利用 210Pb、 137Cs和 241Am计年法测算云南抚仙湖现代沉积速率
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精选2019-2020年初中九年级下册科学第4章可持续发展浙教版课后练习第二十八篇第1题【单选题】“竭泽而渔,岂不获得?而明年无鱼。
”此话体现出的原则是( )A、公平性原则B、持续性原则C、共同性原则D、效益最大化原则【答案】:【解析】:第2题【单选题】下列活动方式属于资源可持续利用的是( )A、提倡使用“一次性筷子”B、垃圾作为废弃物埋在地下C、保持我国耕地面积动态平衡D、大力开发石油资源解决能源问题【答案】:【解析】:第3题【单选题】“地球是人类共同的家园”,所以我们每个人都应该保护它.下列做法不合理的是( )A、生活污水集中处理后排放B、为了提高农作物产量,适量的施用化肥C、废弃塑料应露天焚烧处理D、废弃电池中含有有毒的重金属,不能随意丢弃【答案】:【解析】:第4题【单选题】下列叙述中,不符合可持续发展现代农业观念的是( )A、优质B、高产C、高效D、高耗【答案】:【解析】:第5题【单选题】下列关于人口与环境的叙述,错误的是( )A、人口过度增长,造成资源危机B、人口过度增长,导致环境质量下降C、人口过度增长造成生态平衡失调D、人口多是好事,改造环境的力量大【答案】:【解析】:第6题【单选题】“低碳行动”宗旨( )A、鼓励公众从身边小事做起,调整生活方式,为减少温室气体排放出量B、减少白色垃圾,少用一次性物品C、护林种树,绿化环境D、呼吁政府采取措施减低温室气体排放量【答案】:【解析】:第7题【单选题】下列关于自然保护和可持续发展的说法中不正确的是( )A、保护野生动物的根本措施是要保护好该种生物的生活环境B、禁止对自然资源的开发是可持续发展的必然要求C、建立自然保护区是自然保护的一种有效方法D、自然保护要立法执法和宣传教育并举【答案】:【解析】:第8题【单选题】太阳是人类能源的宝库,下述关于太阳能的说法中错误的是( )A、太阳能是核反应产生的B、光合作用是太阳能转换为化学能C、煤、石油、天然气都是太阳能的产物D、自然界的风能、水能、潮汐能也都来自于太阳能【答案】:【解析】:第9题【单选题】下列说法中错误的是( )?A、原子是由原子核和电子组成的B、通过裂变或聚变可以获得核能C、手机是利用电磁波传递信息的D、手机是利用电磁波传递信息的E、我国的煤炭取之不尽,用之也无污染【答案】:【解析】:第10题【单选题】关于能量的说法错误的是( )A、阳光具有太阳能B、风具有动能C、声波可以听到但没有能量D、地震能释放很大的能量【答案】:【解析】:第11题【单选题】关于能量,下列说法错误的是( )A、正在发声的物体具有声能B、在水平路面上行驶的汽车具有动能C、0℃的冰没有内能D、正在发光的电灯具有光能【答案】:【解析】:第12题【单选题】下列属于不可再生能源的是( )A、煤B、太阳能C、风能D、氢能【答案】:【解析】:第13题【单选题】保护环境,人人有责,生活垃圾分类投放是我市环境保护的重点工作之一,如果我们在路上看到易拉罐,应该捡起投入到贴有下列哪种标志的垃圾收集箱中A、B、C、D、【答案】:【解析】:第14题【单选题】从图中得到的信息中,正确的是( )A、图甲说明质量是物质的属性,与形状、位置、重力等无关B、图乙表示物体在距出发点5m处保持静止状态C、图丙告诉我们小灯泡的电阻值是固定不变的D、图丁警示我们一个多世纪以来人类能源消耗急剧增长【答案】:【解析】:第15题【单选题】我国三峡工程所提供的电能,相当于每年燃烧3 000万吨原煤的火力发电厂产生的电能,因此三峡工程有助于控制( ) ①温室效应②白色污染③酸雨的产生④农药、化肥的污染A、①②B、①③C、②③【答案】:【解析】:第16题【单选题】大气中二氧化碳含量增加的主要来源是( )A、煤的燃烧B、汽车尾气的排放C、煅烧石灰石D、含碳燃料的燃烧和动植物的呼吸【答案】:【解析】:第17题【单选题】提倡低碳生活,控制温室效应.下列燃料零排放二氧化碳的是( )B、天然气C、液化气D、沼气【答案】:【解析】:第18题【填空题】风能作为一种的______能源(填“可再生”或“不可再生”),其蕴量巨大,比地球上可开发利用的水能大10倍.我国陆地上一天的风能如果能全部用来发电,可发电5×10^9kw?h,这相当于完全燃烧______吨热值为3×10^7J/kg的煤所放出的能量.与火力发电相比,风力发电有一个显著的优点是______.发电机是利用______原理来工作的,发电时,把______能转化为?______能.【答案】:【解析】:第19题【填空题】我国南海油气资源储量丰富,“海洋石油981”钻井平台在南海开展钻探活动时,向海底垂直发射超声波,经过3s,收到回波信号,已知海水中的声速是1531m/s,则海洋中该处的深度为______m,石油和天然气属于______(选填“可再生”或“不可再生”)能源【答案】:【解析】:第20题【填空题】在风力资源丰富的地区,可以看见由许多风力发电机组成的“风车田”.发电机发电的过程是其它形式的能______(填“转移”或“转化”)成电能的过程.风能安全清洁,作为______(填“可再生”或“不可再生”)能源是未来的理想能源之一.【答案】:【解析】:第21题【填空题】我国具有丰富的煤炭资源,煤制取乙二醇的产业化发展已列入我国石化产业调整和振兴规划.由煤制取乙二醇的流程示意图如图.(1)煤属于______(填“可再生”或“不可再生”)资源;(2)合成气可用作气体燃料,写出合成气中氢气燃烧的化学方程式:______;(3)合成气(CO和H2)在不同催化剂的作用下,可以合成不同的物质,从物质组成的角度考虑,仅用合成气为原料不可能得到的物质是______(填序号).a.乙醇(C2H5OH)b.甲醇(CH30H)c.尿素[CO(NH2)2].【答案】:【解析】:第22题【填空题】2015年6月,世界环境日主题是“可持续消费和生产”.中国的主题是“践行绿色生活”,该主题旨在向社会传播“生活方式绿色化”的理念.(1)为减少空气污染,汽车改用乙醇汽油为燃料.其中乙醇燃烧的化学方程式为______.(2)塑料制品为我们生活带来了方便,但是废弃塑料制品也对环境造成了“白色污染”.为减少污染,请你提出一条合理化建议______ .(3)随着全球能源使用的增长,化石燃料日趋枯竭,环境污染也日趋严重,科学家正在积极开发新能源,请写出一种有待开发、利用的新能源______.(4)大气中CO2含量增加会导致“温室效应”加剧,所以提倡“低碳生活”.下列关于“低碳生活”做法正确的是______.A.禁止使用化石燃料B.提倡使用节能灯C.随手关灯D.选择步行、骑自行车、乘坐公交车等方式出行.【答案】:【解析】:第23题【填空题】我国“嫦娥3号”携“玉兔”月球车登月成功.“玉兔”月球车是一个智能机器人,它把拍到的照片通过电磁波传到地球,电磁波在真空中的传播速度是______m/s.月球车工作时利用的是太阳能,太阳能属于______能源(选填“可再生”或“不可再生”).【答案】:【解析】:第24题【填空题】随着世界人口的持续增长,环境所承受的压力越来越大,______问题、______和______问题、______ 和______ 等问题已对人类社会的持续发展构成了严重的威胁。
云南省玉溪市通海县第二中学2019届高三物理上学期11月月考试题一、单项选择题(共5小题,每题分,共30分)1.以下描述中切合物理学史的是()A.开普勒发现了行星运动三定律,进而提出了日心说B.牛顿发现了万有引力定律并测定出引力常量GC.法拉第在实验中察看到,在通有恒定电流的静止导线邻近的固定导线圈中,会出现感觉电流D.楞次在剖析了很多实验事实后提出,感觉电流应拥有这样的方向,即感觉电流的磁场总要阻挡惹起感觉电流的磁通量的变化2.如图,A,B两物体叠放在水平川面上,A物体m=20kg,B物体质量M=30 kg。
处于水平川点的轻弹簧一端固定于墙壁,另一端与A物体相连,弹簧处于自然状态,其劲度系数为250N/m,A与B之间,B与地面之间的动摩擦因数均为。
现有一水平推力F作用于物体B上使B迟缓地向墙壁挪动,当挪动0 .2m时,水平推力F的大小为(g取10 m/s2) ( )A.350 NB.300 NC.250 ND.200 N3.一物块沿倾角为θ的斜坡向上滑动。
当物块的初速度为v时,上涨的最大高度为H,以下图;当物块的初速度为时,上涨的最大高度记为h。
重力加快度大小为g。
物块与斜坡间的动摩擦因数和h分别为( )A.B.C.D.4.一质量为的小球在空中由静止着落,与水平川面相碰后弹到空中某一高度,其速度随时间变化的关系如图,假定小球在空中运动时所受阻力大小不变,小球与地面碰撞时间可忽视不计,重力加快度g=10m/s2,则以下说法中正确的选项是()A.小球在空中运动过程中所受阻力大小为2NB.小球与地面相碰后上涨至最高点所用时间为C.在0-t1时间内,因为空气阻力作用小球损失的机械能为D.小球在与地面碰撞过程中损失时械能5.以下图,质量分别为和的两小球,用细线连结悬挂在天花板上。
均衡时,两小球恰处于同一水平线上,细线与竖直方向夹角分别为与()。
忽然剪断AB间的细绳,小球的刹时加快度大小分别为和,两小球开始摇动后,最大速度大小分别和,最大动能分别为和。
利用~(210)Pb、~(137)Cs和~(241)Am计年法测算云南抚仙湖现代沉积速率王小雷;杨浩;赵其国;魏荣菲【期刊名称】《湖泊科学》【年(卷),期】2010(022)001【摘要】通过对云南抚仙湖沉积物柱芯样品的~(210)Pb、~(137)Cs和~(241)Am测试表明.柱芯剖面上有明显的1963年和1986年~(137)Cs蓄积峰,验证了1975年次级蓄积峰存在的可能性,这些峰形完好的蓄积峰对抚仙湖的现代沉积环境有明显的时标意义.利用~(137)Cs计年法得到抚仙湖沉积物自1963年、1975年及1986年以来到2007年的平均沉积速率分别为0.063g/(cm~2·a)、0.052g/(cm~2·a)和0.039g/(cm~2·a),说明了过去近五十年抚仙湖沉积速率整体上经历了一个由快到慢的过程.借助于241Am的1963年蓄积峰可以提高~(137)Cs计年的准确性.根据~(210)Pb CRS计年模式,计算出每个样品深度所对应的年代,与~(137)Cs计年法比较存在一定的偏差,分析了两种计年方法存在差异性的原因.通过质量深度和年代分析,抚仙湖的沉积速率变化幅度比较大,表明抚仙湖近129年来的沉积环境不稳定,可能与相应历史时期的人类活动有密切的关系.【总页数】7页(P136-142)【作者】王小雷;杨浩;赵其国;魏荣菲【作者单位】南京师范大学地理科学学院,南京,210046;南京师范大学地理科学学院,南京,210046;南京师范大学地理科学学院,南京,210046;中国科学院南京土壤研究所,南京,210008;南京师范大学地理科学学院,南京,210046【正文语种】中文【相关文献】1.210Pb和137Cs法对比研究武汉东湖现代沉积速率 [J], 杨洪;易朝路;邢阳平;杨涛2.湖北网湖137Cs、210Pb计年与沉积速率研究 [J], 史小丽;秦伯强3.云南省泸沽湖,洱海现代沉积物中210Pb,137Cs的垂直分布及其计年 [J], 徐经意;万国江4.云南省程海现代沉积物中^(137)Cs、^(210)Pb的分布及计年研究 [J], 胥思勤;万国江5.基于^(137)Cs、^(241)Am和^(210)Pb计年的上级湖沉积速率研究 [J], 丁兆运;杨浩;王小雷;张明礼;杨本俊因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
广东省潮州市2019届高三第二次模拟试题物理13.在以下说法中,正确的是()A.分子间距离为平衡距离时,分子势力能最大B.热量可能自发地从低温物体传到高温物体C.液晶既具有液体的流动性,又具有晶体的光学各向异性特点D.饱和汽压随温度的升高而变小14.如图所示是一定质量的理想气体的P—T图线(P为气体压强,T为气体温度),当气体状态沿图线由A到B的过程,下列说法中正确的是()A.外界对气体做功 B.外界对气体做功C.内能减少D.内能增加15.有一种杂技表演叫“飞车走壁”.由杂技演员驾驶摩托车沿圆台形表演台的侧壁,做匀速圆周运动.下图中粗线圆表示摩托车的行驶轨迹,轨迹离地面的高度为h.下列说法中正确的是()A.h越高,摩托车对侧壁的压力将越大B.h越高,摩托车做圆周运动的向心力将越大C.h越高,摩托车做圆周运动的周期将越小D.h越高,摩托车做圆周运动的线速度将越大16.如图所示,电场中一正离子只受电场力作用从A点运动到B点。
离子在A点的速度大小为v0,速度方向与电场方向相同。
能定性反映该离子从A点到B点运动情况的速度—时间(v-t)图象是()二、双项选择题:本题包括9小题,每小题6分,共54分。
每小题给出的四个选项中,有两个选项符合题目要求。
全选对得6分,只选1个且正确得3分,错选、不选得0分。
17.下列说法符合物理史实或正确的是()A.开普勒关于行星运动的描述为万有引力定律的发现奠定了基础B.奥斯特发现了电磁感应现象,法拉第发现了电流的磁效应C.汤姆孙发现电子,揭示了原子的核式结构D.右图为氢原子的能级图,n为量子数。
当氢原子核外电子由n=2的轨道跃迁到n=3的轨道的过程中,吸收光子的能量是1.89eV18.钚(Pu)是一种具有放射性的超铀元素。
已知钚的一种同位素23994Pu的半衰期为24100年,其衰变方程为239 94Puγ++→HeX42,下列有关说法正确的是()A.X原子核中含有143个中子。
/m/user_content.aspx?id=19227/m/user_content.aspx?id=19227C14测年的方法原理,测年范围及对象方法原理在大气层上部,宇宙射线产生的中子与大气中的氮核发生核反应,生成天然14C,14C 在几小时内最多几天快速地被氧化成二氧化碳(14CO2),在大气同温层风作用下与原有的非放射性CO2充分混合后,扩散到整个地球大气层中,在植物光合作用和动物对食物中碳的吸收过程中天然14C就进入生物圈,大气层中CO2还通过与海水交换,14C溶解于海洋,这样水圈和生物圈中都含有宇宙辐射成因的14C。
生物在活着时由于新陈代谢作用使活着有机体内14C浓度与大气中的14C浓度保持大致平衡,如果一旦动物或植物死亡后,停止与外界交换,生物体中14C得不到新的补充,处于封闭状态,其体内原始14C浓度随着时间的推移按指数定律减少,根据样品现存的碳十四含量,推算生物死亡年龄,从而确定活动构造年龄测年范围样品14C年代是测定样品的14C活动性与现代碳标准的14C活动性的比值计算出来的,适用于测量距今300年至5万年含碳物质年龄,测量精度为1~2%,误差一般为50~200年,是活动构造事件年代测年的首选方法。
碳十四测年法主要应用以下研究领域考古人类学:主要对人类或动物居住地、文化层、种植作物等相关的艺术品、文物、木炭、骨头等样品进行测定,获得相关的事件年龄。
地质学,,1. 古生态学2. 海洋地理学3. 古气候学4. 大气化学5. 第四纪地质学6. 水文学:地下水年龄测定7. 天外陨石8生命科学测年对象根据样品测定的14C年龄的可靠性和精度,把14C样品分为以下三类:1、最适宜的样品:植物果实、种子木头、木炭、泥炭、淤泥、古土壤、骨头、贝壳、珊瑚2.可作测年样品钙质结核、钙板、苏打和天然碱等无机碳酸盐沉积物地下水、海水和空气含有的14C3.可作试验性测年的样品海洋、湖泊、三角洲等环境下形成的有机质河流、冲洪积等环境下形成的有机质光释光测年技术(OSL)中国地质科学院水文地质环境地质研究所(赵光华)1、基本概念解释光照射矿物晶体,尤其是硅酸盐矿物晶体,激发晶体先前贮存的电离辐射能,并以光的形式释放出来,亦即晶体被光激发而发射的光,就是光释光(OSL)。
第3期2009年5月华东师范大学学报(自然科学版)Journal of East China Norm al University (Natural Science )No .3 May 2009文章编号:1000-5641(2009)03-0028-10α法与γ法测定210Pb 活度的对比*刘旭英, 潘少明(南京大学海岸与海岛开发教育部重点试验室,南京 210093)摘要:选取1987~2005年国际原子能机构11个国际比对样品的210P b 测量结果,根据测试方法分为α法与γ法两组进行对比研究,运用线性回归法分析两种方法测试结果的一致性,对同一种方法不同实验室间的一致性程度进行比较,并对两种方法的有效率及使用率进行对比分析,同时,探讨了影响其结果的因素.结果显示:运用α法与γ法分析210P b 的平均值较一致,两者呈较强的线性相关性,但同一种方法不同实验室间的一致性程度较低;α法在测试有效率与稳定性方面比γ法要好,但使用γ法的实验室却逐年增多;样品210Pb 活度越低,实验室间的一致性程度越差,且γ法尤为明显.基于此,建议实验室应加强质量控制,并积极参与国际和国内外实验室间比对,以提高样品210P b 的分析质量及不同实验室间的可比性.关键词:α法; γ法; 210Pb 活度中图分类号:P 73 文献标识码:A 收稿日期:2008-11 基金项目:国家重点基础研究发展规划资助项目(2002CB 412401) 第一作者:刘旭英,女,硕士.E -mail :xuying 851160@sina .com . 通讯作者:潘少明,男,教授. *2008年河口海岸科学全国博士生学术论坛资助Comparison on analysis of210Pb using alpha and gamma techniquesLI U Xu -y ing , PAN Shao -ming(Min istry o f E ducation Key Laboratory o f Coastal and Island Develop ment ,Nanjing University ,Nanjing 210093,China )A bstract : Eleven g roups o f r esults on activities o f 210P b fr om I A EA (I nter na tional A tomic Ene r -g y A gency )fo r internatio nal compariso n were analyzed to discuss the differ ence between tw o me tho ds fo r 210Pb analy sis :alpha and gamma spectro metry techniques .Co nsistence of the r esults by two techniques w as discussed throug h linea r reg ression ana ly sis ;co nsistence o f the r esults by the same technique amo ng different labo rato ries was also discussed ;their availabilitie s and utili -zatio n ratio s w ere compared ,and then facto r s tha t influenced consistence and availabilitie s w ere discussed .Result s show ed that ,the re was a g ood ag reement and str ong linea r cor rela tion in the averag e results using tw o different technique s ;how ever ,there was sig nificant difference among labor atories even using the same technique .Relatively ,availability of results using alpha tech -nique wa s higher than that o f g amma spectrome try technique ,but labo ra to rie s using g amma tech -niques we re increasing annually .Low activity o f210Pb w ould affect consistence amo ng labo ra to -ries neg ativ ely ,especially for g amma technique s .T herefo re ,it was sug g ested that labo rato ry29第3期刘旭英,等:α法与γ法测定210P b活度的对比quality contro ls should be e nhanced and co mpariso ns amo ng inte rna tional and natio nal labo ra to-ries sho uld be put in an impo rtant place in o rder to impro ve the analy sis quality of210P b and co m-parability among labora to ries.Key words: a lpha spectrome try technique; g amma spectro metry technique; activity o f210Pb0 引 言210Pb为铀系衰变系列的中间产物,半衰期为22.3年,因本身放射性特性和其在环境中的特殊来源,210Pb在地学研究中得到了广泛的应用.210Pb作为一种示踪核素,可进行单核素或与137Cs,7Be结合示踪环境地球化学过程及环境污染监测[1-3].20世纪60年代起,210Pb法开始用于测定湖泊和海洋沉积物的年龄和沉积速率[4,5],成为研究现代沉积作用的有力手段之一.对210Pb放射性活度的精确测定,是进行运用研究的基础和前提.对于210Pb的分析实验来说,除测量本身存在误差外,不同的分析方法、不同的实验室之间都可能存在很大差异,这些误差的存在,降低了数据的质量和可比性,将严重影响进一步的研究.目前,测定210Pb含量的方法主要有两种:α法———测量210Pb的第二代子体210Po[6];γ法———直接测量210Pb能量为46.5keV的γ光子[7].国内外研究者根据各实验室的实验设备与条件进行210Pb测试分析,在方法的选择上并无任何择优性和适用性.而这两种分析方法的原理不同,两种方法所测结果之间的差异,不同实验室平行测定结果的差异以及数据的可比性问题有待研究,从而确保研究者在沉积作用过程研究中进行直接对比的可行性.为提高210Pb的分析精度,有必要对其常用的两种分析方法进行对比.国内外已有学者关注这个问题,Tanner等将γ法与α法测得的结果进行比较研究,得出两者都存在可比性,并分别用恒定通量模型计算了沉积速率,获得了较一致的结果[8].Zaborska用γ法与α法分析沉积物样品,分别对两种方法测得的210Pbg ross,210Pbsupp,210Pbex进行了对比,并分别运用C.I.C和C.F模式计算了沉积速率,结果显示两种方法测得的活度都在误差范围内,且沉积速率一致性较好[9].上述学者的研究表明α法与γ法的结果具有可比性,但这些对比大都是由同一实验室完成的,而对于不同实验室其结果如何需要进一步的研究,因此,本文以国际上各家先进试验室分别使用α法与γ法测得210Pb的结果为对象,从整体上比对两种方法的测试结果一致性及不同实验室运用同一种方法所得结果的离散程度.本文数据取自1987~2005年国际原子能机构IAEA(International A to mic Ene rgy A-g ency)公布的放射性核素国际比对分析报告中的210Pb结果,对用α法与γ法测定的结果进行对比,探讨两种方法在210Pb活度测试结果一致性与同一种方法由不同实验室测量所得210Pb活度的离散程度差异,简要分析其影响因素以便为更深入的对比研究提供基础,从而提高210Pb的分析质量和不同实验室间的可比性.1 210Pb的分析方法根据Pb-210的衰变性质U-238…※Ra-226(1622a)※Rn-222(3.8d)…※Pb-210 (22.3a)※Bi-210(5.0d)※Po-210(138d)※Pb-206(稳定),其测定方法可以有以下三种:β谱,测第一代子体Bi-210的β放射性;α谱,测第二代子体Po-210的α放射性;γ谱,直接测能量为46.5keV的γ光子.华东师范大学学报(自然科学版)2009年β法需涉及复杂的湿化学处理,α法与γ法便成为国内外各家实验室最常用的两种测定方法.α法与γ法在分析原理、分析仪器上都存在显著差异,两种方法各有优劣.1.1 α分析方法运用α法分析210Pb的活度,需先分析样品的210Po活度,样品需经过前处理,化学分离,制成电沉积待测样品,置于具有一定真空度的由金硅面垒型半导体探测器组成的测量室内进行测量.为校正核素的化学回收率,须选择一种活度已知的核素作为示踪剂加入被分析样品中.加入的示踪剂应是被分析核素的一种同位素,要求活度准确,半衰期长.对于210Po的测定,通常加入示踪剂209Po或208Po,最后利用相对法计算210Po的活度[10].测得的值为210Po的活度,对于210Pb活度的计算,还需考虑210Pb与210Po之间的长期平衡,通常有以下三种处理方法.(1)假设它们之间处于长久平衡,样品的210Pb与210Po活度相等;(2)将样品放置1~2年,待样品的210Pb与210Po达到平衡之后再进行测定,测得结果即为210Pb活度;(3)利用平衡方程校正N2(t)=λ1λ2N1(t)(1-e-λ2t),(a)其中N2(t)———t时刻子体衰变量;N1(t)———t时刻母体衰变量;λ1,2———母体,子体衰变常数t———样品测试日期与采集时间之差.因A=λN,代入方程(a),可以得出母体210Pb的活度为A Pb-210=A Po-210(1-e-λPo-210t).(b) 从方程(b)可以看出,只要测试日期与采集时间之差(样品放置时间)t足够大,方程右边分母(1-e-λPo-210t)趋近于1,210Pb活度等于210Po的活度,认为两者之间达到长期平衡. 210Pb与210Po活度的比值即A Pb-210/A Po-210随时间t的变化如图1所示.为确定样品放置时间对测量结果的影响,分别取t为4,8,12,16,20和24个月代入方程(b)进行计算,得出A Pb-210/A Po-210分别为1.72,1.21,1.08,1.03,1.01和1.01.可见样品放置时间的长短对结果的影响较大,当样品放置12个月时,A Pb-210/A Po-210比值为1.08,210Pb与210Po之间已基本达到平衡.图1 210Pb与210P o的活度比值随样品放置时间的变化Fig.1 V ariation of ratio betw een210P b and210Po w ith time e lapse3031第3期刘旭英,等:α法与γ法测定210P b活度的对比1.2 γ分析方法运用γ法测定210Pb活度,样品不需要经过前处理,直接放入探测器中(目前主要使用H PGe探测器),能量为46.5keV处的全能峰即为210Pb发射的γ辐射能量.对于活度的计算,通常有以下两种方法.(1)效率曲线法根据效率曲线和γ发射几率及其全能锋面积等数据确定核素的活度,此方法的关键在于刻度好γ探测系统的效率曲线.(2)相对测量法用待测量样品与标准源中同种核素的同类γ峰面积之比来确定其活度.运用效率曲线法计算,待测样品的厚度应与标准源相同,需进行γ符合相加效应校正,两种方法都应进行待测样品与标准样品间的γ自吸收差异校正[11].210Pb的γ射线能量属低能区(60keV以下),自吸收系数较大,且自吸收作用随着样品厚度的增大而加强,因此,进行测量的样品厚度不易过大,即样品量不宜太多.而沉积物样品的210Pb活度本身较低,较少的样品量增加了γ射线探测难度.此外,无论使用效率曲线法或相对比较法,210Pb的γ峰都易受其他核素的干扰,而目前的γ探测系统无法分开这些存在干扰的混合峰,混合峰的形状与单能峰差别越大,引起的测量误差也越大.1.3 两种方法优缺点比较α法与γ法作为目前国内外测定210Pb最常用的两种方法,α法为间接测量210Po的活度,且需要经过较繁琐的化学前处理过程;γ法无需对样品进行前处理,可直接测量210Pb的活度,相对来说更省时省力.因此随着探测器技术的发展,γ法更受青睐.但是,两种方法各有优劣(见表1).α法在进行前处理过程中,人为操作和实验试剂等的影响会给210Pb分析带来一定的误差,210Pb与210Po之间的平衡问题也可能降低结果的准确度.而γ法的测试能量较低,易受到干扰,造成数据读取困难,分析质量降低.表1 α分析方法与γ分析方法优缺点比较T ab.1 Comparison of advantages and disadv antag es betw een alpha and g amma methods 分析方法α分析方法γ分析方法a需要样品量少a无需经过前处理优点b实验结果稳定b直接获得数据c受其他核素干扰少c简单、方便a需进行复杂的化学前处理,费时费力a能量较低(46.5keV)缺点b数据精度受人为操作、实验条件的影响b可能受其他核素的干扰存在问题210Pb与210Po之间的平衡问题自吸收问题2 数据来源2.1 国际原子能机构国际原子能机构IA EA(International Atomic Ene rg y Agency)是世界核领域的合作中心,除了维护核技术的安全、和平应用之外,IAEA还涉及核科学与技术的发展.自1970年代起,IAEA建立质量控制服务AQCS(Analy tical Quality Co ntro l Services)以维持和提高各成员国实验室分析质量的可靠性(包括核工业材料、生物材料和海洋来源物质).AQCS通华东师范大学学报(自然科学版)2009年过世界或区域范围内各实验室的分析对比,以改善分析化学与核素测定的精确度,制备放射性标准样品.其测量对象主要测重于放射性核素,主要、次要和微量元素,稳定同位素,复合有机污染物,农药残留核和原子.210Pb作为天然放射性核素的一种,也是其测量项目之一.2.2 数据的选取与处理IAEA国际对比的分析材料主要有海洋沉积物,海洋生物和海水,样品采集后经烘干磨匀,由IAEA分发给各实验室,并要求各实验室在规定的日期内上交数据结果及相关信息(包括前处理过程、所用方法等),最后统一进行统计分析.AQCS分析报告中,对于210Pb核素分析的数据,都依次进行了以下处理:挑选出结果为一个区域即用“≤”表示的值,对剩余的数据利用箱须图(box and whisker plot)测试确认离群值并将之用“*”号表示排除在外,对通过测试的值计算中值及非参数检验下95%的置信区间.本文对1987~2005年AQCS分析报告中含有210 Pb分析的11个样品(IAEA MA-B-3,308,352,368,134,135,300,315,384,414,385)进行分析,其中6个为沉积物样品,5个为海洋生物样品[12-22].基于研究目的,本文剔除α法与γ法之外其他方法测得的结果,对剩余的数据依照AQCS报告中的程序进行统计分析,计算出中值与95%的置信区间(见表2),并将数据分为α法与γ法两大类进行分析.表2 α法与γ法测得的210Pb活度T ab.2 A ctiv itie s o f210Pb using alpha and gamma spectromet ry techniques Bq·kg-1编号样品性质置信区间中值中值α法γ法210Pb最小值α法γ法210Pb最大值α法γ法M A-B-3鱼肉0.37±0.760.260.320.600.23-0.803.362.00 308海藻65.67±5.6466.0070.5062.0054.0066.0075.0073.00 352金枪鱼1.86±1.240.950.996.750.030.9012.2012.60 368海洋沉积物24.57±2.6325.1022.7025.9023.406.5027.0066.00 134海扇肉8.38±2.945.005.007.602.507.0027.0014.80 135海洋沉积物53.76±7.7850.6052.7548.0036.739.94152.8080.00 300海洋沉积物359.91±15.40359.00352.00360.00116.00144.00442.00622.00 315海洋沉积物29.93±2.5530.1531.8029.0020.8013.00120.0090.00 384沉积物20.88±1.7721.1022.2020.0518.508.90956.0028.80 414鱼肉2.09±0.362.142.473.700.651.3012.006.00 385海洋沉积物34.83±2.4035.4031.2036.6019.6022.4046.0051.903 结果与讨论3.1 α法与γ法的对比分析结果3.1.1 α法与γ法测试结果一致性及不同实验室运用同种方法所测结果的离散度对比表2中分别列出了由α法与γ法测量210Pb活度所得综合结果的中值与置信区间以及分别由α法与γ法测得的210Pb活度中值、最小值和最大值.从表2中可以看出,α法与γ法分别得到的中值基本一致,且与综合结果的中值一致,大部分位于置信区间内.为进一步分析α法与γ法测试结果一致性程度,分别计算运用两种方法所测得11组数据的210Pb活度均值,并对其进行wilcox on秩和检验,结果显示两者之间并无显著性差异(P=0.790>0.05,n=11).因α法所测结果稳定性较好,以α法为自变量对α法与γ法所测结果的均值进行一元线性回归分析,如图2A,回归方程Y=-8.092+1.057X,相关系数达0.971,可见两种方法测得的结果较一致.32第3期刘旭英,等:α法与γ法测定210P b 活度的对比从表2中还可以看出,α法与γ法分别得到的最小值和最大值与中值偏差都较大,可见不同实验室运用同一种方法测得的结果中仍存在较大差异.统计学中,常用变异系数即相对标准偏差来反映实验结果的一致性程度,数值越小,说明测定结果的离散性越小.在此,α法与γ法测得的210Pb 活度的变异系数可以反映不同实验室间的一致性程度.计算变异系数,变异系数CV =(标准偏差SD /均值M )×100%,结果如图2B 所示,除编号308和368外,其他9组数据α法与γ法的变异系数都很高,数据的离散程度普遍偏高.因此,可以看出无论使用α法还是γ法,在不同实验室间的结果一致性程度都较差.图2 α法与γ法测试结果的对比Fig .2 Comparison on activities and precisio ns of210P b using alpha and gamma methodology注:A 一元线形回归分析B 实验室间一致性比较3.1.2 α法与γ法测试结果的有效率及使用率对比对分别运用α法与γ法分析的实验室参与个数,出现离群值与区域值(≤值)的实验室个数进行统计,如表3所示.从表3可以看出,无论运用α法与γ法测试,都有部分实验室出现离群值,较多运用γ法测试的实验室还存在区域值(≤值).由于计算中值与置信区间时将这些结果排除在外,因此这部分数据称为无效数据.为进一步分析两种方法出现无效数据概率的差异,计算α法与γ法测试结果的有效率,如表3所示.表中数据有效率是该种方法(α法或γ法)测得有效数据的实验室个数占参与该方法的实验室总个数的百分比.从表3可以看出,γ法的数据有效率普遍低于α法.图3A 中描绘了11组样品分别使用α法与γ法分析所得数据有效率的折线图,IAEA 352,134,414的γ法有效率尤其低(<40%),且从表3可以看出,运用γ法测试的IAEA 352,134,414结果中区域值(≤值)出现频率较高,对应于表2发现,IAEA 352,134,414样品来自海洋生物(鱼类),其210Pb 活度较低.结合γ法分析210Pb 自身存在的缺点可见,较低的210Pb 活度对γ法的测试结果影响较大.以上分析可知,较之于γ法,α法的测试稳定性要好,尤其在210Pb 活度较低时.尽管如此,由于γ法测量210Pb 不需要进行化学前处理,结果获取直接,相对α法更省时省力,越来越受到各实验室的青睐.如图3B 所示,将11个样品编号按分析报告的时间顺序(从1987年至2005年)排列为横坐标,对每次对比分别使用α法与γ法的实验室参与数进行统计并进行线性趋势拟合,可以看出,采用γ法的实验室参与数自1987~2005年呈明显的增长趋势,而采用α法进行分析的实验室参与数趋于稳定,说明γ法使用率正逐渐在升高.通过以上的对比分析可知,运用α法与γ法分析210Pb 获得的结果较一致,但同一种方33华东师范大学学报(自然科学版)2009年法不同实验室间的数据一致性程度低,相比较而言,γ法的数据有效率普遍较α法低,α法的数据有效率保持较高水平,测试稳定性较好,但γ法的运用程度却呈现增长趋势.表3 α法与γ法的数据有效性统计T ab .3 S ta tistic of the validity of re sults using alpha and g amma methods respective ly编号实验室参与数(总体结果个数)α法γ法离群值个数α法γ法区域值个数α法γ法数据有效率/%α法数据有效率/%γ法M A -B -382300062.50100.0030864100083.33100.00352213610176.0033.333685*********.0078.9513421110108100.0018.1813520260103100.0084.623001437120092.8694.293151327110292.3188.893841326260176.9280.774142012320885.0016.67385113311100.0093.94图3 α法与γ法的数据有效率对比(A )和使用率对比(B )F ig .3 Co mpa riso n o n availability of re sults using alpha and g amma methods(A ),and on the ratio of use betw een alpha and g amma metho d (B )3.2 210Pb 活度对α法与γ法测试结果的影响从上述表2中可以看出,11个样品的210Pb 活度处于0.26~359.00Bq /kg ,活度相差甚大.且上述因运用γ法而数据有效率较低的IAEA 352,134,414(<40%),其210Pb 活度也较低(≤5Bq /kg ).为分析210Pb 活度对α法与γ法测试结果的影响,分别对α法与γ法的数据有效率及变异系数的波动变化与210Pb 活度变化之间的联系进行分析,见图4.图4中,α法的数据有效率变化较稳定,变异系数与210Pb 活度基本呈现相反方向的波动变化(IAEA 384除外);γ法的变异系数与210Pb 活度呈反方向变化,数据有效率与活度的变化关系也不太明显.为进一步验证这种变化关系,分别对除IAEA 384之外的α法及γ法测试结果的变异系数与210Pb 活度之间进行相关性分析.在显著性水平小于或等于0.01的双尾检验条件下,γ法的变异系数与210Pb 活度之间的相关系数为-0.873,呈现较强的反相关关系.除去IA EA 384之后,在显著性水平小于或等于0.05的双尾检验下,α法的变异系数与活度之间呈现中34第3期刘旭英,等:α法与γ法测定210P b 活度的对比度负相关关系,相关系数为-0.758.因变异系数数值越小,表明不同实验室间的一致性程度越高,也即运用γ法测量的实验室间数据一致性程度与210Pb 活度之间呈现强正相关关系,而使用α法测量的实验室间数据一致性程度与210Pb 活度之间呈中度正相关.以上分析表明,α法与γ法的分析质量都受210Pb 活度的影响,且活度越低,实验室间的一致性程度越低,而γ法尤为明显,两种方法的数据有效率与210Pb 活度的相关关系并不明显.图4 测试结果的数据有效率及变异系数与210P b 活度的变化关系Fig 4 Relatio n between activity o f210Pb and availability and precision of results3.3 210Pb 分析质量控制方法3.3.1 参加国际比对及国内外同类实验室之间的比对通过上述的分析可以看出,尽管α法与γ法获得较一致的测试结果,但是不同实验室的分析质量差异较大,实验室间的数据一致性较低.样品210Pb 活度在一定程度上加大了不同实验室结果的离散程度,为了保证210Pb 的分析质量及不同实验室之间的可比性,各实验室应积极参加国际比对及国内外同类实验室之间的比对.南京大学海岸与海岛开发教育部重点试验室的中加合作同位素实验室自1988年建立以来一直参加国际原子能机构主持的海洋沉积物210Pb 比对,图5为其中两次比对情况.图中底部横坐标为参与α法测试的实验室编号,顶部横坐标为参与γ法测试的实验室编号,纵坐标为210Pb 活度.图5显示了不同实验室分别运用α法或γ法测试210Pb 活度的结果及其图5 IA EA 国际比对结果Fig .5 Results o f activities210Pb analy zed in the co mparison of IA EA注:红色实线———中值;绿色虚线———置信区间3536华东师范大学学报(自然科学版)2009年与IA EA给出的可信中值及置信区间的对比.从图中可以看出,本实验室运用α法测试210 Pb结果基本位于置信区间范围,获得了较理想的分析结果,同时,可以很直观地发现各实验室间的数据离散度较大.在国内外同类实验室的比对中,南京大学210Pb实验室与加拿大Bedford海洋研究所(两者运用同一种分析方法:α法)建立了长期对比分析链[23],并与香港城市大学(前者使用α法,后者运用γ法)进行不同分析方法间的对比,以确保测量结果的持续准确性[8].3.3.2 加强实验室内部质量控制除了进行国际及国内外同类实验室之间的比对外,大力加强实验室内部质量控制,提高实验室自身分析能力也是十分必要的,主要的质量控制程序可以从以下几方面进行.3.3.2.1 制定实验室内部标样每个实验室应备有自己的标样,以保证实验室内部分析质量的持续稳定性.此标样用来进行实验室内部检测,而不是进行实验室的终极校正,因此,还需要其它实验室进行验证测定以保证结果的准确性[23].对于α法,此标样还可用来校正新配制的示踪剂.对于γ法,由于不同基质的样品自吸收系数存在差别,应针对不同类型沉积物配备不同的标样.3.3.2.2 重复性测试重复性测量是对实验室能力的一个基本检验程序.对一个样品重复测试几次,可以减少一次测试的偶然误差.平均值的标准偏差应在误差范围内,标准偏差太大表明分析存在问题.3.3.2.3 空白实验频繁检测仪器和分析的空白值,仪器空白值会随着探测器使用过程中背景值的增加而增加,高空白值会降低210Pb的探测限度.探测器表面可用甲醇清洗,但在进行重新测量前必须重新测定仪器空白值.对于α法,分析空白值取决于每个实验室使用的试剂和示踪剂的纯度,如空白值比所测值高得多,必须另选一种化学试剂降低空白值,使用一套新的化学试剂(尤其当试剂来自新供应商)时必须重新测量空白值.5 结 论(1)根据α法与γ法国际比对的结果,两种方法测试210Pb活度获得的平均值较一致,呈较强的线性相关性,但同一种方法不同实验室间的一致性程度较低.(2)γ法的数据有效率较α法低,且测试稳定性较α法差,但由于γ法不需要经过复杂的化学处理过程,且结果的读取直接方便,目前国内外使用γ法的实验室逐年增多.(3)不同实验室运用α法与γ法测量的结果一致性都受210Pb活度的影响,且活度越低,一致性越差,且γ法尤为明显.两种方法的数据有效率与210Pb活度的相关关系并不明显.(4)为保证210Pb的分析质量及不同实验室之间的可比性,各实验室应积极参加国际比对及国内外同类实验室之间的比对,并大力加强实验室内部质量控制.[参 考 文 献][1] BACON M.Lead-210as a tracer of reactive heavy metals[R].W HOE Annu al Report,1988:19-21.[2] S ET TLE D M.Lead precipitation fluces at tropical oceanic sites determined from210Pb measuremen t[J].Journal37第3期刘旭英,等:α法与γ法测定210P b活度的对比of Geophysical Research,1982,87(C2):1239-1245.[3] W ALLBRINK P J,M URRAY A e of fallout radionuclides as indicatiors of erosion processes[J].Hydrologi-cal Processes,1993(7):297-300.[4] GOLDBE RG E D.Geoch ronolgy w ith Lead-210[R]∥Radioactive Dating.Vienna:IAE A,1963:121-131.[5] K RIS H NAS WAM I S,LAL D,M ARTIN J M,et al.Geoch ronology of lake sediments[J].Earth and PlanetaryS cien ce Letter,1971(11):407-414.[6] F LYNN W W.The determination 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2023届云南省红河州高三下学期第二次州统测理综物理试题学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.我国“北斗三号”最后一颗全球组网卫星已于2020年6月23日成功发射。
“北斗三号”采用星载氢原子钟,该钟数百万年到一千万年才有1s误差。
氢原子的部分能级结构如图所示,则()A.用11.0eV的光子照射,能使处于基态的氢原子跃迁到激发态n=激发态的氢原子,可以使其电离B.用4.00eV的光子照射处于2C.氢原子受激由基态跃迁到激发态后,核外电子动能增大,原子的电势能减小n=激发态的氢原子,向低能级跃迁时可辐射出2种不同频率的光子D.大量处于32.水平路面上有一货车运载着5个相同的、质量均为m的光滑均质圆柱形工件,其中4个恰好占据车厢底部,另有一个工件D置于工件A、B之间(如图所示),重力加速度为g。
汽车以某一加速度向左运动时,工件A与D之间恰好没有作用力,此时工件C 与B间的作用力大小为()AB C D.A.地球的平均密度34()gG R h ρπ=+B.空间站的运行周期T=C.空间站的运行速度大于第一宇宙速度D.空间站的向心加速度大于赤道上物体的向心加速度4.“道威棱镜”是广泛用于图形翻转的光学仪器,其横截面ABDC是底角为45︒的等腰梯形(如图所示)。
若此玻璃棱镜的折射率n=M点发出的一束平行于底边CD的单色光从AC边上某点射入该棱镜,则()A.折射角为30︒B.光在棱镜中的传播速度等于光速cC.折射光线经CD边再次折射后进入空气D.光线最终在BD边某点折射时的入射角为60︒5.桶装纯净水及压水装置原理如图所示。
柱形水桶直径为24cm,高为35cm;柱形压水气囊直径为6cm,高为8cm;水桶颈部的长度为10cm。
当人用力向下压气囊时,气囊中的空气被压入桶内,桶内气体的压强增大,水通过细出水管流出。
已知水桶所在处大气压强相当于10m高水柱产生的压强,当桶内的水还剩5cm高时,桶内气体的压强等于大气压强,忽略水桶颈部的体积。