近年來(lái)稀有氣體分析技術(shù)的發(fā)展和 ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar法衰變常數(shù)的重新厘定，顯著提高了 ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar定年的準(zhǔn)確度和精確度，一流實(shí)驗(yàn)室的定年精度已可優(yōu)于0.1 ％ ^[1]。隨著國(guó)內(nèi)稀有氣體質(zhì)譜儀更新?lián)Q代，國(guó)內(nèi) ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar法分析裝備已與國(guó)際接軌，但樣品輻照依舊是限制國(guó)內(nèi) ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar法發(fā)展及應(yīng)用的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。目前面向 ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar定年樣品輻照的反應(yīng)堆有限，且開(kāi)堆頻次較低，導(dǎo)致氬氬定年周期長(zhǎng)，并且難以對(duì)不同巖性、不同年齡的樣品選擇最優(yōu)輻照方案進(jìn)行處理。

　　中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院岷江試驗(yàn)堆（MJTR）中子輻照試驗(yàn)平臺(tái)建設(shè)于20世紀(jì)90年代，設(shè)計(jì)功率5MW，最高快中子注量率為1.43×10 ¹⁴n/cm ²/s，輕水作冷卻劑和慢化劑，鈹作反射層 ^{[2, 3]}。該反應(yīng)堆在醫(yī)學(xué)、材料科學(xué)、物理學(xué)等多個(gè)學(xué)科的發(fā)展做出了卓越的貢獻(xiàn)，但暫未應(yīng)用于 ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar定年樣品的輻照。

　　為此，中國(guó)科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所張萬(wàn)峰等人聯(lián)合核工業(yè)北京地質(zhì)研究院李軍杰高級(jí)工程師，中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院孫壽華研究員等對(duì)岷江試驗(yàn)堆（MJTR）進(jìn)行 ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar定年樣品輻照初探，為該反應(yīng)堆開(kāi)展 ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar定年樣品的輻照條件選擇提供支撐。

　　結(jié)果表明，（1）該輻照孔道垂向J值變化呈二次曲線變化的特征，該特征與孔道內(nèi)中子通量分布特征一致。表明輻照罐放置于最佳的樣品輻照區(qū)。（2）應(yīng)用于 ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar定年樣品輻照時(shí)，相比其它反應(yīng)堆，MJTR的J值時(shí)間變化率較低（~0.21×10 ^-4 J/h）。當(dāng)輻照時(shí)長(zhǎng)為60h時(shí)，J值可達(dá)到0.001，能滿(mǎn)足大部分樣品的輻照需求。（3）當(dāng)樣品罐采用0.5mm鎘皮包裹時(shí)，( ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar) _K，( ³⁶Ar/ ³⁷Ar) _Ca和( ³⁹Ar/ ³⁷Ar) _Ca等矯正因子分別為146.5 ± 42.4×10 ^-4，4.17 ± 0.07×10 ^-4和18.4± 3.6×10 ^-4。（4）通過(guò)計(jì)算標(biāo)樣間的J值變化率，可以得到該反應(yīng)堆垂向和水平方向中子通量變化率<0.68%/cm和0.45%/cm。（5）當(dāng)樣品放置于石英管中部進(jìn)行輻照時(shí)，其J值的誤差<1‰；并且監(jiān)控標(biāo)樣（DRA-1，圖1）結(jié)果表明，采用MJTR進(jìn)行輻照的樣品其分析精度優(yōu)于2‰。

　　綜上，該反應(yīng)堆適用于 ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar定年樣品的輻照，并有利于開(kāi)展高精度 ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar定年分析。

圖1 DRA-1透長(zhǎng)石激光階段升溫氬氬定年結(jié)果

圖2 期刊封面

　　以上研究成果以封面文章發(fā)表于《Journal of Analytical Atomic Spectrometry》上（圖2），該研究受到國(guó)家自然科學(xué)基金（41688103, 41973051），南方海洋科學(xué)與工程廣東省實(shí)驗(yàn)室（廣州）人才團(tuán)隊(duì)引進(jìn)重大專(zhuān)項(xiàng)（GML2019ZD0202），廣州地球化學(xué)研究所功能開(kāi)發(fā)項(xiàng)目（E3280301）的資助。

　　論文信息：Wanfeng Zhang（張萬(wàn)峰） ^*, Junjie Li（李軍杰） ^#, Dewen Zheng（鄭德文）, Shouhua SUN（孫壽華）, Yufei Guo（郭雨非）, Jia Zhang（張佳）, Ming Xiao（肖明）, Jun-jie Wang（汪俊杰）, Yu-lian Zhang（張玉蓮）, Yingde Jiang（蔣映德） and Yigang Xu（徐義剛）, 2023. Sample neutron irradiation with the Min Jiang Testing Reactor (MJTR): Implications for high-precision ⁴⁰Ar/ ³⁹Ar dating.