绵阳新堆干扰核反应校正因子与辐照条件探讨

Only the 49-2 reactor provides irradiation for Ar-Ar dating at present in China with limited sevice. It cannot come to meeting demand of Ar-Ar dating. More serious cases happended after the reactor transformation in 2011. The "air argon" increases much more for the irradiated samples. The Chinese standard sample ZBH-25 biotite contain "air argon" as high as 40% from the original <10%. On the other hand, the impurity in the irradiated samples is very serious, which cannot be cleaned up competely, resulting in poor and even uncredible Ar-Ar data. To the Ar-Ar laboratories outside Beijing, transportation for the irradiated samples is also a serious problem. Based on these situations, this proposal will open up new ways of irradiation, make our Ar-Ar dating continue and provide high quality Ar-Ar data for the Chinese geosciences.

目前我国只有中国原子能科学研究院49-2堆为Ar-Ar定年提供辐照服务，且该堆安排给Ar-Ar定年辐照的时间非常有限，无法满足国内Ar-Ar实验室的需要。更为严重的情况，2011年49-2堆改造之后，可能由于热中子/快中子比值增加1倍，辐照的样品“空气氩”大幅度升高，如标样ZBH-25黑云母的“空气氩”由原来<10%增加到高达40%，这种“空气氩”从中温到高温直到熔融，一直保持相当比例，并非矿物表面吸附的空气，而是进入矿物晶格结构的气体，无法事先处理掉。另外，辐照后产生的杂质气体也非常严重，且几乎无法彻底纯化干净，使得Ar-Ar数据质量严重下降甚至不可信。对于京外的Ar-Ar实验室，放射性样品运输也是非常严重的问题。本项目是基于上述状况提出来的，意在开辟新的辐照途径，使我国Ar-Ar年代学研究工作正常继续进行，为地球科学提供高质量的Ar-Ar年代学数据。

近年来新建了许多40Ar/39Ar实验室，40Ar/39Ar定年任务快速增长，之前仅有49-2堆提供有限的40Ar/39Ar样品辐照时间，远远不能满足需求。本项目在绵阳新堆辐照了样品的J值线性好，误差小，提高了40Ar/39Ar定年精度，获得了高质量的年龄数据。为了获得绵阳新堆的校正因子，我们辐照了纯净的钙盐CaF2和钾盐K2SO4并在中国地质大学（武汉）ARGUS VI 40Ar/39Ar实验室进行测量，获得由K产生的干扰核反应校正因子(40Ar/39Ar)K和(38Ar/39Ar)K比值分别为2.3228 ×10−3和9.4194×10−3，以及由Ca 产生的干扰核反应校正因子(39Ar/37Ar)Ca和(36Ar/37Ar)Ca比值分别为6.1748×10−4和2.3477×10−4。. 根据赣南钨矿流体包裹体40Ar/39Ar定年的结果中初始(40Ar/36Ar)0小于295.5提出了原生包裹体和次生钾矿物的混合模式，指出尽管在击碎实验中单个阶段混合气体得到毫无意义的表观年龄，但是在等时线图解上这些数据点构成的混合线的年龄代表了原生包裹体年龄（即矿物的形成年龄），且不会出现中间年龄。换句话说，阶段击碎分析不会得到中间年龄的混合线，因为这要求所有数据点的原生/次生组分比值是恒定的，即等比例混合，阶段击碎法不可能出现这种现象。.