臺大地質科學系成立AMS實驗室

文/李紅春教授

同位素(包括放射性和穩定同位素)是許多科學領域裡的研究利器,它們在地學、物理、化學、考古、海洋、醫學等學科中的應用佔有舉足輕重的地位。用於極微量的放射性同位素測量的加速器質譜儀(Accelerator Mass Spectrometer,AMS)在世界上許多先進國家已經廣泛使用,尤其是在放射性定年學上形成了龐大的隊伍。在亞洲,日本、韓國、中國都已經建立了AMS定年實驗室。在國科會和國立臺灣大學的共同資助下購置了一台加速器質譜儀(HVE 1.0MV Tandetron Model 4110 BO-AMS),用來進行碳十四定年和其他宇宙沉降核素(如: Be-10、Al-26、I-129)的測量,她是臺灣目前唯一一台用於地球科學領域的加速器質譜儀,臺灣大學地質科學系將建立AMS實驗室。這個實驗室的建立,無論是在教學上,還是在研究上,都將起著重要的作用,它將填補我們在這個領域裡的空白,打破依賴國外實驗室的枷鎖,為臺大成為世界頂尖大學積極做出貢獻。

計畫目標

建立AMS 碳十四定年技術,包括石墨靶製備系統,AMS測量系統,為國內外需要碳十四定年的學術和應用領域提供服務。舉辦碳十四定年應用和研究專題講座,開設宇宙沉降核素定年課程,碳十四年代學課程,培養年青一代的科學研究人才。建立鈹-10/鋁-26定年技術,應用鈹-10/鋁-26定年技術測定岩石暴露年齡,開展活動構造的研究。利用AMS實驗室的有利條件,申請整合型研究計畫引進國際上相關領域的學者專家,進行合作研究。

執行成果(1)自2010年10月以來,我們走訪了許多國外AMS實驗室,包括美國加州大學爾灣分校、亞利桑那大學、英國牛津大學、紐西蘭國家同位素中心、日本東京大學、韓國地質與礦物資源研究所、中國科學院地球環境研究所,取得了許多建立AMS實驗室的寶貴經驗,同時結識了一批該領域的專家學者,得到了很大的幫助。(2)參加了在紐西蘭舉辦的第12屆AMS國際研討會、在日本舉辦的第4屆東亞AMS國際研討會和在法國舉辦的第21屆碳十四國際研討會,在會上發表論文,建立了在這個領域的國際形象。同時,在不少SCI期刊上發表研究成果。(3)在臺大地質系建立了兩套為AMS碳十四定年用的石墨靶製備系統。(4)2012年7~9月,完成AMS實驗室的土木工程、電力工程和其他配套工程設施。(5)2012年9月25日開始將AMS搬運到實驗室,進行安裝,預計12月底完成安裝調試,進行驗收。(6)成立臺大AMS實驗室的管理委員會,逐步開展實驗室的運行管理(包括實驗室人力資源、軟體程式、實驗室網頁等方面)工作。(7)聘請美國亞利桑那大學George Burr 研究員做為臺大特聘研究教授,在地質系開設碳十四定年學課程,協助建設AMS實驗室。(8)邀請一些專家學者來訪,交流AMS技術、應用和研究經驗。