铀颗粒物中^(230)Th与^(234)U物质的量比值分析及生产年龄诊断

铀颗粒物中^(230)Th与^(234)U物质的量比值n(^(230)Th)/n(^(234)U)可用于诊断铀材料的生产年龄。转移并消解多个不同铀丰度的CRM124-4,GBW04234和GBW04238铀颗粒物制备最初溶液,分样后在各溶样瓶中分别加入定量的^(233)U稀释剂和^(229)Th稀释剂。其中,加入^(229)Th稀释剂的^(230)Th定量样品进一步分离纯化去铀,采用多接收电感耦合等离子体质谱仪(multiple colletor inductively coupled plasma mass spectrometry,MC-ICP-MS)分别测定n(^(238)U)/n(^(233)U)和n(^(230)Th)/n(^(229)Th),由同位素稀释质谱法得到最初溶液中^(238)U的质量分数w(^(238)U)和^(230)Th的质量分数w(^(230)Th)。待测铀颗粒物中n(^(238)U)/n(^(234)U)已知,计算出最初溶液中w(^(234)U)及n(^(230)Th)/n(^(234)U),最后诊断出颗粒物的生产年龄。研究结果表明:6.1×10^(-5)~3.8×10^(-4) g量级CRM124-4,GBW04234和GBW04238铀颗粒物中n(^(230)Th)/n(^(234)U)测量值的相对偏差分别为2.7%、6.1%和1.8%;CRM124-4,GBW04234和GBW04238所对应铀材料的生产年龄诊断结果分别为57.81±1.55 a,23.32±1.42 a和22.99±0.40 a(2σ),诊断精度达到国际同等先进水平。

利用具擦痕的钒钾铀矿的^(230)Th/U的年龄确定断层位移的时代

在以色列内格夫北部,沿某些断层面见有铀矿物、钒钾铀矿和钒钙铀矿的薄膜.野外、显微镜下和扫描电镜研究表明,钒钾铀矿是在断层形成前结晶的,然后又遭受了后期的变形作用.这可由钒钾铀矿在三维尺度上均有擦痕和擦痕面形成来证明.利用^(230)Th/U方法确定的钒钾铀矿的年龄范围为123ka～19ka,这表明断层最新的位移可能发生在晚更新世-全新世期间.因此,变形钒钾铀矿的U系被认为是确定年青断层位移时代的一种方法.

电感耦合等离子体质谱法快速准确表征浓缩铀材料

本研究联合三重四极杆电感耦合等离子体质谱(ICP-QQQ-MS)和多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS),快速准确地测量浓缩铀材料中铀同位素丰度比值、^(230)Th/^(234)U和^(231)Pa/^(235)U原子物质的量比值,并诊断铀年龄。结果表明,Neptune XT型MC-ICP-MS和Agilent 8800型ICP-QQQ-MS对^(233)U丰度的有效检测限分别为3×10^(-9)和6×10^(-10),适用于^(233)U丰度高于6×10^(-8)和样品量充足的样品,对10^(-7)量级^(233)U/^(235)U同位素丰度比的测量精密度达到1.0%(2σ)和4.8%(2σ)。采用GBW04240作为外标校正质量分馏效应,建立了基于ICP-QQQ-MS的10-5量级原子物质的量比值的230Th/234U和10-8量级原子物质的量比值的231Pa/^(235)U的同时测量方法,对230Th-234U和231Pa-^(235)U模式年龄的检测限分别达到0.2 a和0.5 a,定年不确定度为0.65 a(2σ)和0.67 a(2σ)。结合MC-ICP-MS测量的234U/^(235)U、^(235)U/238U和236U/^(235)U等同位素丰度比值,判断某批次浓缩铀样品可能用于实验堆,最后一次分离纯化时间在2009年左右,且均已经历反应堆辐照。该技术将铀年龄诊断由经典系统分离定量方法的1个月左右缩短至1周以内,分析速度快、结果准确,可为核取证、核标准物质研制定值和核保障监督等提供技术支持。

贵州荔波1200年来石笋高分辨率的古气候环境记录

通过笔者对荔波龙泉洞L2石笋进行高精度的ICP-MS-230Th测年和碳、氧同位素分析,建立了荔波地区1200aBP来高分辨率的古气候变化的时间序列。研究结果表明,荔波地区1200aBP以来石笋记录的季风气候经历了1200～1100aBP(暖)、1100～940aBP(冷)、940～840aBP(暖)、840～700aBP(冷)、700～450aBP(暖)、450～300aBP(冷)、300～200aBP(暖)以及200～70aBP(冷)等8个阶段百年尺度的干湿、冷暖波动,并在这些百年尺度的波动上又叠加了一系列数十年尺度的气候变化。石笋记录揭示了1200a以来东亚季风气候的不稳定性,呈百年尺度(Gleissberg)的周期性变化。这些气候变化事件,与冰芯记录极为相似,反映低纬度地区百年尺度石笋记录的季风气候变化与高纬度及北极地区的气候变化具有极好的相关性,反映百年尺度石笋记录的季风降水主要受太阳辐射驱动、控制,而东亚季风的降水事件(或干旱事件)与太阳的辐射强度密切相关。石笋记录的百年尺度季风降水事件对于认识现代气候系统变化以及对未来十年—百年尺度的气候预测和演化的驱动机制,具有重要的科学意义。

晚第四纪中秦岭下切速率与构造抬升

中秦岭更新世以来间歇式隆升作用使得流经此地的乾佑河谷两侧发育多层溶洞.应用230Th铀系法测定了3层溶洞中位于古潜水面位置附近的12个碳酸岩样品,年龄结果表明这3层溶洞开始抬升并接受沉积的最早时间分别为358±38,247±28和118±19ka,结合高差得出河谷下切速率在358～247ka期间为0.23±0.02mm/a,在247～118ka期间为0.19±0.03mm/a,晚更新世以来（118ka至今）的下切速率高达0.51±0.08 mm/a.这表明中秦岭358ka以来构造隆升具有越来越强烈的变化趋势.