在2013年地震动力学国家重点实验室修缮购置项目资助下, 购买了Ortec公司ALPHA Ensemble-8 八通道α能谱仪, 主要用于地质样品铀系测年中铀系核素含量和比值的测试分析。

主要成员: 王英   （电话：010-6200 9432）

测年原理:

       铀系测年方法主要是通过测定样品中铀系衰变的子体（²³⁴U、²³⁰Th、²³¹Pa等）与母体（²³⁸U、²³⁵U和²³²Th）的比值来计算样品年龄。其中对于中晚更新世的地质样品一般采用铀钍法（U-Th法）或铀镤法（U-Pa法）测年，在U-Th法中，所用的两个同位素比为²³⁸U衰变链中的²³⁴U/²³⁸U和²³⁰Th/²³⁴U，二者的关系用下式表示：

       其中 t = 样品年龄; λ₂₃₀ = ²³⁰Th的衰变常数; λ₂₃₄ = ²³⁴U的衰变常数; e = Naperian常数; ²³⁰Th/²³⁴U 和 ²³⁴U/²³⁸U = 铀系同位素活度比。

       另一种U-Pa法则通过²³⁵U衰变链中的²³¹Pa/²³⁵U同位素比计算样品年龄。U-Pa法与U-Th法同时应用，可以用于被测样品铀体系封闭性的检验。

       α能谱仪测量的基本原理是放射性样品的α粒子与探测器相互作用，经前置放大器输出正比于 α 粒子能量的脉冲信号，经线性放大后输入多道脉冲分析器分析，得到的计数按照能量(道址)分布的 α粒子能谱，实现核素的识别和活度测定。

测年对象与测年范围:

       铀系测年（U-Th法）适用对象包括含自生碳酸盐、硫酸盐和磷酸盐等矿物的样品：

        e.g. 火山岩；贝壳；钙质结核；断层方解石脉；骨化石

        α能谱铀系测年（U-Th法）的时限从几百年至35万年。

测年精度:

       α能谱铀系测年误差 5 ~ 10%

采样要求：

       尽量采集纯净的自生矿物，减少外来碎屑相可能带入的铀系同位素（e.g. 232Th）。

相关资料：

            Ivanovich, M., and Harmon, R.S., 1992, Uranium-series disequilibrium: Applications to earth, marine, and environmental sciences, Oxford University.

            Bourdon, B., Henderson, G.M., Lundstrom, C.C. and Turner, S. (eds), 2003, Uranium Series Geochemistry, Reviews in Mineralogy and Geochemistry, 52, 1–656.

仪器照片：

        ALPHA Ensemble-8 八通道α能谱仪