阿尔瓦雷斯（阿尔瓦雷斯阿贾克斯）

世锦赛美国花游女将泳池昏厥，当即相关人员采取了哪些措施？

鄙人根据相关消息知道，世锦赛美国花游女将泳池昏厥，当即直接相关人员，并没有采取了必要措施。相反倒是是运动员的教练，快手出手，将这个运动员，从危险水域救了出来，而具体来说：

1，救生员失职，没有做出反应

众所周知，能够参加国际泳联比赛的运动员的运动员，都是游泳运动中的高手中的高手，其人的游泳水平*都是*的，故此可以说，一般情况下，他们在水里,应该比在陆地上更加的自在和灵活。所以由他们出现的游泳赛事，救生员是不用太过高度紧张的。

所以，国际泳联第19届世界游泳锦标赛时，发生惊险一幕。那就是花样游泳单人自由自选决赛中，获得第七名的美国选手安妮塔·阿尔瓦雷斯，在完成动作后，突然昏厥，失去意识沉入泳池底部。而在远处的救生员却没有当即做出职业的反应。故此，如果说，世锦赛美国花游女将泳池昏厥，当即相关人员采取了哪些措施？最少救生员们在那时是失职了。

2，教练出手，再救爱徒

于是，面对这个紧急的情况，美国队主教练安德莉亚·富恩特斯，一见救生员没有采取急救措施，马上不顾一切的地，第一时间跳入泳池，将爱徒阿尔瓦雷斯奋力救起。让自己的爱徒，暂时摆脱了那一片要她命的*水域。

据悉，阿尔瓦雷斯现在已无生命危险，正在接受休息调整。而这次这个阿尔瓦雷斯的遇险，已不是这个运动员第一次在游泳池中昏厥了。

去年奥运会预选赛期间，她也曾在比赛中短暂失去意识，同样也是被教练富恩特斯救起的。而阿尔瓦雷斯昏厥的原因，多为疲劳过度且未得到足够的睡眠和休息。

”

世锦赛美国花游女将泳池昏厥，当时究竟发生了什么？

这位游泳名将叫阿尔瓦雷斯，曾经多次参加重大体育赛事。

当时，美国花样游泳名将完成最基本的表演动作之后，身体不由自主的下沉，甚至没有产生任何的动作。这便引起教练员的重视，毕竟运动员的生命安全才是第一位，比赛结果是其次的。教练员立刻进入游泳池内，立刻将下沉的阿尔瓦雷斯托出水面。幸好运动员无生命危险，教练员及时救人。

其实，选手在比赛的时候，为以防万一，比赛现场都将伴随着救生员。可当教练员接受媒体采访时，媒体询问到教练员的真实感受，教练员对媒体说出了内心的想法。

教练员接受采访，提出疑问

当某一位运动员发生意外时，赛场周围的救援人员会立刻救人。可是教练员却发现救生员愣在当地，教练员非常不理解他们内心的想法。同时，教练员将运动员拖出水面后，立刻带着运动员前往比较安全的区域。随后他们进行紧急人工救援措施，运动员咳出水。

医生在检查运动员身体后，结果是无大碍

事实上，这并非运动员经历过第一次相类似的事情。在此之前，阿尔瓦雷斯跟随其他队员参加奥运预选赛，预选赛的举办地点为巴塞罗那。这位运动员在比赛过程中，也曾出现过极其相似的状况。此次事故发生后，医生对阿尔瓦雷斯的身体进行详细的检查，并未发现病症，结果显示：无大碍。

总的来说，虽然运动员可以为国家争光，但是运动员更应该时刻了解个人身体状态。通过不断的日常训练和健身，从而获得更加良好的身体状况。此时，运动员才能以更好的状态参加比赛。教练员应提前查看运动员的身体状况，从而避免运动员在赛场上出现身体问题。

朱利安阿尔瓦雷斯是适合阵地战还是防守反击

阵地战。

朱利安-阿尔瓦雷斯能胜任中锋和边锋，这都是属于进攻的好位置，速度快是他*的优势之一，利用这一优势他可以快速地在地形优势处实行进攻作战。

占碑河战役：葡萄牙与荷兰人的苏门答腊岛霸权之争

17世纪30年代，荷兰与英国的联盟在亚洲战场上高歌猛进。 他们不断在四分五裂的土著王国间扩充势力范围，蚕食葡萄牙对手的体系薄弱环节。其中，位于南洋群岛最西面的苏门答腊，就是他们最主要的战略跳板。曾是地区核心的占碑，也在这个过程中对其开放贸易市场。

由于挑战者已在波斯湾、锡兰岛和爪哇占对优势，困守马六甲的葡萄牙人就被迫在开辟新的反击战场。实力相对较弱的占碑，就在自身衰落的数个世纪后，再次沦为区域争霸冲突的热战现场。

占碑在中世纪时就是南洋地区的贸易核心

早在公元11世纪，占碑还是南洋群岛间的*城市。 盛极一时的三佛齐帝国，因受到南印度的泰米尔人攻击，被迫将都城从南部的旧港搬迁至此。期望用这座更深入内陆的大河港口，作为自己能东山再起的天然留居地。

从地理层面来看，占碑也的确是不可多得的古代良港。 不直接贴近海岸的独特位置，让城市不容易为海盗或敌军舰队所轻易触及。仅仅靠航行条件较好的占碑河，就能将四方商贾的船只都从海上吸引过来。除补充淡水、口粮或就地交易，还能直接将河道充当天然的避风港。加之苏门答腊东南部就是毗邻马六甲与巽他海峡的十字路口，所以根本不用为日常光顾者的流量而发愁。

鼎盛时期的占碑 也是三佛齐帝国的都城

正因如此，占碑很快在12-13世纪逐渐兴盛壮大。 即便三佛齐帝国的势力不断在外部衰微，也不影响主城作为重要港口的扩张式发展。直到来自爪哇的满者伯夷向西扩张，才硬生生将城市的第一个黄金时代打断。其结果就是北方的马六甲崛起，而新加坡海峡与边上的旧港还还经常为爪哇人所占据。整座城市的名望彻底从 历史 记载中淡出，并为生计而在很短时间内就完成了伊斯兰化。

当然，瘦死的骆驼终究会比马大。 具备独特位置的占碑，终究是阿拉伯、波斯、孟加拉、锡兰、缅甸和其他南洋邻居的必经之地。特别是在满者伯夷和马六甲苏丹国的双双衰退后，本地市场被大量寻求风险规避的商团所重新青睐，被动的迎来第二个黄金时代。直到荷兰东印度公司在1623年代抵达，又用贸易特权和*性商站加速了这个进程。乃至同时期光临的英国人，也将占碑作为他们初涉东南亚的早期基地。

卓越的地理位置 让屡遭劫难的占碑都能重获生机

占碑边上 还有日益强大的亚齐苏丹国

与此同时，西北面的亚齐苏丹国正不断尝试大举扩张。 经过数次同柔佛等土著势力交锋，又将矛头对准了葡属马六甲城。但在1629年的杜勇河战役中，他们的庞大舰队因调度无方而全军覆没。此举也让原本已放弃苏门答腊事物的葡萄牙人意识到，自己不能再对眼皮子低下的威胁视而不见。他们很快知晓了荷兰人设在占碑的贸易基地，并开始策划对当地进行一次预防性质的攻击。

1630年春季，一支由4艘中型双杆桨帆船、23艘小型单杆桨帆船和14艘本地小艇组成的编队，悄悄从日渐破落的马六甲城起航。 由当时的战争英雄阿尔瓦雷斯率领，直扑荷兰人尚未严密设防的占碑城。根据模糊不清的报告显示，那里正有2艘荷兰人的盖伦帆船与900名士兵。虽然本地河道的水量足够让大帆船直驱上游，但却很难给她们以足够的机动周旋空间，使得小型桨帆船在此类环境下作战更为适合。指挥官本人也在之前有过多次大战经验，先后在三岛海战与杜勇河之战中直面强敌。此后又长期活跃在去往***的护航线路上，所以对荷兰和英国人的战术是颇为了解。

典型的荷兰小型帆船

当年4月5日，葡萄牙人顺利抵达苏门答腊海岸，立即在占碑河口发现了荷兰双杆帆船奥斯特萨宁号和克莱因号。 阿尔瓦雷斯马上下令舰队中的几艘双杆桨帆船出击，准备将她们一网打尽。如果单从舰船的大小等级来看，2艘荷兰的帆船与葡萄牙人手里的中型桨帆船相当。但西北欧风格的船舶，往往为节约人力成本而更依赖风帆动力，所以没有南欧人习惯保留的划桨。因此，在海风不够强劲时，这些装备更大口径火炮的快船反而行动迟缓。又由于正好处在河道范围内，所以很难靠微弱风力逃往上游。阿尔瓦雷斯也正是看准这点，才敢于直接向对敌方展开围歼。

然而，荷兰船员的航海技术与顽强意志，还是给葡萄牙对手造成很大麻烦。 当发现自己没机会冲出河口，背后又有数艘敌舰追踪，便耐心的利用风向逆流撤退。随后突然转向，用船舷的侧翼重火力轰击小型桨帆船。但葡萄牙人也利用划桨的短距加速优势，很快就重新绕到双杆帆船背后，继而用自己船艏的火炮攻击对方的火力死角。经过约4个小时的周旋，逐步让荷兰船只因不断破损的漏洞而大量浸水。克莱因号的船员首先放弃，转而逃到边上的奥斯特萨宁号上继续抵抗，任由尚未沉没船只被敌方慢慢拖走。但阿尔瓦雷斯的部下显然并不愿意放过他们，反而以数量优势加紧包围圈，最后用大量的火药桶将荷兰帆船彻底焚毁。

荷兰与葡萄牙人的双杆帆船交战

不过，这样的小规模胜利还是不能让葡萄牙人满意。因为2艘荷兰双杆帆船上都没有多少值钱物品，只能将救起的荷兰落水者都关进到克莱因号，由专人押解到马六甲拘留。接着，他们又从当地渔民口中得知，还有1艘类似的帆船在更靠上游的河道活动。于是，类似的攻击便在4月6日被再次上演。 这次遭殃的是英国双桅帆船科斯特号，上面的乘员甚至没有怎么抵抗，便在大火蔓延前坐小艇逃之夭夭。阿尔瓦雷斯则命人将舰炮和少数货物全部挪走，再用一把火完成了对这艘小型帆船的彻底补刀。

此后，葡萄牙人继续逆流而上，准备对设有荷兰与英国商站的占碑城实施突袭。 为此，他们甚至将较大的桨帆船都留在半途，只用小艇继续向上游位置潜行。但苦于当时的逆风天气，整个行动还是进展非常缓慢。只能靠少数划桨，才能艰苦的对抗自然之力。以至于并不漫长航程，竟需要花去整整20天时间。原计划中的突然袭击，也就彻底沦为效率*下的单向强攻。

亚 洲战场上的葡萄牙小型桨帆船队

欧洲人笔下的苏门答腊传统村落

1630年4月24日，阿尔瓦雷斯的突击队终于抵达距占碑2英里左右的水域。 由于行踪早已彻底暴露，他们也遭遇到苏丹阿普杜勒派出的20艘战船拦截。她们在河道中一字排开，用大量小型枪炮向来者肆意射击。上面不仅载有本地的穆斯林民兵，甚至还有不少是荷兰人或英国人。

好在葡萄牙舰队在数量和火力上都略胜一筹，很快在残酷的近距离对射中夺取优势。苏丹的船只总计进行了6轮齐射，便因损失惨重而掉头朝港口方向撤退。 阿尔瓦雷斯则率领部下在后面紧追不舍，期望能一鼓作气的消灭掉城市守卫力量。然而，当素未蒙面的占碑终于闪现在地平线上，更为强大反攻炮击也开始在河道上炸出许多水柱。部分重炮无疑是来自2艘荷兰人的盖伦帆船，她们在锚定情况下的静态攻击火力，无疑让任何小艇都怯于主动上前。余下火力则来自城市本身的岸防工事。由于本地早已为亚齐、柔佛这两大南洋强权争夺，自然是不惜一切代价的从西方人手里进口各种武器。特别是当西北欧殖民者的商站开张，相应的防御炮台也随之被建立起来。在有大帆船配合的情况下，很难让对手从正面获得突破机会。

抵达占碑的突击队 全部是搭乘小艇的火枪手

至此，阿尔瓦雷斯才如梦初醒，意识到自己没可能再强攻拿下占碑。 除了为保存实力而尽早脱身，任何继续逗留的想法都异常危险。倘若有其他荷兰船只堵住河口，那么这支好不容易凑出来的部队也将凶多吉少。但出于震慑苏丹和泄愤的需要，葡萄牙人还是在离开前劫掠周围乡村。然后才沿河道去和先前的主力舰艇汇合。由于是顺流而下，他们撤退的速度壁比之先前要迅猛许多。

5月5日，整支葡萄牙舰队重新抵达占碑河口，又惊恐的发现有1艘荷兰盖伦帆船正停泊在那里。 幸运的是，那些人并不清楚此前发生的战斗。由于要将大量火药运往内河商站，舰上的54门火炮都没有提早进行填装，也就对即将到来的战斗没有任何防备。阿尔瓦雷斯留下8艘小型桨帆船充当后卫，继而率领余下的所有舰艇发起强攻。利用当时的无风环境，将只能顺着水流漂行的大帆船团团围住。上面的荷兰人甚至没来得及搞清楚状况，就被枪炮与火药罐造成的大火逼着条船。兴奋不已的围攻者则蜂拥而上，不由自主的开始搜罗和搬运舱内货物。

硕大的盖伦帆船 在无风逆流环境下非常笨重

此时，只有阿尔瓦雷斯自己意识到灾难将至。 由于所有士兵都忙着哄抢战利品，无人问津的火势就逐渐逼近储藏火药。他亲自乘坐1艘小艇前去维持秩序，并在发现有小型桨帆船被卡主后还跑去救援。结果，大帆船上的大量火药被彻底引爆，将来不及撤走的人与周围小船一并摧毁。指挥官本人也被爆炸产生的冲击波震晕后落水，虽然很苦被赶来的其他小艇捞起，还是因伤势过重和溺水而停止了呼吸。他的意外阵亡，就像是整个葡萄牙帝国的衰亡缩影。虽然自己再三努力，也抵不过新时代的浪潮和偶然降临的小小意外。

同样，占碑河战役没有给葡属马六甲带来任何形势转机。荷兰人与英国人继续在当地贸易，借机强化自己在南洋群岛的贸易新网络。不断遭压迫的葡萄牙人，也迅速流失掉最后那点进攻能力，直到自己完全失去对东南亚水域的影响力。

新知｜揭开远古冰川的行踪之谜

冰川之景壮丽、神奇，世界上有不少冰川久负盛名，吸引着大批游客前去探险、观赏。地球上现存的冰川主要分布在南极、北极和中、低纬度的高山区。只是很不幸，随着全球气候变暖，冰川的面积、体积明显减少，有的甚至发生大规模塌陷或融化消失。

壮丽的冰川之景(图片来自网络)

一般人并不了解：在漫长的 历史 变迁中，地球表面的大片区域曾数次被巨大的冰川覆盖，随着地球气候、地质环境的变化，冰川也在变化着、移动着。科学家们意识到冰川变化移动的行踪里蕴含着对人类研究 地球发展史 有极为重要意义的信息。冰川的行踪问题被关注已有200年了，只是有些谜题多年来一直未能得到圆满的解释。近些年，在某种技术的帮助下，冰川的行踪之谜终于被揭开了，这个谜究竟是怎么揭开的呢？

地质学家们说，是 粒子加速器 帮助他们了解了冰川行踪的真相。

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冰川行踪之谜

地球表面覆盖有大规模冰川的地质时期称为 冰期 ，地球地质史上曾发生过多次大冰期，最近的一次大冰期称为“ 第四纪冰期 ”，约从距今200多万年前开始直到现在。

地球冰期年代划分(图中显示的是年代与温度的关系)(图片来自网络)

第四纪冰期的初期，规模巨大的冰川覆盖了地球北部的大部分地区。由于气候变化，冰川在经历寒冷和变暖(称为间冰期)的交替中有过多次大规模的进退，冰川的移动既有每天以快至30米的速度前进或后退之时，也有慢到以每年约半米的速度移动之时。冰川的移动不仅引起地球地貌的改变，同时还会引起海平面的变化、水系和水文条件的变化、气候的变化、生物的灭绝及变迁等，对整个地球的环境变化有很大影响。

正因冰川的行踪蕴含着丰富的地质信息，地质学家们对冰川移动的时间以及路径的变化十分感兴趣，追踪冰期中冰川的移动信息对研究地球的 历史 、了解近几十万年以来地球的气候变化、人类生存环境的演变具有 极高的研究价值 。

近200年来，地质学家们对冰期中冰川移动的研究并非一帆风顺。他们为理解冰期变化的周期，了解全球气候波动的地理分布并确定时间年表，想方设法用各种技术手段研究着冰川的行踪。

冰川行踪中的某些谜题一直困惑着地质学家们。例如，在相当长的一段时间内，地质学界曾有过这样一个共识：约18000年前，巨大的冰川覆盖了爱尔兰三分之二的地域。与此相关的理论模型由当时测算的地质定年数据分析获得，但直到20世纪初期，用各种技术手段得到的地质定年结果却差别很大，这就使地质学家们一直对此共识心存疑点。

近些年来，地质学家们得以使用了一项*的技术，他们得到的新结果令人十分意外：18000年前的爱尔兰冰川要比原先测算分析的面积要大得多，不仅完全覆盖了整个爱尔兰，并且还延伸到离岸很远的地方。这是一项什么样的神奇技术呢？

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地质定年方法

为地质事件确定年代在地球发展史的研究中极为重要，科学家们一直在 探索 能准确地进行地质定年的技术手段。

20世纪50年代中期，美国布鲁克海文国家实验室的雷蒙德•戴维斯(Raymond Davis)(就是那位因研究来自太阳的电子中微子获2002年诺贝尔物理学奖的戴维斯)与研究产生宇宙环境背景辐射的奥利弗•谢弗(Oliver Schaeffer)合作提出了一个用“ 宇宙成因核素 (Cosmogenic Nuclides)”可以较准确地进行地质定年的思路。

雷蒙德•戴维斯(Raymond Davis)(图片来自网络)

所谓“ 宇宙成因核素 ”是指来自外层宇宙空间的宇宙射线粒子通过轰击暴露在地球外表的物质(包括大气层和地表)在其内部发生各类核反应产生了新的 核素 (具有一定质子数和一定中子数的原子)，包括这类核素的一些 同位素 (即质子数相同中子数不同的一类原子)。

宇宙射线 直接轰击 暴露在地表的岩石而产生的核素称为 “原地生成核素” ，包括 10 Be(铍)、 26 Al(铝)、 36 Cl(氯)、 3 He(氦)等。通过测定岩石中宇宙成因核素的浓度，并利用核素的生成量和因剥蚀、放射性衰变而引起的流失量函数可以计算出相应的岩石暴露时间从而确定其年代，这种方法被称为 “宇宙成因核素测年法” 。

根据这个原理应可以测算出冰川的行踪。冰川移动后地面或地物才暴露出来，在宇宙射线的照射下这些地面或地物中就会产生某些同位素(产生速率与纬度、高度及组成物的性质相关)。其中一些为 稳定同位素 ，它们的浓度会随着时间的推移逐渐增高，根据其产生的速率与积累的浓度便可计算出的时间从而确定其年代。另外，还会产生一些 放射性同位素 ，它们的浓度随着时间的推移在积累的同时又按自身的半衰期在衰减。综合以上这些条件，测定这些地面或地物中宇宙成因核素的浓度即可确定其暴露的年代，由所测的一系列数据即可较精确地计算出冰川 移动的行踪 。

20世纪50年代时，戴维斯和谢弗已对某些 原地生成核素 进行了研究，遗憾的是他们提出的这种可以用于测试地表岩石暴露年代的 新思路 在那时没有引起人们的足够重视。另一个原因是用这种思路进行研究需要更高灵敏度的粒子探测技术，这在当时还无法实现，地质学家们只能等待相关技术的发展。谁曾想，这一等就 等了几十年 。

戴维斯和谢弗1955年在《Ann NY Acad Sci》上发表的“Chlorine-36in nature”(图片来自网络)

20世纪70年代，斯里尼瓦桑(B. Srinivasan)以及横山幸治(YujiYokoyama)等人对这种宇宙成因核素测年法的研究有了进展。斯里尼瓦桑发现了宇宙成因同位素Xe(氙)(包括 124 Xe、 128 Xe、 131 Xe)，估算了它们的形成速率。而横山幸治等测定了宇宙成因同位素 22 Na(钠)和 24 Na的形成，给出了各种钠同位素形成速率的计算方法。

斯里尼瓦桑、横山幸治20世纪70年代在《 Earth andPlanetary Science Letters》上发表的文章(图片来自网络)

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新技术手段诞生

随着地质学、考古学等研究的发展，对长寿命宇宙成因核素测量的需求越来越迫切，而当时用以进行宇宙成因核素测量的 质谱测量法 及 衰变计数法 灵敏度不够高，相关领域的科学家们始终 期待着更新的技术手段 。

1977年，美国加州大学伯克利分校的理查德·穆勒(RichardA. Muller)提出了一个提高宇宙成因核素测年法灵敏度的新方法—— 用回旋加速器来探测长寿命宇宙成因核素 (如 14 C(碳)、 10 Be(铍)等)。而差不多就在穆勒提出建议的同时，美国罗切斯特大学的研究团队提出了用 串列加速器 (由两段或三段静电加速器组成)测量 14 C的计划(自然界中的 14 C是一种长寿命宇宙成因核素，对 14 C的精确测量对考古学、地质学、海洋学及生物医学等领域均有重要的意义)。

理查德·穆勒(Richard A. Muller)(图片来自网络)

穆勒1977年发表的“RadioisotopeDating with a Cyclotron”(图片来自网络)

实际上，用粒子加速器来进行用同位素来测定地质年代的方法在1939年就有人尝试过。路易斯·阿尔瓦雷斯(LuisW. Alvarez)(就是那位因发明氢泡室及其分析技术、发现共振态获得1968年诺贝尔物理学奖的阿尔瓦雷斯)和罗伯特·科诺(RobertCornog)利用美国劳伦斯伯克利国家实验室60英寸的 回旋粒子加速器 测定了自然界中3He(氦)的存在。但由于当时的粒子加速器束流品质有限，加之粒子探测技术还不够成熟，这方面的研究在此后近40年中无法更深入地开展。

阿尔瓦雷斯和科诺1939年在《Physical Review》上发表的“ 3 Hein Helium”(图片来自网络)

近40年之后，基于粒子加速器技术和粒子探测技术的不断突破，在穆勒等人1977年再次提出用粒子加速器测量长寿命宇宙成因核素的建议后，各研究团队的进展神速。加拿大麦克马斯特大学和美国罗切斯特大学就在1977年在同一期《Science》上发表了用 串列加速器 测量自然界 14 C的结果。

这种新的核分析技术—— 加速器质谱技术 (AcceleratorMass Spectrometry，简称AMS)诞生在20世纪70年代末并迅速发展起来。

加拿大麦克马斯特大学研究团队1977年在《Science》上发表的“Carbon- 14: Direct detection at natural concentrations”(图片来自网络)

美国罗切斯特大学研究团队1977年在《Science》上发表的“RadiocarbonDating Using Electrostatic Accelerators: Negative Ions Provide the Key”(图片来自网络)

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揭开冰川行踪之谜

加速器质谱技术 是基于粒子加速器和粒子探测技术的一种高能质谱测量，大多数加速器质谱技术所用的粒子加速器为 串列加速器 。它克服了传统质谱测量技术中的一些限制，具有极高的同位素 丰度灵敏度 (丰度指该同位素在这种元素的所有天然同位素中所占的比例，以百分数表示；丰度灵敏度表示测丰度时相对误差的大小)。普通质谱测量的丰度灵敏度*为10 -8 ，而加速器质谱测量则达到了10 -16 ( 灵敏度竟然提高了数个量级 )，且样品用量少(仅ng量级)、所需测量时间短，迅速成为一种 具有强大优势的新技术手段 。

普通质谱测量示意图。样品电离后，通过电磁场选出特定荷质比来分析原子或分子的质量，但在分析所测核素时会受到有质量数相同的分子本底和同量异位素的干扰(图片来自网络)

加速器质谱测量示意图。可在离子源处引出负离子来抑制部分核素的同量异位素的产生，串列加速器可将负离子剥离成正离子，并利用核探测器鉴别出同量异位素，用于测量长寿命放射性核素十分有效(图片来自网络)

美国普渡大学的加速器质谱研究装置(图片来自网络)

德国HZDR离子束中心的加速器质谱研究装置(图片来自网络)

中国原子能院的加速器质谱研究装置(图片来自网络)

加速器质谱技术出现之后， 宇宙成因核素测年法的精度大大提高 ，这引起了地质学界的广泛关注，冰川行踪的研究有了获得突破的机会。

当冰川厚厚的冰层覆盖大地时巨大的岩石被困在冰下，冰层阻挡了宇宙射线对岩石的攻击。冰川消退的过程中有时会将一些巨石从地层深处推到地面，一旦巨石暴露出来，来自宇宙的射线就开始与岩石内的原子相互作用，迅速产生宇宙成因核素的稀有同位素，例如 3 He(氦)、 21 Ne(氖)或 10 Be(铍)等。

冰川消退过程中一些巨石露出地面受到宇宙射线的轰击(图片来自网络)

为了确定某块巨石是在何时被露出地面的，地质学家们用锤子、凿子，或者用石锯和小型爆炸装置，设法从巨石上弄下一块柚子大小的岩石样品带回实验室。他们将样品细细研磨后提取出某种特定的核素(例如以已知产生宇宙成因核素速率的石英，其主要成分是SiO 2 )，然后再向样品中的原子中加入一个额外的电子(例如发射铯离子)形成带负电荷的元素或分子离子。这些离子被送入 加速器加速 后再轰击薄的金属箔或气体，剥离它们的电子并摧毁剩余的分子，然后再进入 粒子计数探测器 。通过统计不稳定原子与稳定原子的比值，即可揭示宇宙成因核素的数量。根据样品中宇宙成因核素的含量，即可较准确地推算出冰川推出巨石的时间。

地质学家们携带设备到采集岩石样品的区域(图片来自网络)

切割岩石表面10×10厘米的小块岩石作为样品，精确记录每个取样点的GPS定位坐标，用以确定其相对于周围地貌结构和冰川沉积物的位置(图片来自网络)

在格陵兰岛为宇宙成因核素测年采集巨石样品(图片来自网络)

用加速器质谱技术进行宇宙成因核素测年所获数据可准确推算出 历史 上覆盖某处的冰层厚度，这是冰原理论计算模型的关键基础数据(图片来自网络)

美国能源部的《Symmetry》期刊在“用粒子加速器追踪冰川(Trackingglaciers with accelerator)”一文中介绍了弗雷德•菲利普斯(FredPhillips)等地质学家用加速器质谱技术对冰川行踪研究的进展。

《Symmetry》刊登的“Tracking glaciers with accelerator”(图片来自网络)

菲利普斯是美国新墨西哥州矿业与技术学院的冰川运动年代测定专家。由于他在水文、地球化学和地质学之间的相互作用，特别是宇宙成因同位素和地表暴露年龄之间的相互作用方面开创了跨学科的工作，曾多次获得国家和国际的奖项，并于2007年被授予美国科学促进会(AAAS)研究员的荣誉称号。

菲利普斯在 地球科学领域 的大部分成就源于此项技术，即利用岩石和其它地貌中宇宙射线反应形成的Cl(氯)放射性同位素的测量比率，来更*地确定过去百万年的火山爆发、岩石雪崩、海啸、流星撞击、地震、山体滑坡和冰川运动等地质事件的年代。

弗雷德·菲利普斯(Fred Phillips)(图片来自网络)

菲利普斯1986年在《Science》上发表的“The Accumulation of CosmogenicChlorine-36 in Rocks: a Method for Surface Exposure Dating”(图片来自网络)

正因加速器质谱技术所具有的高灵敏度、小样本量、快速样品制备等优势，地质学家们对用原有测年方法获得的某些同位素的基准数据进行了重新测定， 纠正了原有各种测年方法存在的误差问题， 在地质测年精度方面取得了 重要突破。 根据加速器质谱技术的数据测算，地球的年龄比此前测算的减少了约70万年(够惊人的！)。新的测年标准为地球诞生、大陆及矿床形成、生物演化以及气候变迁等在内的种种地质过程列出了更为精确的时间表。

加速器质谱技术的出现有力推动了地球科学领域的研究进展，据不完全统计，20世纪80年代中期以来发表的关于冰川年代和其它地质年代这方面的研究论文已达数千篇。

通过宇宙成因核素测年获得的希腊南部伯罗奔尼撒*上的冰川行踪图(图片来自网络)

近些年，不少地质学家忙于深入研究地球 南极 西部的冰川行踪。这片冰川正处于缓慢崩塌的状态，而这片冰川的崩塌很可能引起海平面的大幅度上升，还会改变海洋循环和气候模式，引起干旱和严重的风暴，这些对地球来说都将是毁灭性的灾难。只有深刻了解 历史 上冰川的行踪才能更好地预见未来，才能研究出应对的办法， 加速器质谱技术将在这项研究中起至关重要的作用。

南极西部的冰川正在加速融化(图片来自网络)

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结语

纵观 历史 ， 加速器质谱技术 的发展大致经历了以下几个阶段：

20世纪70年代末至80代末，大部分加速器质谱装置是在核物理实验研究的粒子加速器基础上改造而成的，拥有大型粒子加速器的核物理实验室均 配置 了从事加速器质谱研究的束线管道，可以测量的核素类型也大大扩展(从 14 C(碳)扩展到 10 Be(铍)、 26 Al(铝)、 32 Si(硅)、 36 Cl(氯)、 39 Ar(氩)、 41 Ca(钙)、 59 Ni(镍)、 81 Kr(氪)、 129 I(碘)、 236 U(铀)和 239 U等)。当时的粒子加速器能量已较高，但用于加速器质谱测量时精确度和稳定性受到一定限制，而且仅有部分束流时间可提供给加速器质谱测量。

20世纪90年代初至21世纪初，由于考古、地质、环境等学科研究的发展，非专用装置无法满足用户的需求，加速器质谱测量的 专用 装置(大部份基于串列加速器)逐渐商品化，有些专用于 10 Be、 14 C、 26 Al、 36 Cl等宇宙成因核素的测量，有些则为海洋学或药物学等某个研究领域专用。

近10年来，加速器质谱测量装置加快向紧凑化、小型化、标准化发展，并在测量精度、灵敏度、测量效率等方面有很大提高，可测的宇宙成因核素不断增加，同时还做到了耗电量低、成本低、维护方便，为更广泛的应用奠定了坚实的基础。

加速器质谱技术是随着粒子加速器技术的发展而崛起的， 在地球科学领域的应用涉及地质、考古、水文、海洋、冰川、气候、地磁等多个学科，在环境科学领域可用于城市污染监测(研究空气中PM2.5的来源)及核污染监测、全球环境气候变化等。除此之外，加速器质谱技术还在辐射防护、核安全、核废料、放射生态学、生物医学、毒理学和药理学、材料学、植物学、营养学等领域取得了重要研究成果。

这是粒子加速器技术对世界 科技 发展作出的又一重要贡献！

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