⁴⁰Ar/³⁹Ar定年样品在辐照过程中，除了目标核反应³⁹K(n,p)³⁹Ar以外，中子可能与Ca、K、Ar和Cl作用产生干扰Ar同位素。全球多个反应堆Ca副反应校正因子测试结果表明， (³⁶Ar/³⁷Ar)Ca和(³⁹Ar/³⁷Ar)Ca变化变化不显著（分别为1.1-3.7×10^-4和7.0-11.3×10^-4），而(³⁸Ar/³⁷Ar)Ca具有较显著的差异（3.2-390×10^-5）。因此，对于地球上富K样品而言，依赖历史实验数据进行副反应校正，不会产生显著性差异。但对低K/Ca样品而言，钙相关校正因子的微小波动会影响样品定年准确度。以海南蓬莱碱性玄武岩为例，即使(³⁶Ar/³⁷Ar)Ca仅相差一倍，也会得到截然不同的结果（图1）。因此对于富Ca样品和地外样品而言，Ca副反应的精确校正是不容忽视的。

图1 海南蓬莱玄武岩氩氩定年结果（黑色实线）；红色和蓝色虚线结果分别为模拟(³⁶Ar/³⁷Ar)_Ca校正因子为真实值的2倍和10倍所得的结果。 

目前国内外常用的Ca副反应校正因子材料包括：萤石、玻璃和光谱纯CaF₂。萤石和合成玻璃可能存在的杂质会影响Ca副反应校正因子的准确测量；而光谱纯CaF₂粒径较细，核反冲的影响不容忽视。为精确测试反应堆中Ca副反应校正因子，且避免以上材料所存在的问题，中国科学院广州地球化学研究所深地室张万峰高级工程师及其合作者系统评估了光学级CaF₂晶体的适用性。通过不同的分析方法对该样品进行了详细的评价，光学级CaF₂晶体在阶段加热与单颗粒全熔实验中均能获得一致的钙校正因子。表明光学级CaF₂晶体是一个体系均匀、稳定且可靠物质，是做为获取Ca副反应校正因子的理想材料。光学级CaF₂晶体作为标准化产品，可便捷获取，具有全球⁴⁰Ar/³⁹Ar实验室的普适性。因此，我们建议采用光学级CaF₂晶体作为钙干扰监测标样。该工作对⁴⁰Ar/³⁹Ar法在富Ca样品和地外样品的研究中均起到了重要支撑作用。

图2 Ca副反应校正因子测试结果

该研究受国家自然科学基金（42203026, 42288201），广州市科技项目（2025A04J4664），南方海洋科学与工程广东省实验室(广州)（GML2022006），中国科学院技术人才项目和中国科学院广州地球化学研究所所长基金（2022SZJJZD-03）资助，已发表于国际期刊《Icarus》。

论文信息：Wan-Feng Zhang^* (张万峰), Jun-Jie Wang (汪俊杰), De-Wen Zheng (郑德文), Ming Xiao (肖明), Jia Zhang (张佳), Jun-Jie Li (李军杰), Yu-Lian Zhang (张玉莲), Ying-De Jiang (蒋映德), Fei Su (苏菲), Li Li (李立), Yi-Gang Xu (徐义刚)，2025, Correction for calcium interference in the ⁴⁰Ar/³⁹Ar dating method, https://doi.org/10.1016/j.icarus.2025.116591Get rights and content