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放射性同位素被称为"地质时钟",在水文地质研究中,放射性同位素被广泛应用于地下水年龄研究.地下水的年龄通常指从大气降水渗入地下开始到从地下采集测量的平均驻留时间.假定含水层系统是密闭的,除了地下水的补给和排泄外,地下水系统与外界环境没有物质交换,进入含水层的放射性元素会按照规律逐渐衰变,通过测量地下水中放射性元素的含量,结合其初始含量和半衰期,可以计算出地下水的年龄.自从Libby等人提出利用14C方法测量含碳物质年龄以来,不断有新的放射性同位素核素应用到地下水测年领域,不同的放射性核素具有不同的半衰期,因此测年范围不同.