AMS测量海水129I的气载分离制样
2020-02-28王荣元刘广山谢林波邓春梅
王荣元,刘广山,姜 山,谢林波,邓春梅
(1.国家海洋局北海环境监测中心,山东 青岛 266033;2.山东省海洋生态环境与防灾减灾重点实验室,山东 青岛 266033;3.厦门大学环境与生态学院,福建 厦门 361005;4.中国原子能科学研究院,北京 102413)
129I是碘的所有同位素中半衰期最长的核素,其半衰期为15.7 Ma[1]。129I可分为天然来源和人工来源两部分。人类核活动是目前自然界中129I的主要来源,占到了地球129I总储量的90%以上[2-3]。
129I被认为是一种指示性核素,可应用于探知核设施的活动情况和探查未申报的核事件,在环境监测方面具有重要意义。另外,宇生的129I可用于研究5~80 Ma范围的宇宙射线变化、天体物质和深海沉积物年代等[4-5];地下成因的129I可应用于研究裂变产物的地球化学行为及迁移特征;最大点源释放的129I可以示踪水团组成和环流[6]。近年来人工129I对环境的影响深受关注,在环境监测的同时也为129I在其他方面的应用提供数据[7]。
环境中天然129I的丰度(129I/127I原子数比)≤10-12,由于核工业的发展,人工129I输入环境,使地表环境中的129I丰度提高,Snyder等(2010)研究发现,全球表层水体129I浓度从人为活动影响之前的104atoms/L提高到现代的1014atoms/L[8]。一般认为大洋表层水的129I丰度在10-10量级左右[9]。目前条件下,除非常临近核设施的环境外,只能用AMS进行环境中129I的测量。
AMS测定海水中129I的制样方法有多种,主要分为溶剂萃取法、离子交换提纯法、直接沉淀法和气载分离制样法。Buragh等(2000)先用NaHSO3将不同价态的碘还原成I-,添加氧化剂H2O2将I-氧化成碘单质,然后萃取浓缩碘单质,进而用NaHSO3反萃取,最后用AgNO3沉淀I-[10],此实验方案只针对体积较小(一般低于500 ml)的水样处理。……
