| 题名 | 我国表土中129I 的空间分布及129I 年代方法学初探 |
| 作者 | 范煜坤 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2013-11 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 周卫健 ; 侯小琳 |
| 关键词 | 129I 核活动 黄土-古土壤 红粘土 初始值 年代学 |
| 学位专业 | 第四纪地质学 |
| 中文摘要 | 129I 作为核反应的主要产物之一，成为现今核环境安全监测的一个重要核素。 对环境中129I 进行分析，不但可以直接探测到核事故污染的波及程度，结合其它 的核素分析还可以了解不同源对研究地点的影响，另外129I 还能够用于当某次核 事故向环境中释放的短寿命放射性核素（如131I）在衰变至无法探测时估算环境 中所接受到的剂量。目前，我国环境中129I 研究还处于初期阶段，有必要分析我 国环境中的129I 水平，可为将来核安全监测提供宝贵的本底数据（背景值）。129I 具有较长的半衰期（15.7 Ma），为较老的地质年代（如新生代）测定提供了可能。 129I 年代学方面的研究，国际上目前仅围绕海洋沉积物开展工作，而对于陆生129I 在天然水平的调查及其是否可用于测年工具等问题还尚无报道。本文针对上述两 个方面，采集了胶州湾潮间带沉积物钻孔、中国部分地区表层土壤以及中国黄土 和红粘土样品，分析了其中的129I，分别对我国环境129I 水平的时空变化、天然 129I 水平及其在年代学方面的应用获得了以下认识： 1. 我国表层土壤中 129I/127I 比值在 (0.24-380.29)×10-10 水平，平均值为 1.93×10-9，比核前时代海洋沉积物中天然129I 水平（1.5×10-12）高1-4 个数量级， 是人类核活动向环境中释放了大量129I 的结果。绝大部分样品（>90%）在10-10- 10-9 水平，其中比值为 (1-10)×10-10 的样占53.8%，(1-10)×10-9 占40.9%。碘浓度 在0.21-35.63 μg/g 之间，平均值为4.63 μg/g。129I 的空间分布整体上具有南低北 高的趋势。北方较高的129I/127I 比值可能是欧洲、前苏联等同纬度带的几个核燃 料后处理厂向环境中排放129I 的结果。新疆罗布泊附近、甘肃高台和四川广元等 地的129I/127I 高值可能分别与当地的核武器试验以及核设施运行有关。 2. 我国胶州湾潮间带沉积物中 129I/127I 比值范围为 (1.21-189.07)×10-12，平 均值为61.36×10-12。129I/127I 比值在时间分布上总体可分为五部分：(1.21-4.48) ×10- 12 (1931-1955)，(5.10-77.78) ×10-12 (1955-1969)，(13.64-104.05) ×10-12 (1969-1978)， (14.97-180.76) ×10-12 (1978-1990)，(17.68-189.07) ×10-12 (1990-2002)。各阶段较好的对应了海洋环境中核前天然129I 水平、1963 年全球核武器试验、70 年代初我 国大气核试验、切尔诺贝利事故、以及英法核燃料后处理厂废料排放，显示出129I 是一个灵敏的环境示踪剂。另外，胶州湾沉积物中核前129I 水平与已报道的太平 洋和大西洋沉积物中天然129I 水平一致，表明海洋系统中天然碘同位素混合均匀， 129I 水平无地域差异。 3. 西峰黄土-古土壤序列中129I/127I 比值为 (0.47-16.30)×10-11，洛川剖面为 (0.50-571.32)×10-11。两剖面中表层129I/127I 比值较高，向下呈指数衰减，为人工 129I 向下缓慢且有限迁移的表现。通过空白分析、铀元素分析、人工129I 污染可 能性分析等，确定了深层恒定的129I/127I 比值2.0×10-11 是黄土-古土壤的天然水 平，比海洋沉积物中天然水平高一个数量级。估算由粉尘传输携带的大气Xe 成 因129I 对黄土中129I 贡献甚微，不超过1%；黄土中极低的碘含量（~2 ppm）可 能是导致129I/127I 比值高于海洋沉积物的主要原因。对7 个已知古地磁年龄红粘 土中的129I 分析，拟合了其中129I/127I“初始值”为5.34×10-12，约为黄土的四分 之一。这可能是因为红粘土中含量较高的超细粒组分使碘得到了富集，从而稀释 了129I/127I 比值。对于风成沉积物中碘同位素特征认识还十分有限，今后需进一 步深入开展相关的研究工作。 |
| 语种 | 中文 |
| 学科主题 | 地质学 |
| 公开日期 | 2014-01-28 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.ieecas.cn/handle/361006/2597]  |
| 专题 | 地球环境研究所_博士研究生论文 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 范煜坤. 我国表土中129I 的空间分布及129I 年代方法学初探[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2013. |
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