同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究中的應(yīng)用分析

趙天旭（鄭州師范學(xué)院，河南鄭州 450044）

同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究中的應(yīng)用分析

趙天旭
（鄭州師范學(xué)院，河南鄭州 450044）

隨著我國(guó)人口數(shù)量的不斷增加，城市化進(jìn)程的日益深入，土地資源在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中扮演著越來越重要的角色，土地資源利用與管理的科學(xué)與否將會(huì)直接影響到社會(huì)發(fā)展進(jìn)程。作為土地資源管理的核心構(gòu)成，地質(zhì)研究能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)地質(zhì)資源的精確界定，實(shí)現(xiàn)土地資源管理的科學(xué)性，而為了滿足地質(zhì)研究的準(zhǔn)確性要求，將同位素示蹤技術(shù)引入到地質(zhì)研究之中，實(shí)現(xiàn)土地資源勘探的科學(xué)性與高效行。旨在從同位素示蹤技術(shù)的工作原理出發(fā)，在相關(guān)科學(xué)理論的支持下，對(duì)同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究中的科學(xué)高效運(yùn)用進(jìn)行全面的探討。

地質(zhì)研究；同位素示蹤技術(shù)；原理；應(yīng)用策略

1　同位素示蹤技術(shù)的技術(shù)原理

每一種元素的穩(wěn)定核素與放射性核素都具有完全相同的物理與化學(xué)特性，也就是說具有放射性核素或者稀有穩(wěn)定核素的分子、原子以及其他化合物質(zhì)與普通物質(zhì)的分子、原子以及化合物在物理性質(zhì)與化學(xué)性質(zhì)方面并沒有明顯的差異，這就使得當(dāng)普通物質(zhì)與具有放射性核酸和稀有穩(wěn)定核素的物質(zhì)混合在一起時(shí)，并不會(huì)引發(fā)物理與化學(xué)方面的變化，對(duì)客觀世界不會(huì)造成破壞。正是基于這種原理使得我們可以對(duì)放射性核素或者經(jīng)過密集化處理的稀有核素進(jìn)行追蹤，進(jìn)而觀察客觀物質(zhì)世界的發(fā)展與變化。由于放射性核素與稀有核素觀察的便捷性與性質(zhì)的穩(wěn)定性，使得他們極易被捕獲，從而準(zhǔn)確的反應(yīng)物質(zhì)變化與演變特性，幫助我們科學(xué)全面的了解物質(zhì)自身的屬性。1912年G·赫維西第一次提出同位素示蹤技術(shù)的概念，并相繼開展同位素示蹤的研究，20世紀(jì)30年代以來，伴隨著重氫同位素與人工放射性技術(shù)的發(fā)現(xiàn)與發(fā)明，使得同位素示蹤技術(shù)近些年來被廣泛地應(yīng)用于物理、化學(xué)以及生物等諸多領(lǐng)域。

2　同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中應(yīng)遵循的原則

1）同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中必須要遵循科學(xué)性的原則。同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中應(yīng)用目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，要充分體現(xiàn)科學(xué)性的原則，只有從科學(xué)的角度進(jìn)行同位素示蹤技術(shù)的技術(shù)特性、數(shù)據(jù)采集的手段以及處理方式進(jìn)行細(xì)致而全面的考量，才能夠最大限度地保證同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中的勘測(cè)成果，能夠滿我國(guó)土地資源管理與利用的要求，只有在科學(xué)精神、科學(xué)手段、科學(xué)理念的指導(dǎo)下，我們才能夠以現(xiàn)有的技術(shù)條件為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)地同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中的科學(xué)高效應(yīng)用。

2）同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中必須要遵循易操作的原則。由于地質(zhì)研究的場(chǎng)所大多位于城市遠(yuǎn)郊或者野外，其操作環(huán)境較為簡(jiǎn)陋，難以實(shí)現(xiàn)同位素示蹤技術(shù)的細(xì)致處理與操作，為了適應(yīng)這一現(xiàn)實(shí)狀況，同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用的過程中，就要盡可能地提升位素示蹤技術(shù)的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，以此來保證位素示蹤技術(shù)的穩(wěn)定性、科學(xué)性、提高容錯(cuò)率，減少外部環(huán)境位素示蹤技術(shù)工作活動(dòng)的影響[3]。同時(shí)由于從事地質(zhì)研究工作的人員專業(yè)素質(zhì)的專業(yè)素質(zhì)與工作要求之間存在著一定的差距，而同位素示蹤技術(shù)的使用、檢測(cè)與分析工作又由他們承擔(dān)，所以同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中必須進(jìn)行簡(jiǎn)化處理，降低同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中相關(guān)技術(shù)的操作難度，使得在較短時(shí)間內(nèi)，進(jìn)行同位素示蹤技術(shù)的熟練操作，保證地質(zhì)研究工作進(jìn)行的速率。

3）同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中必須要遵循實(shí)用性的原則。地質(zhì)研究工作作為人類利用自然，改造自然的第一步，地質(zhì)勘測(cè)相關(guān)信息的采集必將經(jīng)歷一個(gè)無到有，從小到大的過程。而這一過程的實(shí)現(xiàn)就需要市政相關(guān)部門、企業(yè)雄厚資金與技術(shù)的支持，從實(shí)際來看，資金的穩(wěn)定供應(yīng)與否與技術(shù)的先進(jìn)程度能夠直接影響到同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究工作中的表現(xiàn)，而同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究各種資金與技術(shù)投入的之中，占有著較高的比例。因而同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究應(yīng)用過程中必須要遵循實(shí)用性的原則，最大限度地降低地質(zhì)研究過程中同位素示蹤技術(shù)的資金與技術(shù)成本，從而能夠?qū)⒏嗟馁Y金利用與其他方面，有效提升整個(gè)土地管理品質(zhì)，保證我國(guó)土地資源的科學(xué)高效應(yīng)用，推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康快速發(fā)展。

3　同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究中應(yīng)用的途徑與方法

1）在科學(xué)性原則和實(shí)用性原則的指導(dǎo)下，對(duì)同位素示蹤技術(shù)的地質(zhì)信息情況采集計(jì)劃進(jìn)行確定。為了保證同位素示蹤技術(shù)信息采集的準(zhǔn)確性與高效性，地質(zhì)研究所進(jìn)行的時(shí)間必須要綜合考慮掃描地的天氣情況、環(huán)境狀況以及研究對(duì)象自身的所處的地理環(huán)境，要保證用于支持同位素示蹤技術(shù)的同位元素具有較為明顯的放射性特征，便于觀察與研究，只有這樣才能最大限度地降低同位素示蹤技術(shù)使用過程中出現(xiàn)的誤差。

2）實(shí)現(xiàn)地質(zhì)研究數(shù)據(jù)的有效獲取，為了達(dá)到這一目的不僅僅需要降低同位素示蹤技術(shù)的操作難度，還需要進(jìn)一步提升相關(guān)工作人員的專業(yè)素質(zhì)與職業(yè)技能，從而充分發(fā)揮各項(xiàng)技術(shù)的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)，現(xiàn)實(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)的有效獲取。在同位素示蹤技術(shù)運(yùn)行的過程中，要將掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行分類，避免由于數(shù)據(jù)量過大而引發(fā)的分析錯(cuò)誤，影響測(cè)量信息的準(zhǔn)確性。

[1] 楊皓，范明毅，黃先飛.鉛同位素在示蹤土壤重金屬污染研究中的應(yīng)用[J].環(huán)境工程，2015，（12）.

[2] 李延河.同位素示蹤技術(shù)在地質(zhì)研究中的某些應(yīng)用[J].地學(xué)前緣，2014，（2）.

Application of Isotope Tracer Techniques in Geology

Zhao Tian-xu

With the increasing number of our population，the deepening of urbanization，land resources are playing an increasingly important role in national economic development，land resources utilization and management science or not will have a direct impact on social development process.As the core of land resources management structure，geological studies to achieve precise definition of the geological resources to achieve scientific management of land resources，and in order to meet the accuracy requirements of geological research，isotope tracer technology into geological research being realized scientific exploration of land resources and efficient lines.Aims to depart from the principle of isotope tracer techniques，in support of relevant scientific theories，the isotope tracer techniques in geological scientific research and efficient use of comprehensive discussion.

Geological research；isotope tracer technology；principle；application strategy

O615，P629

A

1003-6490（2016）03-0224-01

2016-03-13

趙天旭（1987—），男，河南商丘人，助教，主要研究方向?yàn)榈乩斫虒W(xué)、地質(zhì)學(xué)。