研究方向与研究内容

研究方向1：加速器质谱测试分析技术

  加速器质谱仪(AMS)具有超高灵敏度和极少样品需求量的优势，成为进行地球科学中基础性、战略性和前瞻性研究的必要条件，已成为高精度年代学和地球环境精細过程示踪研究中不可缺少的前沿性工具。实验室将在充分发挥AMS已有测量技术优势的基础上，开展AMS功能开发和技术创新研究，通过对加速器质谱等仪器本身的功能升级，发展微量样品¹⁴C、¹²⁹I测试新技术，开发Pu 、⁴¹Ca等新核素测试，从而拓展加速器质谱应用研究领域。

研究方向2：宇宙成因核素环境示踪

  地球环境系统变化及行星和宇宙事件对地球环境影响的研究已成为本世纪地球科学前沿方向之一。我国拥有丰富多彩的自然地理格局及类型多样的地质记录，使得在地球环境变化研究领域具有得天独厚的区域优势，也为我国地球环境研究赶超世界先进水平提供了极大的发展空间。实验室将利用加速器质谱对各类长寿命放射性核素的测试优势，开展宇宙成因核素在地球环境变化科学中的环境过程示踪和定年研究，获取自然环境变化的历史、规律，辩明人类活动的环境效应，探索东亚季风环境和内陆干旱环境的耦合演化特征及其机制，预测未来我国尤其是西部半干旱区气候变化趋势；利用黄土、湖泊等沉积物 ¹⁰Be 等核素记录，定量重建古地磁场强度变化和古降水变化的历史，利用¹⁰Be测试与示踪技术开展冰川演化历史等研究，为地球环境过程示踪提供新途径。

研究方向3：现代环境过程放射性核素示踪

  国外通过环境样品中¹⁴C和¹²⁹I的测试分析，评价放射性核素造成对环境的污染已取得长足的进展，并成为现代环境过程研究的一种有效工具。目前我国和周边国家和地区已建或在建大量核电站和其它核设施，这些核电厂和后处理厂的安全运行对我国环境安全极为重要。及时监测我国环境放射性水平和分布，预测放射性的扩散和转移、评估环境核辐射危害，不但可以降低我国公众的辐射危害、缓解民众核恐惧，而且可以为解决潜在的外交和贸易纠纷提供有说服力的数据支持。实验室将从我国不同区域采集表土等现代环境样品，系统开展¹²⁹I 结合¹⁴C、^239,240Pu等核素示踪核环境安全水平等研究，构建环境样品放射性核素本底数据库，服务国家核安全水平监测需求，为政府决策和维护社会稳定服务。

  开展我国城市化石源 CO₂ 排放的¹⁴C定量监测、气溶胶来源的¹⁴C 定量解析等研究，服务国家碳减排效果评估，支撑绿色发展。该研究在国内尚未系统开展，实验室将利用AMS-¹⁴C技术直接示踪大气CO₂样品，结合植物样品测试研究，获取国内化石源CO₂排放量的准确数据，定量解析气溶胶来源，为我国制定碳减排政策、评估减排效果和雾霾治理措施提供可靠的科学依据，以便在国际气候谈判中采取灵活政策和使用主动权，为经济增长争取更大的发展空间。

研究方向4：地质与环境考古年代学

  精确可靠的年代学框架的建立环境变化及考古学研究的基础和关键。我国是文明古国，陕西省又是考古大省，已有大量的珍贵文物，而且不断有新的出土文物，准确断代是考古学发展的基础。实验室将利用¹⁴C测年方法的优势，系统开展考古和地质样品的¹⁴C前处理方法、石墨靶制样技术、微量样品AMS测试新技术和数据处理新方法，提高测年的精度和可靠性，为考古学和最近5万年以来的地球环境科学研究提供一流的¹⁴C年代数据。

 除¹⁴C以外，半衰期更长的¹⁰Be、²⁶Al、¹²⁹I等核素也有开展年代学研究的潜力。特别是在地表岩石石英中就地成因的¹⁰Be、²⁶Al在国际上已经广泛应用于暴露/埋藏测年及与之相关的地球环境过程示踪研究，但我国在同领域的研究相对滞后。实验室将利用拥有的3MV多核素分析加速器质谱的优势，系统开展各种地质及环境样品的¹⁰Be、²⁶Al、¹²⁹I测试分析研究，特别是¹⁰Be/²⁶Al进行沉积物埋藏、暴露年代学以及大陆环境¹²⁹I测年方法探索等，突破几十-百万年尺度绝对测年定年瓶颈，为重大地质事件定年与示踪提供独立的宇宙成因核素年代学框架。

研究方向5：生物地球化学过程稳定同位素示踪

随着地球环境科学研究的不断深入，加强过去与现代相结合的环境变化研究是实现“将今论古”的关键突破口，也是地球系统科学研究的重要内容之一。从现代环境过程稳定同位素C、N、O、Sr示踪研究入手，深入理解环境代用指标机理、探索新的代用指标，针对不同环境代用指标的不确定性和多解性，加强现代环境过程的物理/化学机制与代用指标制约要素的系统研究，探讨过去和现代环境过程的机理，为区域生态和环境治理提供科学数据和对策。实验室将重点通过青藏高原、黄土高原地区的湖泊、河流等不同环境样品中C、N、O、Sr等同位素测试研究并结合现代观测，揭示不同生态系统中生物地球化学循环过程、规律及其与水文/气候要素的内在联系，为“治沟造地”等生态工程的环境效应评估提供科学依据。