Abstract
天然放射性核種鈾、釷、鐳，由於物性、化性不同，會造成水體、岩石、 底泥中衰變系列的母核與子核比值不為１的現象，即使是同位素（例如 Ｕ-234╱Ｕ-238、 Th-228╱Th-232等）也有不平衡情形。本研究以阿伐 能譜儀測量大屯火山群區馬槽溪流域之溫泉、底泥和岩石中天然放射性核 種鈾、釷及其同位素之活度；以液態閃爍偵檢器測量水樣中鐳226 之活度 ；以加馬能譜分析水樣中鐳228 及底泥、岩石中鐳226和鐳228之活度。本 研究得到以下幾個結果： (１） 水樣中鈾、釷、鐳濃度在酸性環境下隨 pH值降低而大幅增加，在中性環境下存量甚微，但在弱鹼環境下亦有少量 存在。 (２） 水樣中Ｕ-234╱Ｕ-238活度比值隨鈾濃度增加而趨近於１ 。 (３） 水樣和底泥中的Ｕ-234╱Ｕ-238活度比值大致上都 有大 於１的現象，部份底泥和岩石中的Ｕ-234╱ Ｕ-238小於１，恰可以用阿 伐衰變核反跳及核反跳 引起的晶格脆弱後瀝濾來解釋。 (４） 水樣中 Th-230╱Ｕ-234皆小於１，因為釷在水中溶解度差的關係，使得底泥和岩 石中有Th-230富集的 現象。 (５) 幾乎本研究所有分析的樣品 的Th-228╱Th-232都大於１，造成Th-228富集現象與中間核種Ra-228有關 係。 (６) 除了大磺嘴溫泉區的底泥Ra-226╱Th-230＜１外，其餘底泥 、水樣、岩石大都大於１；除了兩個馬槽 岩石樣品外，其餘樣品 Ra-228╱Th-232都大於１， 表示地表環境中不論岩石、水體都有鐳 富集的現象 存在。 (７) 馬槽上游可能位於氧化還原的過渡地帶 ，使水樣中Ｕ-234╱Ｕ-238活度比值小於１。 (８) 馬槽溫泉區有強烈 的地熱產生熱液換質作用，使岩石中[Th]╱[Ｕ]濃度比值較其他地方稍高 。 (９) 溫泉水到達地面前的周圍岩石應該有Ra-226╱Th-230的情形， 這有待克服採樣技術並加以實驗證明。利用溫泉、河水、底泥和岩石中天 然放射性核種鈾、釷系不平衡現象可以用來解釋一些水體與岩石間作用的 機制，及火山地區的天然放射性核種鈾、釷、鐳，由溫泉、雨水沖刷帶走 匯入河川到海洋的遷移分佈理論。