我国环境土壤和地表水沉积物中Pu的分布特征研究_卜文庭

《我国环境土壤和地表水沉积物中Pu的分布特征研究_卜文庭》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第33卷第3期辐射防护Vol．33No．32013年5月RadiationProtectionMay2013我国环境土壤和地表水沉积物中Pu的分布特征研究卜文庭，郭秋菊(北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室，北京100871)239+240摘要:我国不同地区表层土壤Pu放射性活度水平有较大差异，总体来讲Pu活度浓度均在1mBq/g以下。新疆核试验场上风向地区已有研究结果表明Pu来源于全球大气沉降，没有受到我国核试验的影239+240响;而下风向地区，有采样点表明Pu沉积通量达到了同纬度全球沉降值的5倍以上(＞300Bq

2、/2240239m)，而湖泊沉积物中有低于全球沉降Pu/Pu原子比值的数据报道。但由于报道数据有限，尚不能全面评价我国核试验对下风向地区的影响大小和影响范围。我国核试验场周边以外地区Pu沉积通量均在2240239全球沉降范围以内(10～60Bq/m)，Pu/Pu比值也与全球沉降比值(0．18)没有显著差异。Pu在不同类型的土壤中呈现出不同的分布形式，其迁移行为受到土壤类型、气候条件等多种因素的影响。关键词:钚;土壤;地表水沉积物;中国中图分类号:X837文献标识码:A钚(Pu)是一种与国防和能源领域密切相对我国环境中钚的分布特

3、征进行了讨论。关的人工放射性核素。20世纪80年代全球大气层核试验停止后，美、俄等有核国家相继开1钚的辐射特性及其来源展了核试验场周边环境中钚的相关调查研究，1．1钚的同位素及其辐射特性［1－4］借以评价其环境放射性影响。近年来随着Pu有20种同位素(原子量228～247)，这244人们对环境放射性问题关注的提高，我国有关些同位素中除了Pu存在微量的天然成分以238环境中钚的放射性活度水平与分布特征的研外，其余全部来源于人类核活动，而Pu(87．7239240241究也逐渐增多。开展此领域的调查和研究，既a)、Pu(24110

4、a)、Pu(6561a)、Pu可为评价我国核试验对局部地区环境的影响(14．35a)最引人关注。Pu的摄入会对人体健提供科学依据，也可为当今我国核能事业的发康造成危害，在放射性核素毒性分组中，其位［5］展提供重要的背景数据。于极毒组。表1列出了几种常见Pu同位素本文综述了我国环境介质(主要是土壤和的基本辐射特性。地表水沉积物)中钚分布水平的研究成果，并［6］表1Pu主要同位素的辐射特性Tab．1NuclearpropertiesofimportantPuisotopes半衰期(a)放射性比活度(Bq/g)主要衰变类型产生实例2

5、42Cm衰变子体23811Pu87．76．338×10α238Np衰变子体23949239Pu2．411×102．296×10αNp衰变子体24039Pu6．561×108．401×10α多次中子捕获24112Pu14．353．825×10β多次中子捕获24258Pu3．75×101．458×10α多次中子捕获24475Pu8．08×106．710×10α多次中子捕获收稿日期:2011－11－25基金项目:国家自然科学基金资助项目(A0150507)。作者简介:卜文庭(1988—)，男，2010年毕业于北京大学物理学院，现为北

6、京大学物理学院粒子物理与核物理专业博士研究生。通讯作者:郭秋菊。E－mail:qjguo@pku．edu．cn卜文庭等:我国环境土壤和地表水沉积物中Pu的分布特征研究·145·1．2环境中钚的来源素会随着核爆烟云的运动通过干沉降和湿沉环境中钚的来源主要是20世纪40年代至降两种方式达到地面。80年代全球进行的一系列大气层核试验。前苏联、美国、英国、法国和我国在半个世纪中共进行了543次大气层核试验，向环境中释放了16239+240［7］1．1×10Bq的Pu。大气层核试验会对核试验场周边地区造成区域性污染，而大当量的核爆还会将

7、大部分核爆产物直接送入大气平流层从而形成全球大气沉降。此外，核设施泄露、卫星发射和反应堆事故等也会造成Pu［8］向环境中释放。由于世界主要核试验场位于北半球，Pu的全球分布也存在着明显的维度分布特征，如图239+240［9］图1Pu沉积通量密度的全球纬度分布特征1所示，整体上呈现北半球较高，南半球较低的Fig．1Averagelatitudinaldistributionofglobalinventory特点。不同来源的Pu同位素比值不尽相同，239+240ofPufallout［10］Kelly等分析了20世纪70年代全球采

8、集的24023950多个土壤样品，得到Pu/Pu原子比值在0．18左右，这是全球大气层核试验混合的2我国环境土壤中钚的放射性活度浓结果。度与分布特征自1964年我国首次进行威力22ktTNT当我国针对核试验场周边环境中钚放射性［13］量的原子弹装置爆炸试验以来，至20世纪90