我国西北地区盐湖中^(234)U/^(238)U比值与铀关系研究——以内蒙古地区碳酸盐型盐湖为例

内蒙古二连盆地、鄂尔多斯盆地典型含铀碳酸型盐湖水、岩两相~234 U/~238 U综合分析表明,该类盐湖铀来源于降水和潜水对盐湖盆地周围中生代以来富铀沉积物的溶滤、浸出,具有快速、近源物质来源特点。盐湖卤水和对应沉积物~234 U/~238 U比值一般为0.8~1.2,盐湖卤水和潜卤水(晶间卤水)-岩两相中的铀处于沉积平衡状态。含铀盐湖水、沉积物的~234 U/~238 U比值随其铀含量增大而减小,并趋近于1,富铀盐湖水及沉积物~234 U/~238 U比值介于0.9~1.5之间。室内盐湖水蒸发模拟实验发现,残余卤水、沉积物~234 U/~238 U、铀总量具有随蒸发程度增大逐渐减小的变化特征。铀主要以碳酸铀酰络合物和吸附形式赋存在富含有机物和碎屑成分的含盐粘土沉积中。卤水和沉积物~234 U/~238 U比值是盐湖铀源及铀含量水平的有效指示标志之一。

低钾血症患者血钾水平与心电图R/U比值的相关回归分析

目的:通过分别测定低钾血症患者血钾水平及实时心电图的R波及U波值,换算出R波与U波的比值(R/U),探讨患者的血钾水平与心电图R/U比值有无相关性,如有则作回归分析。方法:选择2010年5月至2014年5月在我院急诊科处理入院的低钾血症患者221例,测定其血钾水平及实时心电图的R波及U波值。结果:低钾血症患者血钾水平与心电图R/U比值呈非线性相关,有统计学意义(P<0.05),通过回归分析可求出回归方程K^+=1.446+0.719×1n(R/U),且整个回归方程有统计学意义(P<0.001)。结论:低钾血症患者血钾水平与心电图R/U比值有相关性,通过心电图R/U比值能简单、快速、有效地预测患者的血清钾离子的水平,为临床低钾血症患者能得到快速、准确的治疗提供临床依据,值得临床推广。

太原地区地下水中铀含量和^(234)U/^(238)U比值研究

太原地区地下水中铀含量及铀同位素比值的测定结果表明,同一含水层有相近的铀含量及^(234)U/^(238)U比值。氧化为主的含水层,地下水的^(234)U/^(238)U比值随径流方向逐渐增加。

中子活化分析法测定地质样品中铀的^(235)U/^(238)U比值

对于^235U/^238U比值的测定，不但对于核燃料工业是必不可少的，而且在铀矿地质科学和基础科学研究中也有着重要的意义。同位素比值通常采用质谱法测定；对于铀也可通过天然放射性测量，测定^235U/^238U比值，但所需的样品量大(精确测定需0．

ICP—MS法分析尿中总铀和^235U／^238U比值及其不确定度评价

目的建立电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）快速测量尿中总铀含量和^235U／^238U比值的方法，并进行不确定度评价。方法尿样经浓HNO3和H2O2处理后，一部分定容直接进入ICP—MS测定总铀含量；一部分经磷酸三丁酯（TBP）萃淋树脂分离富集铀，采用ICP—MS测定其中^235U／^238U比值。以人尿样为例，通过样品前处理、测量、标准曲线计算，建立数学模型分析总铀及^235U／^238U比值的不确定度来源，进行不确定度合成。结果该方法分析尿中总铀加标回收率为98．4％～102．4％，方法检出限为0．002μg／L。经过不确定度评价，尿样中总铀含量的相对扩展不确定度为0．26（k=2）；235^235U／^238U比值的相对扩展不确定度为0．0011（k=2）。结论该方法加标回收率高，检出限低，精密度较好，能够实现尿中总铀的定量和^235U／^238U比值的快速分析，适用于放射职业照射或核应急的公众照射中尿铀及^235U／^238U比值的分析；尿中总铀及^235U／^238U比值不确定度评定结果准确可靠。

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。

大别山变质岩锆石微区稀土元素和Th,U特征

对进行过微区UPb定年和阴极发光成像研究的大别山辛店榴辉岩、双河榴辉岩、黄镇榴辉岩和双河硬玉石英岩中锆石,进行了微区核部与边部稀土元素测定。结合UPb年龄和CL图象,探讨了超高压变质过程中稀土元素从原岩锆石到变质锆石的变化。结果表明,原岩锆石和变质锆石有很不相同的稀土元素含量,它取决于变质锆石是由变质重结晶还是变质增生作用形成及形成时间。一般说来,边部变质锆石比原岩锆石亏损稀土元素,特别是重稀土,并且有更低的Th/U比。变质锆石的稀土元素和Th/U比可以为变质锆石形成时的物理化学环境和变质锆石成因提供重要信息。

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。

不同成因锆石的微量元素特征研究进展

对近年来不同成因锆石(岩浆锆石、变质锆石和热液锆石)微量元素特征方面有关的研究进展进行了系统的总结和评述。锆石的微量元素特征能够反映主岩的成分演化,共生分离结晶相,混合以及熔融源区性质等诸多信息。对于岩浆锆石,其微量元素组成随岩浆分异演化系统地变化,从超镁铁质岩到花岗质岩,锆石微量元素含量总体上增长。幔源岩浆锆石微量元素含量低,稀土配分模式显示弱的Eu负异常或没有异常,重稀土部分相对平缓,而壳源岩浆锆石微量元素含量较幔源锆石高,稀土配分模式显示强烈的Ce正异常和Eu负异常。岩体中单一颗粒岩浆锆石和颗粒之间微量元素组成的变化也可以反映结晶出锆石的岩浆组成的演化。对于变质锆石,在进变质、退变质以及热峰条件等宽泛的温压条件下,通过原岩锆石的固态重结晶、溶解再结晶、含Zr矿物变质反应释放Zr进而成核结晶等机制形成,其内部生长结构复杂,微量元素特征可以反映生长机制、共生矿物和形成环境等信息。热液锆石形成有类似岩浆锆石的生长环带,流体包裹体、热液矿物包裹体的存在可以指示锆石确切的热液成因。热液锆石的微量元素组成能够反映不同的热液矿物组合以及流体组成的变化。

五台山地区1.76Ga辉石闪长岩的成因及其地质意义

五台山地区的黄金山辉石闪长岩侵入早元古代滹沱群中,同时又被早元古代末期辉绿岩脉穿切。辉石闪长岩锆石SHRIMP U-Pb定年结果为1 755±12 Ma,与华北克拉通广泛分布的基性岩墙群的时代相近。辉石闪长岩高TiO2、Fe2O3、P2O5、K2O和Na2O,低MgO(Mg#值为36~39)。稀土元素总量较高(365.75×10-6~411.97×10-6),轻重稀土元素分异强烈,其中轻稀土元素分异较明显,重稀土元素分异较弱,具有微弱的负铕异常。微量元素中,富集Rb、Ba、Sr、Zr和Hf,Cr、Ni含量低。(87Sr/86Sr)i和(143Nd/144Nd)i变化范围小,εNd(t=1.76 Ga)值为-6.08^-4.81。综合分析认为,黄金山辉石闪长岩为富集岩石圈地幔部分熔融后发生分离结晶形成的,与华北克拉通广泛分布的基性岩墙群具有相同的源区,可能代表华北南缘地幔柱活动时同一岩浆旋回不同阶段的岩浆侵位记录。辉石闪长岩中锆石具有岩浆成因锆石特征,但锆石的Th/U比值普遍较低,与变质锆石类似。辉石闪长岩中Th/U比值高,同时Th、U在斜长石、单斜辉石和角闪石中配分系数低。因此推测,低Th/U比值锆石的形成与原始岩浆和主要成岩矿物结晶无关,很可能与富含Th的副矿物结晶有关。辉石闪长岩中低Th/U比值岩浆锆石的出现表明,利用Th/U比值解释锆石成因和年龄结果意义时应慎重。

多接收电感耦合等离子体质谱在单个铀颗粒物分析中的应用研究

为准确地获取单个铀颗粒物中具有核保障监督和核取证意义的铀同位素组成信息和^(230)Th/^(234)U比值,本研究基于多接收电感耦合等离子体质谱(MC-ICP-MS),建立了不同粒径铀颗粒物中铀同位素比值的测量方法和不经化学分离纯化流程的^(230)Th/^(234)U分析技术。在评估铀钍本底的基础上,采用外标法校正同位素的质量分馏效应,进样0.40 ng/g的天然铀工作溶液跳峰测量离子计数器检测效率,使用已知铀钍比例的标样校正铀钍响应差异,完成分析方法的不确定度评估。结果表明,化学处理过程引入的^(238)U和^(232)Th分别小于8×10^(-5)ng和1.5×10^(-3)ng,MC-ICP-MS对粒径0.5~5.0μm铀颗粒物中^(235)U/^(238)U测量的相对扩展不确定度<3.6%(k=2),主要来自本底扣除引入的不确定度和B类不确定度;对粒径>5μm铀颗粒物中^(235)U/^(238)U测量的相对扩展不确定度<0.2%(k=2),主要来自法拉第杯检测器对弱信号测量的不确定度;对更大粒径铀颗粒物中^(234)U/^(235)U和^(236)U/^(235)U测量的相对扩展不确定度分别小于3.5%和3.8%(k=2),主要来自B类不确定度。不经铀钍分离纯化流程,MC-ICP-MS可测得粒径几十微米铀颗粒物中^(230)Th/^(234)U比值信息,并诊断浓缩铀颗粒物生产年龄。

锆石U-Pb定年与微量元素分析的地质应用

锆石U-Pb定年与微量元素同时测定的原位微区分析是目前应用最广泛的地质测年方法之一,对锆石形貌学、内部结构及地球化学特征进行深入研究,是正确理解、解释锆石原位微区分析测年结果的关键。通过锆石的阴极发光图像(CL)、背散射电子图像(BSE),结合锆石的Th/U比值及稀土配分模式曲线特征,可判别不同锆石的成因类型;通过锆石的微量元素分析,可判别锆石寄主岩石的成因类型及形成环境;利用Ti温度计可限定岩体的岩浆源区深度范围,结合锆石寄主岩石类型及寄主岩石中深源包裹体的研究,可进一步推断锆石母岩浆的起源。锆石U-Pb定年与微量元素分析相结合的地质测年方法,已成功地应用于最大沉积地层时代限定、碎屑岩物源分析以及古洋盆演化过程约束等方面,且具有强有力的发展前景。

中子热化不充分对裂变径迹年龄测定影响的初步研究

裂变径迹测年方法中,母体的测量是通过热中子诱发235U裂变产生的诱发裂变径迹间接测得的.当热化不充分时,还会诱发238U和232Th裂变,造成母体测量的误差.因此,中子热化充分与否对年龄测试结果存在重要影响.2007年,由于安全生产的原因,原101反应堆关闭,本研究尝试492反应堆做热中子辐照的可行性及从理论上探讨相关因素对裂变径迹结果可能的影响.本文采用SRM612和CN5标准玻璃成对辐照方法,通过多次的监测结果,研究了反应堆中子热化(thermalization)的情况.研究表明,热中子在空间上(无论在横向上,还是在纵向上)表现出不均匀性,特别是横向上的不均匀性较大.但是在原子能反应堆中适当的位置,可以满足裂变径迹测试的辐照条件.本文计算、评估了当前热化不充分条件对裂变径迹年龄测定的影响,发现影响年龄的主要因素是标准样与样品中的232Th/238U比值.当样品中的232Th/238U比值与标准样品一致时,对测试结果无影响;当样品的232Th/238U比值大于标准样品232Th/238U比值时,测试结果偏小;相反,则偏大.研究认为,为了减小辐照带来的误差,应严格地限定辐照的通道及位置,另外减小每包的样品量,降低横向上热化不均匀性的影响,也是减小误差的一种方式.