摘要
高能宇宙射线轰击地表岩石矿物中的靶原子发生核反应,可就地生成^(10)Be和^(26)Al等就地宇宙成因核素。由于这些核素生成机制较为清晰且核素浓度可以被精确测量,易于构建模型定量解析其在地表的生成、累积、迁移和衰变等过程,已成为地表暴露测年、沉积物埋藏测年、流域和基岩侵蚀速率研究的重要工具。本文系统回顾了就地宇宙成因核素产率研究的发展历程,重点阐述了就地宇宙成因核素产率模型的构建方法及其关键影响因素,并尝试探讨了不同产率模型之间的差异及其成因。为提高产率模型的精准度,建议未来应加强以下四方面研究:(1)加强宇宙射线实测数据与数值模拟的对比同化研究,优化能谱重建中的粒子输运模拟算法,降低次级宇宙射线能谱模拟的不确定性;(2)系统开展更新世以来太阳活动和地磁场变化研究,为地质历史时期宇宙射线能谱重建提供更可靠的约束条件;(3)深化质子/中子与主要靶物质(如氧、硅、铝、铁和镁等)的核反应截面的实验测量与理论模拟研究,建立更完善的全能区核反应截面数据库;(4)推进多核素(如^(3)He-^(10)Be-^(14)C-^(21)Ne-^(26)Al-^(36)Cl等)和多矿物(石英和方解石等)体系的实测产率校正与对比研究,构建更具普适性的产率计算模型。
出处
《中国科学:地球科学》
北大核心
2026年第1期29-51,共23页
Scientia Sinica(Terrae)
基金
国家自然科学基金项目(42103026)
中国科学院前沿科学与基础研究局资助项目(QYJ-2025-01)
中国科学院兰州资源环境科学大型仪器区域中心项目(LZ2025FF03)
黄土科学全国重点实验室开放基金项目(SKLLOG2118)
陕西省创新能力支撑计划项目(2025RS-CXTD-036)资助。
