存在于海水中的鑀远比铀的平衡量小。这是因为鑀和钍在一起迅速地向海底下沉之故。鑀的浓度因海域不同而异的原因是沉积速度不同;从离子状态变成颗粒状时聚集方法的不同;或者是被生物的摄取不同等等。海水中的镭,若是从存在于水中的鑀经放射性蜕变而产生的,那么鑀的浓度应为5×10-12克/升左右,但是实际上鑀的浓度比该浓度值还小。如科齐所说,海水中的镭恐怕是由沉积的鑀产生的,然后再向上溶出。科齐用0.1到1.0左右这么小的铅直涡动扩散系数,计算底层水中镭的铅直分布,据说计算值和实际测定值相符。但是,业经三宅、猿桥和葛城(1962)用人工放射性元素的铅直分布测定值计算的结果,深海的铅直涡动扩散系数比科齐所用的值大很多(200厘米2/秒)。
并且,倘若设涡动扩散系数为10,试重新计算镭的铅直分布。计算中用下列方程式:
式中λ为镭放射性蜕变速度常数,T为时间,R为镭在深度z和时间T时的浓度,R0为在T=0时海底表面上的海水中镭的浓度。另外,如上所述,从海水中沉积的鑀量为2×10-3微克/米2·年,由海底表面的所产生的铺的1/10,即2×10-4克镭/百年再次溶入海水。计算结果可知,在稳定状态下镭的铅直分布从表层到海底大致是均匀的。
其次,达到稳定状态所需的时间用下式来计算:
Adt-λd∫z0R·dz·dt=0 (2.17)
因A是2×10-4微克/米2·年,λ是4.3×10-4年,所以∫z0R·dz是镭的总量为0.5克/米2(1.2×10-7克/升)。计算结果表明,达到稳定状态需要一万年。换句话说,由上述计算结果来看,大致在一万年,海水中的镭成稳定状态,彼时,应表现为上下作均匀的分布。
但是,实际上镭大体随深度稍有增加。这或许是由残留在海水中的鑀放射蜕变而生成镭的缘故。我们知道,海水中的鑀比它对于镭的平衡量0.05%要高,经常可达百分之几,所以或许鑀在海洋里的分布,看来好像不是均匀的。因此,也不难想像越接近海底鑀的含量就越多,由这种认识出发,可认为镭的铅直分布基本上由海水中鑀的分布所控制。
有没有其它原因影响镭的铅直分布呢?值得注意的是,属于镭的同族元素钡,其浓度随着深度显著增加。据乔和戈德堡(Chow和Goldberg,1960)的说法,平均3微克/升的钡之中,5%左右是不溶性硫酸钡。因此,也可以认为一部分镭和硫酸钡一起共沉淀。而且如中井等(1938)所说,一部分镭也有和铁或其它金属氢氧化物一起共沉淀的倾向。试从生物的影响来考虑,钡向生物体浓缩的系数相当大,以干体计算从450达到4400,而镭的情况最多不过是10左右。因而,很难设想镭被生物浓缩然后随其遗体沉降。