钾-40和铷-87
海水中显示最高放射能的核素是钾-40(40K)。海水中钾的含量为380毫克/升。因采样海区和深度之不同而引起钾的含量变化很少。如果海水与岩石里的同位素丰度比取同一值(0.0119%),那么海水中40K的含量为45微克/升。40K呈β衰变,变为稀有气体氩-40(40Ar)。因为这个衰变系半衰期是1.2×109年,所以可用于决定海相矿物、沉积物中所含的火山灰层的年代。钾可用火焰光度法和原子吸收法测定,而测定40Ar则用质量分析法。
铷-87(87Rb)半衰期为4.8-4.9×1010年,呈β衰变变成87Sr。海水中铷的含量平均为120微克/升,如果认为海水中同位素的丰度比与岩石相同(27.85%),那么87Rb的含量就是33微克/升。它在決定海生矿物年代方面可能是有效的。
铼-187
稀土类元素及其它重元素。因为具有很长的半衰期,并且同位素丰度比也很大,所以今后在海洋学上有可资利用的可能性。
镤
海水中存在的长寿命同位素是镤-231(231Pa)。因为海底沉积物的年代系根据Pa/Io法决定的,所以必须要有镤在海水中的存在量和分布以及存在形式方面的知识。
镤在海水中的存在形式可能采取五价的氧化状态,以PaO(OH)+0.52.5或者Pa(OH)+0.54.5这样的水解形式存在。这些水解的形式大概被吸附在氢氧化物和粘土矿物等的表面上而由海水中被除掉,并浓缩于海底底质、铁锰沉积物中。
为分析镤,由海水(200-500升)中用氢氧化铁和和二氧化锰共沉淀,使镤浓缩,用溶剂萃取法和阴离子交换法分离精制。把它电镀在银板上之后,用α-波高法定量。至今测定实例不多,有的报道说,在太平洋赤道海域其值为(5-3)×10-14克/升,在北大西洋和加勒比海其值为(1.3-2.4)×10-13克/升。这只不过是与铀平衡值的0.15-7%。
氡
海水中氡-222(222Rn)的测定实例不多,由于氡是短寿命的核,采样后必须立即测定。据报道,加利福尼亚沿岸水中的氡随深度增加,海底附近的含量高于它与镭的平衡量。其后在布勒克尔的报告中说,在太平洋、大西洋等地也显示了同样的分布。相对镭放射非平衡的程度达2倍到10倍。这种非平衡的原因,好像是由于氡由海底底质表面逃逸到底层水中所致。测定海水中的222Rn和226Ra可能将会共同成为了解海水垂直混合速度的有效手段。
铅的同位素
放射性铅的同位素铅-210(210Pb)为222Rn衰变的产物,它含于海水是预料中的事。在南加利福尼亚外区的海水中,发现其浓浓度为-1×10-15克/升。210Pb由空气中的222Rn衰变而供给,由雨水冲入海水中,此外在海水中亦可由222Rn生成。这种分布可以作为海水中铅的物理和化学动向的很好的示踪剂。