Abstract
本研究係利用阿伐能譜法和液體閃爍能譜法首次分析臺灣北部大屯火山群 區內的外雙溪、南磺溪和磺港溪等河水，以及地熱谷、金山、行義路、馬 槽和硫磺谷等溫泉水中的鈾、釷和鐳放射性(radioactivity) 核種。 1.溫泉水的水溫較高(26-98℃) ，pH偏低(1.6-3.4) ，匯入河川後影響其 水溫和pH值(1.8-4.6) ，未受溫泉水匯聚影響者，其pH 7.1-7.6。 2.鈾 和釷的同位素U-238、U-234和Th-232、Th-230、Th-228在中性河水中的放 射性濃度極低微，pH<5時隨pH的降低而逐漸增加。溫泉水中的鈾和釷濃度 比例[U]/[Th]<1，但中性河水中卻[U]/[Th]>1，因為釷形成膠質被岩石和 土壤所吸附之故。 3.U-234和U-238之間顯然有不平衡的關係，其放射性 比U-234/U-238 於pH <5時平均1.09±0.06，於中性時平均1.33±0.08。 由於母核在晶格點，子核因反跳(recoil)在岩石的裂縫中，在中性時子核 較母核容易被瀝濾，而在pH<5時兩者同時被瀝濾的機會增加，使放射性比 減少。 4.釷在河水中的行為很複雜，有形成放射性膠質的趨勢，使其與 pH的關係不如鈾的單純。其中Th-230/U-234<1，顯然表示反跳子核進入水 中之後大部份形成膠質而被吸附; 而Th-228/Th-232>1 的為多，但並無規 則性，表示釷形成膠質被吸附的程度與環境有關。 5.地熱谷溫泉的鐳最 多，36.5 mBq/L，金山溫泉次之，約為其三分之二。鐳可能形成硫酸鐳的 擬膠體(pseudo colloid)，使其放射性濃度與pH之間並無規則性。 6.由 於釷形成多種膠質被固體吸附而從河水或溫泉水中遺失，利用釷同位素的 年代測定法並不準確，利用Th-230/Th-232 定年法所得大屯火山群火山活 動的年代約四萬八千年，與地質學家預測者相差甚多即是一例。 7.河水 的上游、支流匯聚的流量比例使用正確的同位素稀釋法加以探討，結果只 有鈾同位素間有線性關係，但固定的上游與不同的支流或不同的上游與固 定的支流所求出之流量比例有所差異，顯然是開放系無法適用封閉系之條 件所致。