【中華百科全書●海洋●化學同位素海洋分布】

楊籍富

【中華百科全書●海洋●化學同位素海洋分布】

 

海洋中存在的放射性元素（Radionuclide）主要分為三類。

 

當地球形成時，就已經具有半衰期（HelfLife）很長的主要放射性元素及其子放射性元素(PrimaryRadionuclidesandTheirDaughterRadionuclides)，海洋中海水的總放射性強度有百分之九十主要由鉀四十引起，少於百分之一則由銣八七所發生，鉀四十經過衰變(Decay)作用，產生較穩定的氬四十和鈣四十。

 

就海洋科學的觀點，鈾、釷和鈧－鈾的衰變序列是很重要，因為這些放射性元素衰變序列中所產生的元素，其有較大的地球化學活性；

 

所以，在海洋中放射性元素與一般元素的化學動力平衡不一樣，海水中釷和鎃很快沈積於海底沈積物中，故其對鈾的比值較一般的平衡值為低。

 

宇宙放射性元素(CosmogenicRadionuclide)，是大氣中物質連續被宇宙線撞擊而成，其半衰期較短。

 

大氣中某些氣體吸收宇宙線，其原子核分裂成比其母系(ParentsRadionuclide)還輕的穩定和不穩定的核種(Nuclei)，有些放射性元素行中子捕捉反應(NeutronCapture)作用，所有宇宙放射性元素在大氣中慢慢隨雨水降存在海洋。

 

氚(Tritium)是氫的同位素，由於大氣中分子的原子核分裂和氮原子第二次中子反應而得，其半衰期很短，為十二點七年，可用來研究海洋混合層的作用。

 

碳十四是由大氣上層氮原子作中子捕捉反應而成，馬上被氧化成含碳十四的二氧化碳，進入海洋二氧化碳系統，碳十四其有較長的半衰期，為五千七百三十年，用來研究深水環流和深海沈積物的沈澱率，其他如矽三二、氬三九、鈹七，其濃度較低，可作校正碳十四的測定和研究海水短時期混合作用。

 

人工放射性元素(ArtificialRadionuclide)，是由於核子武器的爆炸或原子能的應用而產生，核能工廠放出廢水入海岸區，其所含較低活性的放射性元素，和在深海底掩埋封閉性良好的高活性核子廢物。

 

核子爆炸所產生大約二百種放射性元素，其原子序由鋅三十到鏑六六，除了鍶九十和銫一三七外，半衰期皆很短。

 

由於這些新放射性元素加入海洋，可用來研究表層海水和深層海水的混合率。

 

(陳永祺）)

 

引用：http://ap6.pccu.edu.tw/Encyclopedia/data.asp?id=1066