广西北部湾钚同位素的主要来源与迁移途径研究

了解钚在海洋环境中的含量及迁移行为对评估钚的放射性和对生态学的影响非常重要。受上世纪核爆试验影响，中国领海及其邻近海域钚的来源及迁移过程也因此受到广泛关注。但由于钚在海水中的化学形态比较复杂，分析其在海水中的行为要比137Cs等放射性核素复杂得多。虽然有一些课题组对中国领海钚的同位素含量及比值进行了一些研究，但钚在南海的迁移数据相对较少，而且与北部湾海域有关的迁移数据为零。本工作对广西北部湾地区的土壤及海底沉积物同位素Pu，137Cs与210Pb进行分析，分析方法包括了电感耦合等离子质谱仪(ICP-MS)法和γ能谱法，对Pu，137Cs以及210Pb在北部湾的分布特征及其地球化学行为进行了研究。对广西北部湾（包括防城港、钦州和北海）典型沉积地区进行了柱状样采集，测量了南流江口NLJ3和三娘湾湾内SN2柱状沉积物的137Cs和210Pb比活度，根据比活度的垂直分布特征，利用137Cs和210Pb计年法，并结合沉积物的粒度分布，分析讨论了广西北部湾的现代沉积速率。南流江口NLJ3利用137Cs和210Pb计年法计算得沉积速率分别为0.964 cm/a和0.930 cm/a。三娘湾海湾内SN2利用137Cs和210Pb计年法计算得沉积速率分别为0.429 cm/a和0.458 cm/a。在北部湾防城港沿岸采集土壤样品，通过测量样品中137Cs比活度及有机质含量，确定了137Cs背景值，分析表层土壤中137Cs 分布特征，并探讨样品中137Cs 活度与有机质含量的关系。结果表明：研究区土壤中137Cs 背景值为626±15 Bq/m2，自然因素和人为活动对137Cs 在海岸带表层土壤中的再分配起到重要作用。根据137Cs和210Pb确定的沉积速率对三娘湾采集的柱样SN2以及挑选了部分137Cs含量较高的样品进行了Pu同位素的测量。多个样品的测量结果表明，此地区240Pu/239Pu的比值分布为0.171-0.198，与大气沉降值0.18±0.02完全一致，239+240Pu的活度为0.075-2.088Bq/kg，所以此地区Pu的来源为大气沉降，PPG的贡献几乎可以忽略。