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同位素 同素异形体 同系物 同分异构体和同种物质的比较概念辨析

同位素 同素异形体 同系物 同分异构体和同种物质的比较概念辨析

同位素同素异形体同系物同分异构体和同种物质的比较概念辨析化学基本概念反映化学物质的本质属性,是化学的基础。

明确概念的内涵与外延,是正确把握知识的要素,也是正确判断和推理的基础,因此在概念的教学中,让学生掌握、运用概念,尤为重要。

同位素、同素异形体、同系物、同分异构体和同一种物质等化学中几个经常用到的概念,也是一些同学经常混淆的概念,下面就这几个概念的区别加以详细的说明。

对于同位素、同素异形体、同系物和同分异构体这四个概念,学习时应着重从其定义、对象、化学式、结构和性质等方面进行比较,抓住各自的不同点,从而理解和掌握。

这几个概念都表明了事物之间的关系,下表列出了比较了它们的异同:、、说明:1、同位素的对象是原子,在元素周期表上占有同一位置,化学性质基本相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。

2、同素异形体的对象是单质,同素异形体的组成元素相同,结构不同,物理性质差异较大,化学性质有相似性,但也有差异。

如金刚石和石墨的导电性、硬度均不同,虽都能与氧气反应生成CO2,由于反应的热效应不同,二者的稳定性不同(石墨比金刚石能量低,石墨比金刚石稳定)。

同素异形体的形成方式有三种:(1)组成分子的原子数目不同,例如: O2和O3。

(2)晶格中原子的排列方式不同,例如:金刚石和石墨。

(3)晶格中分子排列的方式不同,例如:正交硫和单斜硫(高中不要求此种)。

注意:同素异形体指的是由同种元素形成的结构不同的单质,如H2和D2的结构相同,不属于同素异形体。

3、同系物的对象是有机化合物,属于同系物的有机物必须结构相似,在有机物的分类中,属于同一类物质,通式相同,化学性质相似,差异是分子式不同,相对分子质量不同,在组成上相差一个或若干个CH2原子团,相对分子质量相差14的整数倍,如分子中含碳原子数不同的烷烃之间就属于同系物。

(1)结构相似指的是组成元素相同,官能团的类别、官能团的数目及连接方式均相同。

同位素安全报告

同位素安全报告

同位素安全报告
一、引言
同位素在科学研究、医学、工业等领域有着广泛的应用,但同时也存在一定的安全风险。

为了确保同位素使用的安全,必须遵守相关规定和标准,采取有效的防护措施,降低潜在的风险。

本报告旨在提供关于同位素安全使用的全面信息,帮助相关人员更好地理解和应对同位素使用的安全问题。

二、同位素基本知识
同位素是指具有相同质子数和不同中子数的原子。

它们在化学性质上基本相同,但在物理性质上存在差异。

同位素分为稳定同位素和放射性同位素两类,后者具有放射性,能释放出射线。

三、常见的同位素种类
1. 稳定同位素:如氢的同位素氘和氚,用于标记化合物。

2. 放射性同位素:如碳-14、碘-131、铯-137等,用于示踪、检测、治疗等。

四、同位素的安全使用标准
在使用同位素时,必须遵守国家和地方政府制定的相关法律法规和标准,确保工作人员和公众的安全。

以下是一些常见的安全使用标准:
1. 放射性物质的管理应符合《放射性物质安全运输规程》等相关标准。

2. 实验室应建立完善的安全管理制度,配备相应的安全设施和设备。

3. 使用人员应经过专业培训,具备必要的安全知识和技能。

4. 定期进行安全检查和评估,确保设施、设备和操作符合安全标准。

五、泄露与辐射风险
同位素的使用存在一定的泄露和辐射风险。

如果操作不当或防护措施不到位,可能会对工作人员和环境造成危害。

因此,必须采取有效的措施来降低这些风险:
1. 选用合适的容器和密封材料,确保同位素储存和运输的安全。

2. 在操作过程中,应遵循安全操作规程,穿戴必要的防护设备。

干酪根碳同位素

干酪根碳同位素

干酪根碳同位素干酪根碳同位素是一种有用的碳同位素,它可以用来研究多种地质过程,也可以用来研究生物地球化学过程。

关于干酪根碳同位素的研究,将可以为我们了解地质演化和生物地球化学演化的变化机制提供更多的信息。

干酪根碳同位素是一种稀有的碳同位素,它是地球中最重要的碳源之一,它在新生代和古生代非常普遍,但到了中生代以后,它的影响减弱了很多,但它仍然是地球上重要的碳源之一。

它是大气中稀有碳的一种,它也能够影响地球的温度变化,随着大气中含量的增加,可以看到地球的温度变高,可以为我们提供更多的认识,用于改善环境和抗逆环境的变化。

干酪根碳同位素在不同的地质时期的地球拥有不同的功能,它在新生代中主要用于生物碳的循环,而在古生代中则可以作为矿物和燃料的原料。

它在中生代开始,受到了青藏高原变化的影响,这在一定程度上也使得它的作用削弱了,但它也在中生代,发挥着地球气候变化的积极作用,并参与了多种地质过程。

干酪根碳同位素也能够参与到生物地球化学过程中,它会影响到生物活性物质的组成,参与控制生物地球化学过程,强烈支持生物活性物质的组成变化,在一定程度上也可以影响到生态系统的变化。

因此,研究干酪根碳同位素将有助于我们更加深入的了解地质过程,也有助于我们更加详细的了解自然的变化机制。

近年来,随着技术的进步,对干酪根碳同位素的研究也有了显著的发展,研究人员利用各种技术,如多探针分析、核磁共振波谱等,来探索干酪根碳同位素的地球化学和生物学特征,也可以用来解析地质古迹和生物过程的细微差别。

此外,干酪根碳同位素还可以作为一种重要的调控生物活性物质的催化剂,可以帮助我们研究质量变化,以及研究生物生态系统中潜在的风险。

综上所述,干酪根碳同位素是一种特殊的碳同位素,它可以作为一种可见的分子,强烈地参与控制大气中及地壳中碳水化学过程,也可以提供有关地质过程和生物地球化学过程的重要信息,以及改善环境和抗逆环境的变化。

通过开展干酪根碳同位素的研究,我们将能够更深入的了解地质演化和生物地球化学演化的变化机制,从而能够继续改善我们生活的环境以及有利的质量变化和安全的抗逆环境。

化学元素的同位素分析

化学元素的同位素分析

化学元素的同位素分析同位素是指具有相同原子序数(即原子核内的质子数)但质量数不同的同一种化学元素核,它们拥有相同的化学性质,但在物理性质上存在微小的差别。

同位素分析是一种常用的科学方法,通过研究同一种元素的不同同位素的存在和比例,可以提供有关元素的起源、地球化学过程、古环境变化以及生物地球化学循环等诸多信息。

本文将介绍同位素分析的原理、方法以及其在化学研究中的应用。

一、同位素分析原理同位素分析的原理基于同位素的质量差异对物质进行分离和测量。

在同一种元素的同位素中,由于其质量数的差异,同位素的原子在磁场或电场中会产生不同的偏转力,从而形成质量分离,这为同位素分析提供了基础。

常见的同位素分析方法包括质谱法、放射性同位素法、同位素稀释法等。

二、同位素分析方法1. 质谱法质谱法是一种基于质量分离的同位素分析方法。

其核心设备是质谱仪,它能够对样品中的同位素进行分离和测量。

质谱仪通过对样品进行电离、加速和分离,将同位素离子按照质量-电荷比进行分离,通过检测不同质量的离子信号来确定同位素的含量。

质谱法具有高精确度和高灵敏度的特点,广泛应用于地质学、生物学、环境科学等领域的同位素研究。

2. 放射性同位素法放射性同位素法是利用放射性同位素在衰变过程中的特性进行同位素分析的方法。

放射性同位素具有固有的放射性衰变特征,其衰变速率可通过测量放射性同位素的衰变产物来确定。

通过测量放射性同位素与衰变产物的比例,可以推算出样品中放射性同位素的含量。

此方法常用于地质学、考古学等领域的年代测定。

3. 同位素稀释法同位素稀释法是一种利用稀释原理进行同位素含量测定的方法。

该方法通过将已知量的同位素稀释进待测样品中,利用比例关系计算待测样品中同位素的含量。

同位素稀释法广泛应用于环境科学、地质学、化学分析等领域的同位素测量。

三、同位素分析的应用同位素分析在许多领域中都有重要的应用价值。

以下是其在一些研究领域的应用示例:1. 地质学同位素分析在地质学中被广泛用于确定岩石和矿石的成因、地球内部物质循环等研究。

氮同位素测定-概述说明以及解释

氮同位素测定-概述说明以及解释

氮同位素测定-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:氮同位素测定是一种通过分析样品中氮同位素的比例来揭示样品起源、代谢途径、食物链关系等信息的技术。

氮同位素通常以氮的两种主要同位素氮-14和氮-15的比例来表示,而这种比例在不同来源和环境中具有一定的稳定性。

因此,氮同位素测定可以帮助科研人员揭示物质循环、生态系统中的能量传递规律以及动植物之间的食物链关系。

本文将介绍氮同位素的基本概念和应用,并探讨氮同位素测定的方法和技术。

同时还将介绍氮同位素在不同领域的应用情况,展示其在环境科学、生物学、地质学等领域的重要作用。

通过本文的阐述,读者将更加全面地了解氮同位素测定的意义和应用范围,从而更好地认识和利用这一技术手段。

1.2 文章结构本文分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分,将对氮同位素测定进行概述,并介绍文章的结构和目的。

在正文部分,将详细介绍氮同位素的概念和应用,氮同位素测定的方法和技术,以及氮同位素在不同领域的应用。

最后,结论部分将总结氮同位素测定的重要性,展望其未来发展,并得出结论。

通过这样的结构,读者可以清晰地了解氮同位素测定的相关知识和应用,对其重要性和发展前景有一个全面的认识。

1.3 目的本文旨在介绍氮同位素测定的原理、方法和应用,以便读者更深入地了解氮同位素在科学研究和实际应用中的重要性和价值。

通过对氮同位素的概念和测定技术进行详细介绍,希望能够帮助读者更好地理解氮同位素在不同领域的应用,如环境科学、生物医学、地质学等领域。

同时,我们也将展望氮同位素测定技术未来的发展方向,以期为相关领域的研究和发展提供一定的参考和借鉴。

通过本文的阐述,读者将能够深入了解氮同位素测定在科学研究中的重要作用,促进氮同位素研究领域的进一步发展和应用。

2.正文2.1 氮同位素的概念和应用氮同位素是指氮原子核内具有不同中子数量的同位素,常见的氮同位素有氮-14(14N)和氮-15(15N)。

在自然界中,氮-14是主要存在的同位素,占氮的总量的约99.6,而氮-15仅占约0.4。

同位素标记在生态学中的应用

同位素标记在生态学中的应用

同位素标记在生态学中的应用同位素标记是指利用同位素对生物体进行标记,在其生产生态系统中的物质流动、转化和消耗过程中追踪同位素的运移及变化规律,以了解生态系统的结构、功能及其影响因素等生态学问题的研究方法。

它具有操作简单、信息丰富、数据应用面广、可操作性强等优势,广泛应用于生态学研究领域。

本文将就利用同位素标记研究生态问题的方法和应用作详细阐述。

一、同位素标记的原理与方法1.1 同位素标记的原理同位素(isotope)是指原子核中质子数相同,但中子数不同的同一种元素。

同位素要素是元素中质子数相等、但中子数不同的原子核。

比如氧气分子中存在的18O和16O是两个同位素。

不同原子核之间由于核子数量不同,引起了质量差异,是人们比较常用的两种常见同位素。

同位素标记是指利用同位素所代表的化学性质与原子能谱学指纹等特征,来标记生物体中的化合物,然后以此化合物为跟踪标记,通过其在生态系统中的传递、转化、消耗以及嵌套程度等变化规律,表征生态系统内物质流动的动态变化和过程。

1.2 同位素标记的方法同位素标记的方法很多,常用的方法有放射性测定法、同位素质谱法、光谱学技术、核磁共振技术等等。

其中比较常用的是放射性测定法和同位素质谱法。

放射性测定法是利用同位素放射性腐烂所释放出的放射射线,直接将放射性标记与组织及分子动态变化所进行的追踪。

主流方法有放射性同位素测定法和辐射计数法。

同位素质谱法主要是通过利用同位素标记物的一些质谱性质,利用高分辨质谱仪等手段进行加注物和样品中同位素的分离和检测。

同时该法不会产生放射性问题,应用较为广泛。

二、同位素标记在生态学中的应用2.1 追踪生态系统的物质流动同位素标记法可跟踪生态系统内物质在特定时间段内的输入、输出、净增长等情况,重点区分汇流(confluence)和混合(mixing)等不同物质输入的贡献。

比如用13C标记有机物质以追踪其在土壤中的迁移、分解、吸收和固存过程等,用18O标记水以追踪水的汇流、流动和地下水体运移等过程。

地球化学中的岩石微量元素与同位素地球化学

地球化学中的岩石微量元素与同位素地球化学

地球化学中的岩石微量元素与同位素地球化学地球化学是指研究地球物质组成、结构、性质及其相互关系的学科,是自然科学中的一个重要分支。

在地球化学中,岩石微量元素和同位素地球化学是非常重要的两个部分。

岩石中微量元素和同位素的分布情况,可以反映出地球内部的结构和地球历史上的变化。

岩石微量元素指的是在岩石中相对含量非常低且具有地球化学意义的元素。

这些元素包括锶、锆、铈、铼、铜、铅等,它们具有高度的迁移性和化学反应性。

岩石微量元素的分布受到很多因素的影响,例如:成岩作用、热液作用、地壳移动、火山喷发等。

因此,岩石微量元素的分布情况可以反映出岩石的成因类型、地球内部的构造和作用变化等信息。

与岩石微量元素相比,同位素地球化学更加复杂。

同位素是原子核中具有相同质子数但质量数不同的同种元素,例如碳13和碳14,它们具有相同的电子结构,但质量不同。

同位素地球化学是研究地球物质中同位素分布规律,了解地球历史和地质过程的学科。

同位素地球化学在很多领域都有广泛的应用,例如地球化学、环境科学、气候变化、古生物学等。

同位素地球化学的研究方法主要是采用同位素比值。

同位素比值是指同种元素不同质量数的同位素在自然界中的分布比例。

通过对同位素比值的测定和分析,可以研究地球物质中同位素的分布规律及其相关的地质作用和过程。

岩石中的同位素地球化学研究主要包括放射性同位素和稳定性同位素两个方面。

放射性同位素是指具有放射性衰变性质的同位素,例如铀238、钾40、铅204等。

它们经过不稳定的衰变,最终转化成稳定的同位素,同时放出能量和辐射。

放射性同位素的研究可以用于地球年代学、火山活动和能源开发等方面。

稳定性同位素是指地球物质中稳定的同位素,例如氢3和氢4、碳13和碳12、氮15和氮14等。

稳定性同位素的研究可以为环境科学、气候变化和古生物学提供重要的信息。

总的来说,岩石微量元素和同位素地球化学是地球化学的重要研究内容。

通过研究岩石微量元素和同位素的分布规律,可以了解地球内部的结构和地球历史的变化。

放射性同位素在环境监测中有什么用途

放射性同位素在环境监测中有什么用途

放射性同位素在环境监测中有什么用途关键信息项1、放射性同位素的定义和种类名称:____________________________特性:____________________________来源:____________________________2、环境监测的范围和目标监测区域:____________________________监测对象:____________________________监测目的:____________________________3、放射性同位素在环境监测中的具体应用方法技术手段:____________________________操作流程:____________________________数据采集与分析:____________________________4、放射性同位素应用的优势和局限性优势:____________________________局限性:____________________________应对措施:____________________________5、相关法律法规和安全标准法规名称:____________________________具体条款:____________________________安全标准数值:____________________________11 放射性同位素概述放射性同位素是指具有放射性的原子,其原子核不稳定,会自发地发生衰变,释放出射线。

常见的放射性同位素有氚、碳-14、碘-131 等。

它们的衰变特性和半衰期各不相同,这使得它们在不同的环境监测领域具有独特的应用价值。

111 放射性同位素的种类根据放射性同位素的来源,可以分为天然放射性同位素和人工放射性同位素。

天然放射性同位素如铀、钍等,在自然界中存在;人工放射性同位素则是通过核反应人工制造的,如钴-60、锶-90 等。

12 环境监测的范畴环境监测涵盖了大气、水体、土壤、生物等多个方面。

同位素分馏特征

同位素分馏特征

同位素分馏特征同位素分馏特征是指在自然界中存在的同一元素的不同同位素在地球上分布的不均匀性。

不同同位素的分布情况可以反映出地球演化过程中的一些重要信息,对于研究地质、环境和生命科学等领域具有重要意义。

我们先来了解一下同位素的概念。

同位素是指具有相同原子序数(即具有相同的质子数)但质量数不同的原子。

例如,氢的同位素有氘(质量数为2)和氚(质量数为3)。

同位素之间的质量差异导致它们在地球上的分布出现差异。

同位素分馏特征主要包括稳定同位素分馏和放射性同位素分馏两个方面。

稳定同位素分馏是指在自然界中,同一元素的不同同位素由于地球化学过程的作用而在地球上分布不均匀的现象。

稳定同位素分馏的机制主要包括质量分馏、化学分馏和生物分馏等。

质量分馏是指由于同位素的不同质量导致其在地球上的分布不均匀。

例如,地球大气中的氧气主要由质量数为16的氧-16同位素和质量数为18的氧-18同位素组成。

由于氧-18同位素的相对丰度较低,因此氧气分子中氧-18同位素的相对丰度也较低。

化学分馏是指由于化学反应过程中同位素的不同反应速率导致同位素在地球上的分布不均匀。

例如,地球上的水体中氢氧化物(H2O)主要由质量数为1的氢-1同位素和质量数为16的氧-16同位素组成。

由于氢-1同位素和氢-2同位素的化学反应速率不同,因此在水体中氢-2同位素的相对丰度较低。

生物分馏是指由于生物过程中同位素的选择性摄取和代谢导致同位素在生物体与环境之间的分布不均匀。

例如,地球上的植物在光合作用中会选择性地摄取氢-1同位素而不是氢-2同位素,导致植物体内氢-1同位素的相对丰度较高。

放射性同位素分馏是指在自然界中,放射性同位素由于放射衰变的作用而在地球上分布不均匀的现象。

放射性同位素的分馏主要受到衰变速率和半衰期的影响。

例如,地球上的铀-238同位素和铀-235同位素的衰变速率和半衰期不同,导致它们在地球上的分布出现差异。

同位素分馏特征的研究可以为地质学、地球化学和生物学等领域提供重要的信息。

医用同位素的用途

医用同位素的用途

医用同位素的用途
医用同位素在临床上有广泛的应用,包括诊断和治疗两大方面。

在诊断方面,医用同位素可提供人体分子水平血流、功能和代谢等信息,对尚未出现
形态结构改变的病变进行早期诊断。

这使得医生能够在疾病的早期阶段进行干预,有
助于提高治疗效果。

在治疗方面,医用同位素主要用来治疗甲状腺功能亢进、肿瘤、癌症等病症。

这些药
物为放射性同位素的化合物或将其连接于特定化合物上,利用其合乎人体内自然的生
理机制的特性,经注射或口服至体内后,可循着固有的生理机制集中到病灶所在之处,起到治疗作用。

具体来说,医用同位素可利用其放射性杀伤病变组织,实现微小病灶
的精准清除,达到较好的治疗效果。

目前,临床上常用的医用同位素主要包括锝-99m(99mTc)、碘-125(125I)、碘-131(131I)、碳-14(14C)、镥-177(177Lu)、氟-18(18F)、钇-90(90Y)、锶-89(89Sr)共八种。

需要注意的是,医用同位素并不是所有人都可以随意使用的,其使用需要遵循一定的
医学原则和规范,根据患者的具体情况进行选择和使用。

因此,在使用医用同位素时,需要遵循医生的建议和指导。

稳定同位素技术在农产品产地判别应用研究进展

稳定同位素技术在农产品产地判别应用研究进展

稳定同位素技术在农产品产地判别应用研究进展1. 稳定同位素技术简介稳定同位素是指原子核内的中子和质子数目不变的同位素。

稳定同位素技术通过对不同原子核内同位素的比例进行分析,可以得到有关样品的信息。

目前常用的稳定同位素包括碳同位素(C),氮同位素(N),氢同位素(H),氧同位素(O)等。

这些同位素在生物体内的相对丰度不同,可以用于判别农产品的产地,食物的真伪等。

2. 稳定同位素技术在农产品产地判别中的应用稳定同位素技术在农产品产地判别中主要应用于食品、酒类、奶制品等领域。

以食品为例,不同地区的土壤、水源和气候条件会导致同一种农产品的稳定同位素组成有所不同,因此可以通过分析食品中的稳定同位素来判断其产地真实性。

通过分析食品中的氮同位素比值,可以区分不同地区生产的农产品。

而在酒类领域,通过稳定同位素技术可以判断葡萄酒的产地、真伪和质量,为消费者提供更为真实的产品信息。

4. 稳定同位素技术在农产品产地判别中的挑战和展望尽管稳定同位素技术在农产品产地判别中取得了一些进展,但仍面临着一些挑战。

稳定同位素技术的分析方法需要较为专业的仪器和设备,因此成本较高。

不同地区生产的农产品之间的稳定同位素差异可能并不明显,需要更为精确的分析方法。

针对这些挑战,未来的研究可以致力于开发更为高效、低成本的稳定同位素分析技术,提高其在农产品产地判别中的适用性和可操作性。

稳定同位素技术在农产品产地判别中具有重要的应用前景。

随着技术的不断进步和研究的深入,相信稳定同位素技术将为农产品产地判别和食品安全领域带来更多的创新和突破。

团簇同位素的基本原理与地质应用

团簇同位素的基本原理与地质应用

团簇同位素是由多个原子核聚变产生的同位素。

它们相对稀有且不稳定,可以通过多种方法生产,包括恒星中的聚变反应和实验室中的核反应。

团簇同位素背后的基本原理是,它们是在两个或多个原子核融合在一起形成更大的原子核时形成的。

这个过程称为核聚变,它涉及两个或多个原子核合并形成一个更稳定的原子核。

核聚变是一个复杂的过程,需要大量的能量来克服原子核之间的库仑势垒。

团簇同位素非常不稳定,半衰期相对较短。

它们的生产量很小,通常使用专用仪器进行检测,例如对电离辐射敏感的质谱仪或检测器。

在地质学领域,团簇同位素已被用于研究地球和其他行星体的化学演化。

它们可以提供有关早期太阳系存在的条件的信息,例如温度和压力,它们可以帮助科学家了解导致太阳系形成的过程。

团簇同位素也被用于研究岩石和矿物的地球化学,因为它们可以提供有关地壳内随时间发生的化学反应的信息。

它们还可以用来研究元素的起源和导致元素周期表形成的过程。

值得注意的是,团簇同位素相对稀有且产量小,因此在地质学中并不常用。

然而,它们可以提供有关地球和其他行星体化学演化的宝贵信息,是地球化学研究的重要工具。

同样值得注意的是,簇同位素的产生方式多种多样。

在自然界中,它们可以通过超新星或新星等恒星的聚变反应产生。

在实验室中,它们可以通过核反应产生,例如用高能粒子或离子轰击目标材料。

有几种方法可用于研究团簇同位素,包括质谱法、放射性衰变和核反应。

质谱法是一种用于测量原子或分子的质量和丰度的技术,通常用于研究团簇同位素。

放射性衰变是不稳定的原子核衰变或分解成更稳定形式的过程,可用于研究团簇同位素的性质。

核反应涉及通过释放或吸收能量将一个原子核转变为另一个原子核,它们可用于生产或研究簇同位素。

总的来说,簇同位素是各个领域的重要工具,它们对我们理解物质的化学和物理特性做出了重大贡献。

它们是一个活跃的研究领域,科学家们继续研究它们的特性和在各个领域的潜在应用。

放射性同位素在工业中有哪些应用

放射性同位素在工业中有哪些应用

放射性同位素在工业中有哪些应用一、协议关键信息1、放射性同位素的种类:包括但不限于钴-60、碘-131、锶-90 等。

2、应用领域:涵盖工业探伤、辐照加工、工业测厚等。

3、安全防护措施:包括辐射监测设备的使用、操作人员的防护装备、工作区域的隔离等。

4、质量控制标准:明确同位素的纯度、活度等质量指标。

5、法规遵循:强调遵守国家和地方关于放射性物质使用的法律法规。

二、放射性同位素在工业中的应用概述1、工业探伤11 利用放射性同位素发出的射线穿透金属材料,检测材料内部的缺陷和结构完整性。

111 例如,γ射线能够检测焊缝、铸件中的气孔、夹渣等缺陷。

112 有助于提高产品质量,保障工业设备的安全运行。

2、辐照加工12 利用放射性同位素产生的辐射对食品、医疗器械等进行消毒灭菌。

121 能够有效杀灭微生物,延长产品的保质期。

122 还可以用于高分子材料的改性,改善其性能。

3、工业测厚13 通过测量放射性同位素射线在材料中的衰减程度,确定材料的厚度。

131 广泛应用于金属薄板、塑料薄膜等生产过程中的厚度控制。

132 提高产品的精度和一致性。

三、放射性同位素使用的安全防护1、辐射监测14 安装灵敏的辐射监测仪器,实时监测工作场所的辐射水平。

141 定期对监测设备进行校准和维护,确保数据的准确性。

2、人员防护15 操作人员配备专门的防护服装、手套、眼镜等。

151 进行严格的岗前培训,了解辐射防护知识和应急处理措施。

152 限制操作人员的暴露时间,保障其身体健康。

3、工作区域隔离16 设置明显的警示标识,将辐射工作区域与其他区域隔离开来。

161 确保无关人员不会误入辐射区域,减少潜在的辐射危害。

四、质量控制与标准1、同位素纯度17 严格控制放射性同位素的纯度,避免杂质对应用效果的影响。

171 定期对同位素进行纯度检测,确保符合使用要求。

2、活度控制18 准确测量和控制同位素的活度,以满足不同工业应用的需求。

181 活度过高可能导致过度辐射,活度过低则无法达到预期效果。

稳定同位素分析在环境科学中的应用

稳定同位素分析在环境科学中的应用

稳定同位素分析在环境科学中的应用稳定同位素分析是一种现代化的环境科学研究方法,它主要以分析环境中的稳定同位素含量来掌握环境的变化以及各种生态系统健康状况的信息,这一科学技术的应用包括地质学、气候学、生态学等领域。

本文针对稳定同位素分析在环境科学中的应用,做一些探讨。

起源和基本原理稳定同位素分析是根据化学元素中同位体的属性来进行分析。

同位素是原子核中拥有相同质量数的不同质子数的种类。

例如:碳元素存在两种稳定同位素,即碳12和碳13。

通常一个元素的同位素比例是稳定的,在大多数情况下,这个比例与元素的化学性质并没有太大的区别,因此,他们可以用来研究元素在不同过程中的状态。

例如稳定同位素分析可以研究雨水中含有多少氘、大气中二氧化碳的含量等等,从而研究出一些有关于气候、环境等信息。

稳定同位素分析中,测定各种元素中同位素的相对含量,可以通过质谱仪和其他方法实现,例如通过样品的转化后在质谱仪分析。

利用稳定同位素分析做环境污染监测环境污染是现代城市中所面临的共同挑战,为了有效对治这些环境问题,需要加强对污染物的检测和低污染物的标准。

稳定同位素分析在环境科学中的应用中,可以通过其细致的分析手段用于环境风险评估。

例如,可以将空气中微量元素的同位素含量与被污染土地的同位素含量相比较,确认土壤中是否存在有污染物。

在水生环境中,也能通过同位素测量来追踪水的流向和水中的污染物的变化,从而准确判断水质的变化和污染源并制定相应政策和行动规划。

同时,稳定同位素分析技术还能被应用到化学品分类工作中,例如可能使我们确定同一种化学培养基中的生物种类。

特别是在对废物处理过程中,比如废物填埋,应用稳定同位素分析技术可以被用来判断是否有污染这些填埋物。

生态系统健康分析自然生态系统中,稳定同位素分析技术能够被用来分析各种生物过程,例如物种对生态系统的影响,地理分布和直接观察可研究的生态系统的建设和维护。

为了了解生态系统的健康度以及生态系统是否能够适应环境变化,稳定同位素分析便显得非常可靠。

稳定同位素定量法-概述说明以及解释

稳定同位素定量法-概述说明以及解释

稳定同位素定量法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述稳定同位素定量法是一种用于确定样品中同位素含量的分析方法。

同位素是原子核中具有相同原子序数但不同质量数的同一元素。

稳定同位素是指那些具有相对稳定较长时间的半衰期的同位素。

在稳定同位素定量法中,我们使用仪器对样品中特定元素的稳定同位素进行测量,并根据同位素比值来计算样品中的同位素含量。

这种方法的基本原理是,不同同位素在化学和物理性质上可能会有微小差异,这些差异可以通过测量同位素的质量比来确定。

稳定同位素定量法在很多领域得到了广泛的应用。

首先,它在地质学和行星科学领域中被用来研究地球和行星的演化过程。

通过分析样品中同位素的含量,可以揭示出地质事件和生物过程对地球和行星的影响。

此外,稳定同位素定量法还被应用于环境科学、生态学和生物学研究中,用来跟踪生物体的生活历程和食物链。

总而言之,稳定同位素定量法是一种重要的分析技术,它能够帮助我们了解自然界中元素的循环和变化过程。

通过准确测量样品中的同位素含量,我们可以揭示出许多与地球科学、环境科学和生物学相关的重要信息。

未来,随着技术的不断发展,稳定同位素定量法将会在更多领域发挥关键作用,为人们更好地了解自然界提供有力支持。

1.2 文章结构文章结构部分的内容介绍了本文的组织结构和每个部分的主要内容。

主要包括以下几个方面:1. 引言:在引言部分,我们将对稳定同位素定量法的相关背景和意义进行概述,介绍其在科学研究和实际应用中的重要性。

2. 正文:正文是文章的主体部分,我们将从两个方面探讨稳定同位素定量法。

首先,我们将详细介绍稳定同位素定量法的原理,从同位素分馏原理、稳定同位素质谱仪器技术等方面进行阐述。

其次,我们将探讨稳定同位素定量法的应用领域,包括环境科学、食品安全、地质学等各个领域。

3. 结论:在结论部分,我们将对本文进行总结,概括文章的主要观点和结论。

同时,我们将对稳定同位素定量法的未来发展进行展望,探讨其在科学研究和实际应用中的潜力和前景。

放射性同位素在医学诊断方面的应用

放射性同位素在医学诊断方面的应用

放射性同位素在医学诊断方面的应用随着科学技术的不断发展,放射性同位素在医学诊断方面发挥着重要作用。

放射性同位素的特殊性质使其能够通过核素的辐射来对人体进行诊断,为医生提供准确的信息以便进行疾病的诊断和治疗。

本文将介绍放射性同位素在医学诊断方面的应用,以及其优点和局限性。

首先,放射性同位素可以用于功能性诊断。

功能性诊断是通过观察人体器官或组织的特定功能来判断其正常与否,进而帮助医生判断疾病的类型和严重程度。

常见的应用包括心肌显像、脑血流显像和肾功能显像等。

放射性同位素可以在体内释放出辐射,并被探测器记录下来。

通过测量辐射的强度和分布情况,可以获得有关器官或组织功能的信息。

例如,在心肌显像中,医生可以通过注射含有放射性同位素的药物,观察心脏血流的分布情况,从而判断心脏功能是否正常。

其次,放射性同位素还可以用于结构性诊断。

结构性诊断是通过观察人体组织或器官的形态、结构和解剖特征来判断是否存在病变。

放射性同位素在结构性诊断中的应用主要体现在核素显像技术上。

核素显像是一种将放射性同位素注射到人体内,并通过特定仪器记录下放射性同位素的分布情况的方法。

通过观察放射性同位素在人体内的分布情况,医生可以获得关于组织或器官的结构信息,从而发现病变。

例如,骨显像可以通过注射含有放射性同位素的药物,观察放射性同位素在骨骼中的分布情况,来检测骨折或骨质疏松等问题。

放射性同位素在医学诊断中的应用具有许多优点。

首先,放射性同位素可以提供非侵入性的诊断手段。

相比传统的诊断手段,放射性同位素诊断不需要进行手术或切开,避免了创伤和痛苦。

其次,放射性同位素诊断可以提供全面而准确的诊断信息。

通过观察放射性同位素的分布情况,医生可以了解到病变的形态、位置和严重程度,有利于制定个性化的治疗方案。

此外,放射性同位素在诊断中使用的剂量较小,对身体的影响和副作用较小,安全性较高。

然而,放射性同位素在医学诊断中也存在一些局限性。

首先,放射性同位素的诊断结果需要经过专业人员的分析和解读。

地球化学解析地球岩石中的同位素组成

地球化学解析地球岩石中的同位素组成

地球化学解析地球岩石中的同位素组成地球岩石是地球上最庞大的自然资源之一,通过对其同位素组成的分析,可以深入了解地球历史、地质构造、岩石形成过程等方面的信息。

同位素是具有相同质子数,但中子数不同的同一元素的不同形式,其稳定性和放射性在地球化学中发挥重要作用。

本文将介绍地球化学中解析地球岩石中的同位素组成的方法和应用。

一、同位素的基本概念同位素是指同一元素中,质子数相同而中子数不同的核。

同位素的质量数等于其质子数与中子数之和。

同位素在化学性质上具有相似性,但在物理性质上存在差异,其中最常见的性质就是其放射性。

同位素按照其放射性可分为稳定同位素和放射性同位素两类。

二、同位素分析方法在地球化学研究中,常用的同位素分析方法包括质谱法和同位素地球化学方法。

1. 质谱法质谱法是一种利用质谱仪对元素、化合物或物质所含的同位素进行分析的方法。

常见的质谱法包括质谱质谱法(MS-MS)、电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)等。

2. 同位素地球化学方法同位素地球化学方法主要利用同位素的物理性质,通过对岩石、矿物或水样品中同位素组成的测定,解析地球系统中的物质循环、地质历史和地球环境等。

常见的同位素地球化学方法包括稳定同位素地球化学和放射性同位素地球化学。

三、同位素地球化学的应用1. 稳定同位素地球化学的应用稳定同位素地球化学广泛应用于水文地球化学、岩石地球化学、大气环境等领域。

例如,利用氢氧同位素可以探究地球水循环过程、水源区的划分和水资源的管理。

利用碳同位素可以追踪地球上的碳循环和生物地球化学循环过程。

利用氧同位素可以研究古气候变化和古环境演化等。

2. 放射性同位素地球化学的应用放射性同位素地球化学主要应用于地质年代学和地下水资源勘探等领域。

例如,利用铀-铅同位素测年方法可以确定岩石和矿石的年龄。

利用钾-氩同位素方法可以测定火山岩的年龄。

利用同位素示踪技术可以研究地下水流动路径和补给来源等。

综上所述,地球岩石中的同位素组成是地球化学研究的重要内容之一,通过同位素的分析可以获取丰富的地质、地质历史和地球环境信息。

水汽同位素

水汽同位素

水汽同位素
水汽同位素是指大气中的水汽含量是由不同含氧核素构成的,而每一种含氧核素所占比例也不一样。

水汽同位素是大气科学中被广泛研究和利用的一个重要指标,因为它可以提供关于大气中水汽混合物来源、水汽在大气中的移动路径以及大气中水汽海拔分布等方面的宝贵信息。

水汽同位素是由17种氢同位素组成的,分别是氘(D)、氚(T)、氦(H)和氢氧(HO),它们的比例可以反映大气中水汽来源的变化。

因此,水汽同位素研究是解析大气水汽来源和分布变化的重要手段。

水汽同位素研究可以帮助我们更好地了解大气中水汽的运动路径,可以提供关于大气中水汽海拔分布的重要信息。

此外,水汽同位素也可以用于识别大气中的空气污染物的来源,从而帮助我们更准确地了解空气污染的形成和传播。

水汽同位素研究还可以帮助我们更深入地了解大气环流的特征,从而更好地预报气象。

在水汽同位素研究和气象预报中,水汽同位素也被用于识别大气环流系统,从而实现准确预测。

水汽同位素研究还与大气环境研究密切相关。

水汽同位素可以帮助我们了解大气中水汽分布对大气环境的影响,从而为大气环境研究提供宝贵的信息。

水汽同位素的研究对于解析大气环流、气候变化、气候研究和大气环境研究等方面都具有重要作用,这也是为什么水汽同位素研究的重要性要远超其他研究的原因。

总而言之,水汽同位素是大气科学研究中的重要指标,研究其变化可以为解析大气环流、气候变化、气候研究和大气环境研究等方面提供宝贵的信息。

它的重要性不言而喻。

只有通过深入研究,才能更好地了解水汽同位素在大气中所发挥的重要作用。

氕氘氚关系 -回复

氕氘氚关系 -回复

氕氘氚关系-回复氕、氘和氚是化学元素中的三种同位素,它们具有相同的原子序数,但质量数却略有差异。

在这篇文章中,我们将一步一步地回答有关氕、氘和氚之间的关系。

首先,我们来了解一下氕、氘和氚这三种同位素的基本信息。

氕的原子序数为1,质量数为2,这意味着氕的原子核中有一个质子和一个中子。

氘的原子序数也为1,但质量数为3,所以氘的原子核中有一个质子和两个中子。

最后,氚的原子序数为1,质量数为4,因此氚的原子核中有一个质子和三个中子。

接下来,让我们讨论一下氕、氘和氚之间的关系。

这三种同位素在化学性质上非常相似,因为它们都有一个质子,这意味着它们的原子核中都有一个正电荷。

然而,由于其中子数的差异,它们的质量和核的结构也有所不同,这会影响它们的物理性质。

首先,让我们来看一下氕和氘之间的关系。

氕和氘都是氢的同位素,它们在化学性质上非常相似。

然而,由于中子数的不同,氘的原子比氕的原子重一些。

这使得氘在一些特定的化学反应中更加稳定和易于使用。

事实上,氘的使用可以增加反应的速率和选择性,因此在某些催化剂和核反应中得到了广泛应用。

接下来,我们来讨论一下氕和氚之间的关系。

氕和氚也有很多相似之处,因为它们都是氢的同位素。

然而,由于中子数的差异,氚的原子比氕的原子重得多。

这使得氚更加不稳定,因此在大多数情况下很少出现。

然而,由于其高能量和高中子数的特性,氚在核聚变反应中扮演着重要的角色。

在核聚变过程中,氚可以与氘反应,产生更重的元素和释放出大量的能量。

最后,让我们总结一下氕、氘和氚之间的关系。

这三种同位素在化学性质上非常相似,因为它们都有一个质子。

然而,由于其中子数的差异,它们的质量和核的结构也有所不同。

氘相比氕更重,而氚比氕和氘都要重得多。

在化学反应中,氘具有更高的稳定性和选择性;而在核聚变反应中,氚扮演着重要的角色。

这些同位素之间的关系和特性对于理解核反应、化学反应和元素起源等方面具有重要意义。

总之,氕、氘和氚是化学元素中的三种同位素,它们在化学性质上非常相似,但由于中子数的差异,它们的质量和核的结构也有所不同。

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氢、氧为分布最广的元素,氢、氧同位素研究涉及宇宙、月球、地球各层圈,包括岩石圈、水圈、气圈,特别是各种各样水的氢、氧同位素研究,它对多种成岩成矿作用过程及物质来源具有重要意义。

7.3.1水的氢、氧同位素组成一、大自然之中的氢氧同位素自然界氢有H,D和极微量的氚三种同位素,相对丰度为99.9844%和0.0156%。

氢同位素相对质量差最大,同位素分馏也最明显。

氧有16O,17O,18O三种同位素,其相对丰度为99.762%、0.038%,0.200%。

1.大气水大气水、或雨水,是指新近参加大气循环的雨、雪、河、湖、地下水等一类水的总称。

大气水的同位素组成变化幅度大,δD值从+50到-500‰,δ18O从+10到-55‰,总的讲大气水比海水贫D和18O。

大气水的同位素组成呈有规律的变化:从赤道到高纬度地区、从海洋到大陆内部、从低海拔到高海拔地区,重同位素的亏损依次递增,构成所谓的纬度效应,大陆效应和高度效应,以及季节效应,降水量效应等。

这是由于水在蒸发、凝聚过程中的同位素分馏293效应,蒸发时轻同位素优先汽化,凝聚时重同位素优先液化,随着蒸发、凝聚过程的不断进行,造成轻同位素在逐渐增加。

雨水线方程或Craig方程大气水同位素组成的另一特点是δD和δ18O之间有明显线性关系,有δD=8δ18O+10 (7.9)称为雨水线方程或Craig方程,如图7.1所示。

这个方程的实质是:在T=25℃时,亦即:δ18O水-δ18O汽=9.15 δD水-δD汽=71.4 将上两式相除,即可得Craig方程。

因此方程中的斜率反映了同位素平衡条件下水汽二相氢、氧同位素富集系数之比,而截距则反映了汽相中氢、氧同位素组成的绝对值差。

但如果只考虑海水蒸发和大气凝聚的平衡过程,则δ18O海水≈0,δD海水≈0,处于平衡水汽中的δ18O汽=-9.14,δD汽=-74,应该是δD水=8δ18O,没有截距,不完全符合Craig方程,可见式(7.9)是考虑了分馏的动力学特征。

由于温度及过程进行的程度不一,各地区的氢、氧同位素组成有时并不严格服从Craig方程,但原则上方程斜率可用特定温度下大气水凝聚过程同位素平衡交换结果解释,截距则包含了动力分馏结果,它是由同位素质量差、温度、环境等诸因素决定的。

2.温泉地热水根据对美国几个主要热泉和我国西藏地区地热田的工作表明,它们主要是大气降水经深部循环的加热产物。

其δD值和纬度效应一致,δ18O值则变化较大,偏向更大值,这种氧同素和大气降水值的漂移取决于热水温度,围岩的δ18O值和水岩交换作用中水/岩的比值等。

3、深成热卤水热卤水是富含金属成矿物质的高浓度盐水物质,热卤水的氢、氧同位素大致和大气水一致,部分来自深海水。

4、岩浆水岩浆水是在高温岩浆状态下始终与岩浆保持化学和同位素反应与平衡的一种水。

硅酸盐熔浆中水的重量可达5%,人们无法取得岩浆水的样品,只能根据岩浆矿物气、液包裹体的同位素组成来推断。

岩浆大多形成于700—1000℃的高温,高温下岩浆与水之间的平衡分馏系数很小。

所以也可根据火成岩和矿物的同位素组成来估算。

大多数火山岩和深成岩具有比较一致的同位素组成,其范围是:δ18O:+5.5~+8.5‰,δD:-40~-80‰。

5、变质水变质水是指区域变质作用时存在于岩石孔隙或与岩石伴生的水,其同位素组成是通过矿物包体测温和平衡计算间接得出。

在300—600℃变质温度下,变质水的δ18O=5‰~25‰,δD=-20‰~-65‰,主要受原岩性质和变质温度控制。

来自地幔的与超基性岩平衡的水称为原生水或初生水,由于温度很高,分馏系数α趋近于1。

水的同位索组成接近岩石,其δ18O=6%~8‰,δD=-50‰±20‰,是根据幔源金云母的D/H比值估算的。

二、岩石中的氢、氧同位素1.火成岩火成岩中氢主要存在于角闪石、黑云母等含水矿物。

其δD值可从-30‰到-180‰,与岩石类型及成因没有简单的明确关系。

火成岩中氧同位素组成总的变化范围约为δ18O从5‰~13‰。

其变化趋势是从基性到酸性,δ18O值依次增大。

火成岩的δ18O值变化与其组成矿物的δ18O密切相关,其造岩矿物的δ18O同样反映了与岩浆结晶分异顺序相一致的变化规律。

即从孤立岛状四面体的橄榄石到链状辉石、层状云母和架状长石、石英,δ18O依次升高。

这种变化规律首先是与各矿物的结晶温度有关,温度越高,同位素分馏越弱,δ18O越低,其次和矿物的晶体化学性质有关。

因为硅酸盐中阳离子与氧结合力及阳离子的质量大小控制着分子的振动频率,键愈短,则键力愈大、振动频率就高,阳离子质量愈小,振动频率也愈高。

而从同位素分馏理论来看,振动频率高的氧原子的硅酸盐富18O,这就说明为什么石英中δ18O最高。

未遭受后期地质作用叠加的岩石中各种矿物的δ18O值亦成有规律变化,如花岗岩中达到氧同位素平衡时的δ18O值,依次有石英(8—11)、碱性长石(7—9)、斜长石(6—9)、白云母、角闪石(6—7)、黑云母(4—7)、磁铁矿(1—3)等。

各矿物间相差1‰—2‰,如果不符合以上顺序或偏离太大,则说明平衡可能遭到了破坏。

幔源镁铁质岩石具有很窄的δ18O值,一般为5‰—7‰,与球粒陨石一致。

愈向酸性,岩石中δ18O愈大且分散,这种变化可由诸多因素造成,如岩浆的结晶温度、岩浆水的δ18O、岩浆分离结晶作用、岩浆与围岩及水溶液的作用、以及在固相线下矿物重新平衡所产生的退化效应等。

2.沉积岩沉积岩中的氢、氧同位素组成主要受二种因素控制:一是水岩同位素交换反应,低温下分馏强,如碳酸盐岩、粘土岩具高的δ18O和δD值。

二是生物沉积岩中的生物分馏,往往造成岩石中很高的δ18O和δD值。

总体上讲沉积岩以富18O和D为特征。

碎屑岩的同位素成分有时未与环境达到平衡,以石英为主的碎屑岩的δ18O≈8‰—15‰。

自生石英和碎屑石英组成不同。

在沉积条件下,砂粒级石英的同位素交换很弱,在搬运、沉积和成岩过程中不会改变原来的同位素组成,因此碎屑石英的δ18O值可用来鉴别是火成成因还是变质成因。

长石也有类似的情况。

粘土岩或粘土矿物主要是硅酸盐矿物化学风化产物,部分是沉积和成岩作用形成,其同位素组成取决于其粘土一水体系的平衡分馏,粘土矿物形成过程中介质水的组成和环境温度。

δD=A·δ18O+B研究表明,粘土矿物的氢、氧同位素关系可用下式表达:δD=A·δ18O+B 其中A取决于氢、氧同位素分馏程度比,与环境温度有关,B取决于体系中水的同位素组成对蒙脱石:δD=7.3δ18O-260 对高岭石:δD=7.5δ18O-220 该方程大致平行Craig线,但在相同δ18O情况下其δD值明显偏低。

3.变质岩由于变质岩原岩物质的多样性和变质作用温度范围的宽广性,其同位素组成变化范围也很大。

各种含羟基矿物的δD可从-30‰~-110‰。

在许多情况下和火成岩含水矿物和沉积粘土矿物的δD值重叠。

变质岩的δ18O也介于火成岩和沉积岩之间,为6‰~25‰。

变质岩及其矿物的氧同位素组成可提供有关原岩性质、变质温度、矿物反应机理、流体相(水蒸汽、CO2)的来源和数量、同位素交换的程度等方面的重要信息。

4.氧同位素地质温度计同位素地质温度计测定的是地质体中同位素平衡的建立和“冻结”时的温度。

由于同位素交换反应是等体积分子置换,并不引起晶体结构本身的变化,因而同位素地质测温不受压力变化的影响,无需考虑压力校正。

同位素交换反应的平衡分馏系数α是温度的函数,α和温度T之间关系的确定,既可从理论上计算,也可实验测定,但两者往往有较大不同,故常用实验法确定。

一般有:1000lnα=A/T2+B (7.10)其中A,B为常数,与矿物种类有关,T是绝对温度,此式即为同位素地质温度计基本公式。

公式的适用范围大致是100℃—1200℃。

当温度接近或低于100℃时,下列关系更接近实验结果。

1000lnα=A'/T+B' 即简化分馏系数和温度的倒数呈线性关系。

实验测定时很难得到矿物与矿物之间的同位素交换反应数据,一般都是测定矿物与水之间分馏关系,然后根据同位素富集系数相加原理换算成矿物与矿物之间分馏方程。

表2.1和图7.2列出了某些矿物对的同位素计温方程和分馏系数与温度关系图。

表2.1中A,B含义如公式(7.10)所示。

由图7.2和表2.1可知石英—磁铁矿矿物对具有最灵敏的氧同位素地温计。

因为石英的δ18O最大而磁铁矿的δ18O 最小,所以两者有最大的分馏系数,而且石英、磁铁矿分布比较广泛,在火成、变质、热液等各种矿床中紧密共生,所以石英磁铁矿氧同位素温度计应用最广,可靠性也较强。

氢同位素地温计无论在研究程度上还是地质应用上远不如氧同位素地温计。

5.矿物—矿物氧同位素计温方程据Bottinga和Javoy(1975)*β为长石中钙长石的克分子百分数要得到一个可信的同位素地温计,其前提是:测定的二矿物是共生的,而且达到了同位素平衡;矿物对形成之后,其同位素组成不再发生变化,被“冻结”,未受后期作用改造;希望矿物对化学组份有明显差别,共生矿物对的δ差值要大;待测温度应在实验测得的参数有效应用范围内。

自然界共生矿物达到同位素平衡的判别有二种方法:一是图解法,根据不同矿物对的分馏曲线和温度关系,将不同矿物对的点连成直线,若这些直线近于垂直、温度相似,说明达到平衡。

二是共生矿物按其晶体化学特性应有规律改变其同位素值,对δ18O,依次降低的顺序应该是:石英、正长石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石、磁铁矿,如果各矿物的同位素组成符合上述规律,也说明达到平衡。

氧同位素地温计测得的是同位素平衡时的温度,并不等于其结晶温度。

如深成岩的同位素富集系数△值一般高于火山岩,说明它是在比火山岩还低的温度下达到平衡,由于深成岩的埋藏深度大,保温良好,冷却速度很慢,因而改变了原有同位素组成,在更低的温度下达到了新的同位素平衡。

所以深成岩的同位素温度计,应当注意这种现象。

氧同位素测温的另一个应用是通过测定生物碳酸钙壳层与水之间的氧同位素组成来确定古海洋的温度。

Epstein等提出的经验公式是:t=16.9-4.2(δ′C-δ′W)+0.13(δ′C-δ′W)2 对生物沉淀的霰石, Grossman 等给出如下公式:t=19.00-3.52(δ′C-δ′W)+0.03(δ′C-δ′W)2 式中δ'C是25℃时碳酸钙与100%磷酸反应所释放出的CO2的δ18O值(αco2-方解石=1.01025,αco2-霰石=1.01034),δ'W是25℃时与水处于同利用生物成因碳酸钙进行海水温度测定同样需要考虑碳酸钙壳层和海水之间氧同位素平衡问题,以及同位素组成的“冻结”等。

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