放射性核素钚在环境中的分布、来源及迁移规律研究

The transuranric element, plutonium, is a synthetic element to be produced on a large scale for nuclear weapons and nuclear industry. As plutonium is released into the enviroment only by human nuclear activities, it is proved to be a sensitive indicator for the assessment of nuclear safety. Carring out basic researches of plutonium, including investigating the concentration level and distribution characterization of plutonium in the typical environment, modeling the migration of plutonium in environment medias and tracing the sources of plutonium by the specific isotopic ratio (240Pu/239Pu) are significantly essential for predicting the influence of nuclear tests and the potential risk of nuclear accidents. Setting up the environment background database of plutonium in our country is a premise for the development of nuclear industry in the early stage..The aim of this progromme is to sduty the concentrations, sources as well as the behaviors of plutonium in the environment by using the advanced method of ICP-MS, which is capable for the precise analysing of trace plutonium. The contributions of plutonium from globall fallout and local fallout will be identified and the background database of plutonium in the soils be provided. Based on the field experiment data in various soil conditions, the mathmatical migration model of plutonium in soil will be established as well.

超铀元素钚（Plutonium, Pu）是与核试验及核工业发展密切相关的放射性核素，也是评价核环境安全的敏感指标。在我国核电发展的前期阶段，开展我国相关地区典型环境中钚核素的分布规律、水平、迁移机制，以及借助测量240Pu/239Pu的原子比值来甄别环境中Pu的不同来源等基础研究，提供钚"准"本底数据，不仅对评价核试验影响有重要的科学意义，也将有助于合理评价核电大发展后的环境影响，是核工业发展的必要前提。. 本项目借助可以对环境中痕量钚核素进行原子比测量的先进设备ICP-MS开展我国大陆地区典型环境中土壤中钚核素的水平、分布特征及来源研究，在调查甄别全球大气层核试验和局部大气层核试验对我国钚水平的贡献的基础上，提供我国土壤钚核素的"准"本底数据，在我国多种类土壤的真实环境下，巧妙地借助环境中已存在的痕量水平钚核素开展其在土壤介质中迁移模式的研究。

超铀元素钚（Plutonium, Pu）是与核军事及民用核工业发展密切相关的重要放射性核素，是评价核环境辐射安全的敏感指标和关键核素。我国是核武器拥有国，目前正处核电快速发展阶段，开展我国相关地区典型环境中钚核素的水平、分布规律、迁移机制的基础研究，提供钚"准"本底数据，有重要的科学意义，有助于合理评价核电大发展后的辐射环境影响，是核工业发展的必要前提。.本项目借助电感耦合等离子体质谱仪ICP-MS开展了我国典型环境中土壤中钚核素的水平、分布特征及来源研究，在调查甄别全球大气层核试验和局部大气层核试验对我国钚水平的贡献的基础上，提供了我国土壤钚核素的"准"本底数据，在我国多种类土壤的真实环境下，巧妙地借助环境中已存在的痕量水平钚核素研究和评价了钚核素在土壤介质中迁移模式和相关参数。.获得的重要成果总结如下：.测量方法研究成果：1.阴离子交换双柱联合实验方法，能够准确地测量大体积沉积物样品（> 10 g）、土壤样品、和海水样品（20 L）中的Pu核素含量及同位素组成（固体样品239Pu,240Pu和241Pu; 海水样品239Pu和240Pu）；2.U去污达到国际先进水平，海洋沉积物和土壤测量方法，U去污因子达到2×106，海水方法，U去污因子3×107-1×108，在最终样品溶液中，238U含量都在5 pg/mL以下，238U拖尾及铀氢化合物对Pu测量干扰可忽略不计；3.测量海洋沉积物样品、土壤样品、海水样品时，Pu回收率稳定在65%左右。.我国酒泉地区土壤钚核素水平及可能来源研究成果：1.表层土壤239+240Pu比活度0.027-0.938 mBq/g，平均值为0.361 mBq/g。较低的240Pu/239Pu原子比值（0.147；0.080；0.132），明显低于全球沉降值；2.深度土壤样品239+240Pu比活度在0.026-2.697 mBq/g之间。各个采样点Pu沉积通量值相差很大，说明我国核试验在下风向地区的Pu区域性沉降不均匀；3. Pu在酒泉地区具有更快的纵向迁移速率，部分采样点Pu迁移到 了 30 cm以下，这可能跟酒泉地区土壤较低的有机质含量有关。.土壤中钚核素迁移研究成果：1.大部分钚核素在土壤表层10cm以内；2.在我国南方地区土壤中Pu特征迁移参数如下：对流速度为0.05-0.11 cm/y，有效扩散系数为0.06-0.29cm2/y。