基于PIPSBOX测量气态14C流出物装置的设计

14C作为环境影响评价中的重要核素,现有测量技术很难实现核设施气态14C流出物的在线测量。基于PIPSBOX测量技术研制了气态14C流出物在线测量装置的原理样机,模拟了PIPSBOX测量14C的探测效率,理论证明测量的可行性。通过将不同形式的14C气体转化为14CO_(2)形态,以便进行低温分离14CO_(2)提高14C浓度,最后实现PIPSBOX测量14C气体。最终在3 h内,该系统测量14C的最小可探测活度浓度达到0.99 Bq/m3,小于现在连续取样一周的探测下限10 Bq/m^(3),这项工作建立了14C测量新方法,实现了气态14C流出物的在线测量,也为大气中14C在线测量提供参考。

内蒙古赤峰元宝山积石冢人骨的AMS-14C测年及C、N稳定同位素初步分析

在考古学初步研究的基础上,为了明确内蒙古赤峰元宝山积石冢建造、使用的主要时段以及后世对该遗存利用、开发乃至破坏的主要时间段,本文选取积石冢有明确时间先后关系的墓葬出土的人骨进行AMS-14C测年。同时,在人骨直接测年的基础上,对时间明确的人骨进行C、N稳定同位素初步分析,尝试揭示各个时间段先民的食谱特征,还原当时的生业经济。AMS-14C测年结果显示,元宝山积石冢的年代大致可分为两段。早段年代范围为距今5280~4862年,属于红山文化晚期;晚段年代范围为距今3822~3493年,属于夏家店下层文化时期。因此,元宝山积石冢建造使用的年代大体在红山文化晚期,并被后世的夏家店下层文化时期先民重新利用开发。C、N稳定同位素分析结果显示,早段和晚段先民基本都主要以C4类食物为生,即粟黍类食物及其基础上饲喂的家畜等。有限的数据和证据似乎还显示出,红山文化晚期粟黍农业发展的集约程度没有夏家店下层文化时期高。但不管如何,就红山文化晚期来看,粟黍农业定是支撑元宝山积石冢建造和使用的重要物质基础。

应用氚和^14C方法确定柴达木盆地诺木洪地区地下水年龄

以柴达木盆地的诺木洪为研究区,利用氚与14C方法计算了当地各水体的年龄,分析地下水年龄分布特征及其可更新能力。结果表明:山区至冲洪积扇中部地下水年龄为15~18 a,为1952年之后补给的现代水,更新能力较强;冲洪积扇前缘地下水年龄不超过2 ka,具有现代水与古水混合的特征,更新能力较差;溢出带到盆地中心地下水年龄急剧变老,变化范围为5~28 ka,据此推测研究区溢出带位置的隐伏断层具阻水性质,该位置的地下水基本无更新能力。

PCR法和14C呼气试验检测幽门螺杆菌的比较

用聚合酶链反应（ＰＣＲ）和１４Ｃ呼气试验（１４Ｃ－ＵＢＴ）对６６例上消化道疾病患者进行幽门螺杆菌（Ｈｐ）检测，结果ＰＣＲ检出率为６９．７％，１４Ｃ－ＵＢＴ检出率为７１．２％，ＰＣＲ、１４Ｃ－ＵＢＴ两种方法诊断Ｈｐ感染的敏感性均为１００％，特异性分别为９５．２％和９０．５％，精确性分别为９８．５％和９７．０％；慢性萎缩性胃炎和慢性浅表性胃炎Ｈｐ检出率分别为７７．８％和６５．０％，两者无显著性差异；Ｈｐ感染无性别差异。研究结果表明，１４Ｃ－ＵＢＴ和采用自制的采样器获取胃粘膜组织进行ＰＣＲ检测Ｈｐ均具有非创伤性、简便、高敏感性和特异性的优点，后者还可进行Ｈｐ细胞毒株和非细胞毒株的区分。

边界条件对北太平洋自然^14C分布的影响

利用一个北太平洋海盆尺度环流模式模拟了北太平洋自然14C的分布和吸收。为了考察开边界与闭边界模式的不同以及不同的开边界条件对模拟结果的影响,相应地做了两个开边界的试验和一个闭边界试验。结果表明,由于自然14C的模拟需要长时间的积分才能达到稳态,因而边界的处理对模拟结果有很大的影响;在闭边界试验中,总体上模拟结果偏大,采用开边界条件打开南边界改变了闭边界中模拟结果偏大的状况。但是,在开边界试验中,边界处观测资料的影响也是显著的。当在边界考虑了出流和入流的不同时,与入流时采用零梯度边界条件的试验相比,入流时边界值给定为观测数据的试验得到了较好的模拟结果,与观测结果更为接近。

银川平原承压水氢氧同位素组成与^14C年龄分布特征

利用地下水氢氧同位素(2H、3H和18O)和碳同位素(14C)方法,分析银川平原承压水的补给更新能力。在平原区采集承压水氢、氧、碳同位素样品45组,测试其氢氧同位素含量和14C年龄。据测试结果分析,地下水氢、氧、碳环境同位素分布特征存在较好的一致性,揭示了该区承压水的补给、流动的区域规律和局部变化特征。地下水14C测年结果显示,承压水年龄大多介于3000~22290 a之间,同时采用Tamers和Gonfiantinie模型对14C年龄校正进行了对比分析。沿同位素水文地质剖面计算得出:银川以北贺兰山前向平原中部地下水的流动速率为2.22~0.63 m/a,呈现由南向北递减的特征;从青铜峡冲洪积区向平原中部地下水由每年流动十余米减少至2 m。综合分析认为,银川平原承压水流动缓慢,水交替循环时间长,局部与潜水水力联系较密切,在承压水开采区,潜水越流补给量可达45%,适量开采存在一定程度的可更新性。

好氧土壤中[C环-U-^14C]丙酯草醚的结合残留及其在腐殖质中的分布动态

农药的环境行为与归趋,尤其是结合残留研究,是新农药安全性评价的重要内容之一,这关系到新农药的科学使用。利用14C同位素示踪技术研究了[C环-U-14C]丙酯草醚(ZJ0273)在3种不同类型好氧土壤中的结合残留及其在富啡酸、胡敏酸和胡敏素中的动态分布。结果表明:(1)在整个培养过程中,土壤中的丙酯草醚结合残留量均随时间而递增。培养至75d,红砂土(S1)、黄松土(S2)与淡涂泥田(S3)中的14C-BR最大值分别为引入量的12.55%、20.35%和20.49%,且富含有机质和pH较高的土壤更易与丙酯草醚形成结合残留;(2)丙酯草醚与富啡酸、胡敏酸和胡敏素形成的结合残留,含量大小依次为富啡酸>胡敏素>胡敏酸。因此,丙酯草醚与土壤基质形成结合残留的过程中,富啡酸起主要作用,而胡敏酸的作用最小。

聚黑-14C的传爆装置冲击起爆实验及数值模拟

基于聚黑(JH)-14C传爆药的小隔板试验方法及结果,建立了小隔板试验有限元模型并进行了模拟计算,确定了密度为1.65g/cm^3时JH-14C的Lee-Tarver参数。以RDX-8701为主发药柱,对实际装药条件下JH-14C的传爆装置进行了冲击起爆实验,得到了钢鉴定块的凹坑深度。根据小隔板试验确定的JH-14C传爆药Lee-Tarver参数,建立了全尺寸的冲击起爆实验有限元模型,并对比分析了模拟结果与实验结果,通过改变导爆药柱顶部的钢隔板厚度,确定了JH-14C的传爆装置发生冲击起爆的临界钢隔板厚度。结果表明,冲击起爆实验中钢鉴定块的凹坑深度约为2.1mm,模拟计算结果与实验结果基本吻合;JH-14C的传爆装置冲击起爆的临界钢隔板厚度在4~5mm。

[A环-U-^14C]丙酯草醚在土壤中的吸附与解吸特性研究

丙酯草醚(ZJ0273)是我国拥有自主知识产权的新型高效油菜田除草剂。本文以[A环-U-14C]丙酯草醚为示踪剂,在实验室模拟条件下,采用液体闪烁测量技术对其在7种土壤中的吸附和解吸特性进行了研究。结果表明:(1)丙酯草醚在7种土壤中的吸附等温线均能极显著符合Freundlich、Langmuir和线性模型,相对而言,前两种模型的相关系数R2(0.9883~0.9998)明显高于线性模型(R2=0.9173~0.9593);(2)丙酯草醚在7种土壤中的解吸等温线能被Freundlich模型和线性模型很好地描述;(3)丙酯草醚极易被土壤吸附,不同类型的土壤对其吸附的差异较大,吸附常数KF与土壤有机质含量呈显著正相关,与之对应的解吸率极低。丙酯草醚吸附解吸过程存在明显的滞后现象,应科学合理地在有机质丰富的土壤中使用。

湿法氧化法分析水中有机14C的初步实验研究

碳元素是生物体有机物的基本组成成分,很容易被活机体吸收同化。而14C是低能纯β辐射体,具有很长的半衰期(5730年)和很高的同位素交换率,会对生物体产生内照射剂量,而水是地球大气圈、水圈、生物圈和岩石圈联系的纽带,因此水中14C的测量方法受到人们的广泛关注。有机14C作为水中14C的一个重要组成部分,测量方法显得尤为重要。水中14C采用过硫酸钾-硝酸银的湿法氧化法作前处理,碳酸钙粉末悬浮法制样,液闪谱仪测量,开展了初步的实验研究。方法回收率为96.4%,探测下限为0.40Bq/L(样品量60mL,测量时间300min),加标样品的实验结果表明该方法可应用于水样品中14C的分析测量。

北京市冬季大气化石源CO2典型日变化的14C示踪研究

城市作为化石源CO_2(CO_(2_(ff)))排放的热点区域.获得其大气CO_(2_(ff))浓度的日变化特征对于深刻理解城市地区CO_(2_(ff))的时空变化规律,进而制定合理的节能减排政策至关重要。本研究通过AMS-^(14)C技术,示踪了北京市冬季一个典型日变化事件中大气(CO_(2_(ff)))的变化过程,并探讨了其影响因素。本次日变化事件中大气δ^(13)CO_2的值为(-13.9±0.8)%。(-14.8‰—-12.7‰),△^(14)CO_2的值为(-151.6±51.3)‰((-214.2±2.9)‰-(-82.3±3.0)‰),CO_(2_(ff))浓度为104.4±44.0μL·L^(-1)(168.6±2.7-52.1±3.2μL·L^(-1)。CO_(2_(ff))浓度具有较大的曰变化,夜晚CO_(2_(ff))浓度明显高于白天,主要是由于夜间大气混合层高度较低、供暖消耗更多的化石燃料以及在东南风条件下因北京不利的扩散条件而使CO_(2_(ff))聚积。此外,在早晚高峰期间,观察到由于交通流量增加引起的较高CO_(2_(ff))浓度。同期PM_(2.5)浓度相似的日变化过程进一步验证了本次CO_(2_(ff))观测结果的可靠性。

土食性大型土壤动物转化土壤有机碳的^14C示踪法应用研究进展

土壤有机C是维持全球C平衡过程中的重要C库,其降解和转化在地球化学循环中占有重要地位。大型土壤动物对土壤有机C的稳定性起着重要的调控作用。14C示踪技术由于在测定目标化合物的转化速率和定位代谢产物和残留物分布上的优势,近年来在土壤有机C稳定性研究中得到了广泛应用。本文综述了3种典型土食性大型土壤动物,白蚁(Isoptera:Termitidae)、甲虫幼虫(Coleoptera:Scarabaeidae)和蚯蚓(Oligochaeta:Lumbricidae),对土壤稳态有机C降解转化的14C示踪研究结果及相关的微生物作用。食土白蚁和甲虫幼虫的极端碱性(pH10～12.5)肠道段和肠道内的特殊蛋白酶的共同作用促使这两种动物可以选择性地降解和矿化腐殖酸中的稳态多肽等组分,进一步提高腐殖酸的腐殖化程度。食土蚯蚓体内含有高活性的纤维素酶,能促进纤维素的降解。虽然木质素在蚓粪中能发生降解,蚯蚓也能降解植物树叶,但是食土蚯蚓能否降解或选择性降解稳态土壤有机C的研究还极少。大型土壤动物肠道内含有大量微生物及酶,这些微生物在土壤动物降解和腐殖化有机C的过程中所起的具体作用如何以及这些酶的来源还不是很清楚。文中总结了目前对大型土壤动物转化土壤有机C认识上的不足,并对一些优先研究方向提出了建议。

关中地区2万年以来黄土序列中蜗牛化石及其有机质的^14C-AMS测年初探

前人在黄土—古土壤地层的14C年代学研究中,探讨了不同测年物质的可靠性,但不同物质组分获得的年代差异较大,这是由于选用的样品不符合定年条件,所以选择可靠的样品组分和有效的前处理方法显得尤为重要。对关中地区2万年以来黄土序列中有机质、花粉浓缩物和蜗牛化石进行了AMS14C年代学研究。运用现生蜗牛壳体的AMS14C测定来校正化石蜗牛的年龄,结合剖面中孢粉浓缩物、土壤有机质的AMS14C年代学对比研究,发现蜗牛化石壳体的文石可以提供较可靠的年代数据,为14C测年的可靠性研究提供了一种可能的途径。

基岩就地^14C测年及古地震潜在应用

在陆地表面系统,^(14)C主要通过宇宙射线与大气和暴露岩石2个明显不同的介质发生核反应产生。在大气中生成的^(14)C,由此建立的^(14)C测年方法已广泛应用于考古学和古环境及地球各圈层的相互作用等方面的研究,推动了相关学科的发展;在基岩中产生的就地(in situ)^(14)C,随着加速器质谱计探测灵敏度的提升,就地^(14)C对地表过程的研究潜力开始得到广泛认可和关注,也已成为解决一些地球科学问题的重要方法。文中简要介绍了就地^(14)C的形成机制、产率值、实验方法的历史与现状以及使用宇宙成因核素研究基岩正断层活动性方面的最近进展。

幽门螺杆菌感染密度与^14C尿素呼气试验检测值的关系

目的探讨幽门螺杆菌(Hp)感染密度与14C尿素呼气试验(14C-UBT)检测值的关系。方法选择我院118例14C-UBT检查阳性患者,所有患者均取胃黏膜病理切片改良Giemsa染色,并按悉尼标准进行分析,比较病理组织学Hp的密度半定量值与14C-UBT检测值之间的关系。结果胃黏膜切片病理组织学检查,不同Hp密度患者14C-UBT检测值间差异有统计学意义(F=3.06,P<0.05)。结论Hp的密度与14C-UBT检测值高低有关,14C-UBT检测值在一定程度上可反映Hp感染的严重程度。

内蒙古大青山南麓古土壤^14C测年研究

对采自内蒙古自治区土默特左旗上达赖村附近的大青山南麓山前断裂带上 5 个钙质古土壤样品和 1 个陶片样,分别用 NaOH 溶液将古土壤样品分离出胡敏酸、胡敏素和古土壤全碳以及无机碳酸盐等不同组分,对这些组分进行 C 年代测定,同时对陶片进行热释光的年龄测定,以探讨古土壤的中不同组分的 C 测年可14靠性。

尿素14C胶囊中^(55)Fe分析方法研究

为确保药品质量的可控性与安全性,需对尿素^(14)C胶囊中的杂质核素^(55)Fe进行分析。本工作建立了尿素^(14)C胶囊中^(55)Fe分析测量方法,样品经过AGMP-1阴离子交换树脂2次分离纯化后,用液体闪烁计数器(LSC)测量^(55)Fe的活度,同时计算了尿素^(14)C胶囊样品中放射性杂质核素^(55)Fe的检测限,并对方法的专属性、耐用性和检测限进行了验证。结果表明,放射性杂质核素^(55)Fe的活度限值为小于等于^(14)C活度的0.1%、干扰核素^(14)C的去污因子大于10^(5)、铁的化学回收率在57%~67%之间、测量1 h的检测限为0.4 Bq。

14C-尿素呼气试验诊断HP感染的检测方法比较研究

自1983年澳大利亚学者等首次从胃炎患者的胃黏膜中分离出一种螺旋弯曲杆菌以来,因其与多种胃肠道疾病相关而成为近年来研究热点。而在对幽门螺杆菌(Hp)的临床检测过程中,14C呼气试验法以敏感性和特异性分别达到95%以上,并能准确测定Hp阴转及复发或再感染,以及无痛、无创、快捷简便、无交叉感染的优点,成为抗Hp治疗的药物筛选及疗效检测的重要手段。为进一步优化尿素呼气试验对Hp感染的检测,本研究将分别采用固体、液体两种集气瓶收集气体检测Hp,并对两种结果进行分析比较,寻找价格低廉、灵敏有效、更加方便快捷的检测方案。

加速器质谱14C制样真空系统及石墨制备方法研究

14C制样真空系统和石墨制备方法是高精度低本底14C加速器质谱(AMS)测量的关键,而碳污染、石墨产率不稳定和同位素分馏等问题是限制该技术发展的主要难题。为了降低传统在线还原法对制样系统长时间静态真空的要求和解决Zn-TiH2/Fe火焰封管法中不可控的CH4等问题,提高石墨合成的稳定性和控制本底,本文建立了基于Zn/Fe火焰封管法的14C制样真空系统和石墨制备方法。通过比较Zn/Fe在线法和Zn/Fe火焰封管法对石墨束流性能以及标样的影响,发现Zn/Fe火焰封管法相较Zn/Fe在线法能明显克服大气泄漏问题,改善化学流程本底(0.24~0.32pMC),提高方法测年上限(47000~48000ya),同时石墨束流输出稳定。进一步利用标准样品和本底样品评估了Zn/Fe火焰封管法的技术特点,实验结果表明该法的精密度好(RSD=0.35%,n=20,标样OXⅡ),准确度高(IAEA系列标样的测定值与认定值线性拟合方程y=0.9969x+0.0013,R2=1),实验本底低(无机碳46296±271ya和有机碳48341±356ya)。因此,该石墨样品制备真空系统及Zn/Fe火焰封管法技术具有石墨品质优、化学流程本底低、准确度和精密度高等特点,满足高精度低本底14C-AMS测定石墨样品制备要求。

[14C]尿素呼气实验检测5600例健康体检者胃幽门螺杆菌感染的情况与健康回访

目的:了解本地区健康体检者HP呼气测定结果情况以及体检者对胃幽门螺杆菌相关知识的了解程度。方法:^14C-尿素呼气试验(^14C-UBT)作为非侵入性诊断胃幽门螺杆菌感染的方法,有迅速、准确、无痛苦等优点,广泛应用于临床,易为体检者者接受。结果:测定结果发现,HP呼气阳性占一定比例,男性高于女性,且体检者对胃幽门螺杆菌的知识了解度不高。结论:本地区健康体检者的尿素[14C]呼气实验阳性测定相对较高;而胃幽门螺杆菌是导致消化性溃疡(胃溃疡,十二指肠溃疡)和慢性活动性胃炎的危险因素,加强相关方面的健康宣教与回访非常必要。