同位素效应 _生活经验

什么是同位素效应？同种元素含有不同的同位素,各种同位素能产生波长十分接近的,但又有一定差别的普线.结果,使同一元素的谱线有一定的宽度.称为同位素效应.

同位素效应的动力学同位素效应【同位素效应】在化学反应过程中，反应物因同位素取代而改变了能态，从而引起化学反应速率的差异。1933年G.N.路易斯等用电解水的方法获得接近纯的重水，证实同位素取代对化学反应速率确有影响。大多数元素的动力学同位素效应很小，但对于氢和氘，动力学同位素效应较大，它们的分离系数=H/D可以达到2～10左右，式中为化学反应速率常数。动力学同位素效应分为一级同位素效应和二级同位素效应。一级同位素效应：在决定速率步骤中与同位素直接相连的键发生了断裂的反应中所观察到的同位素效应，其KH/KD通常在2或更高。二级同位素效应：在决定速率步骤中与同位素直接相连的键不发生断裂，而是分子中其他化学键发生变化所观察到的效应，其KH/KD通常在0.7-1.5范围内。早期动力学同位素效应是用经典的碰撞理论来解释的。1949年J.比格尔艾森建立了动力学同位素效应的统计理论。在溶液中进行的化学反应，由于溶剂的同位素取代，而产生溶剂同位素效应。动力学同位素效应是分离同位素的重要根据之一，还可用来研究化学反应机理和溶液理论。
同位素效应的定义由于质量或自旋等核性质的不同而造成同一元素的同位素原子（或分子）之间物理和化学性质有差异的现象。同位素效应指的是同一元素的同位素或者含该元素不同同位素的化合物（又称同位素置换化合物）在性质上的差异。这些差异，可以表现在物理性质上，也可以表现在化学性质上，还可以是核性质上。过去说同一种元素的原子物理、化学性质相同，是不准确的。尽管核电荷决定了元素的基本的物理和化学性质，但同一元素不同同位素间的性质的差异是存在的，还可能很大。可分为第一类同位素效应（同位素质量差异所导致的）和第二类同位素效应（同位素核性质上的差异引起的）。
同位素效应的第一类同位素效应由同位素质量差异所导致的同位素效应。显然，对轻元素，由于质量差异相对于本身质量引起的相对的质量变化大，质量差异引起的同位素效应比重元素明显。利用这些效应，可把同位素分离开或进行量测。如利用重水（2H2O，或写成D2O）和轻水（1H2O）在物理性质上就存在如下表的差异：在日常生活中，这些差异是觉察不到的。由质量不同引起的效应，导致在很多方面同位素表现的不同。同位素在不同相或不同化学形式之间分布有差异，称之为热力学效应；用元素其它同位素置换分子中一个原子的化学反应速度不同，称之为动力学效应。当置换的化学反应涉及化学键断裂或形成所观察到的效应，叫一级效应；不涉及化学键断裂或形成时叫二级效应。同位其化合物同位素成分不同致使生物的生长代谢不同，是生物学效应。如，在浓度比较高的重水中，蝌蚪、金鱼会迅速死亡。
同位素效应的第二类同位素效应由同位素核性质上的差异引起。虽然同位素的核电荷相同，但中子数不同会产生一系列核性质上的不同，包括核半径、核自旋、结合能、磁矩和四级矩、激发态谱、核反应截面等等。
同位素效应由元素原子量变化而引起的元素化学性质和物理性质发生变化的现象，称为同位素效应(isotope effect) 。普遍认为，元素的电子结构基本决定了元素的化学行为，而原子核则不同程度地决定了元素的物理性质。由于某种给定元素的所有同位素具有相同电子数和电子结构，因此其化学行为极度相似是合乎逻辑的。不过，这种相似性也是有限度的:同位素质量的差异也可以引起同位素某些物理化学性质的改变。当一个分子中任一原子被它的同位素替代时，该分子的化学行为将产生少许变化。例如，仅增加一个中子即可显著降低其化学反应速率，从而导致进一步的改变，如发生拉曼(Raman)谱线和红外(IR)光谱偏移。尤其在最轻的元素中，这种质量差异导致的物理化学性质的改变最为明显。如表1.2所示，H216O、D216O、H218O三者的物理化学性质就存在显著差异。总体来说，具有同位素置换的分子，其分子性质未发生根本变化，但在化学性质的特征值上确实存在一定差异。表1.2 H216O、D216O和H218O的物理性质注:①1Torr(托)≈133.3Pa;②1cP(厘泊)=10－3Pa·s 。目前，人们已经通过统计力学方法计算出H、C、N、O、S和其他元素的同位素化学性质差异，并进行了实验验证。正是同位素之间化学性质的差异导致了化学反应过程中产生明显的同位素分馏。本书将简要讨论同位素效应理论和相关同位素分馏机理。有关理论背景的详细介绍，请参考Bigeleisen et al.(1947)，Urey(1947)，Melander(1960)，Bigeleisen(1965)，Richet et al.(1977)，O'Neil(1986)，Criss(1999)，Chacko et al.(2001)和Schauble(2004)等的相关文献著作。同位素的物理化学差异是由量子力学效应引起的。从图1.3中可以看出，由两个原子构成的分子中，其能量是原子间距离的函数。根据量子理论，分子的能量受限于特定的离散能级。最低能级并不位于能量曲线的最低处，而是高于最低处约 (h为普朗克常数，v为分子中原子的相对振动频率) 。因此，即使处于绝对零度的基态 ( ground state) 下，振动分子也仍然具有高于分子势能曲线最小值的零点能 ( zero point energy)。分子以基频 ( fundamentalfrequency) 振动，这取决于同位素的质量。在这种情形下，值得指出的是: 振动运动决定了同位素效应; 旋转运动和平移运动对同位素分离没有影响或影响甚微。因此，具有同一化学分子式、同位素不同的分子具有不同的零点能: 由于振动频率较低，重同位素分子的零点能低于轻同位素的零点能。图 1. 3 很好地诠释了这一点，其中上面的水平线 ( EL)代表轻分子的电离能，下面的水平线(EH)代表了重分子的电离能。EL实际并不是一条线，而是零点能以上的一个连续的能量带。这意味着轻同位素的键力比重同位素的键力较弱。因此，在化学反应速度上，含有轻同位素的分子参与的反应比含重同位素的分子参与的反应更快一些。图1.3 稳定分子中的两个原子或液体 ( 或固体)中两个分子之间相互作用的势能曲线( 据 Bigleisen，1965)
生物同位素分馏是指什么所谓同位素效应是指超导体的临界温度依赖于同位素质量的现象。
1950年英国H.弗罗利希指出，金属中电子通过交换声子（点阵振动）可以产生吸引作用。他预言超导体的临界温度与同位素的质量之间存在一定的关系。所谓"临界温度"，就是导体从正常导电状态变为超导电状态时的转变温度。果然，弗罗里希的预言得到了实验的证实。
1950年麦克斯韦（E.Maxwell）和雷诺（C.A.Rayhold）各自独立圣测量了水银同位素的临界转变温度。
实验发现TC∝М-1/2,其中М为同位素质量。
同位素效应把晶格振动（其量子称为声子）与电子联系起来了。它告诉人们电子-声子的相互作用与超导电性密切相关。

大气降水的同位素组成特征有什么重要应用大气降水是水循环中重要的输入因子,对其同位素组分的研究有助于深入了解水循环过程及其结构具有重要的意义.
研究新疆乌鲁木齐地区1986-2002年大气降水的氢氧同位素组成,提出大气降水线方程,并与全国及全球降水线方程进行对比,揭示该降水线方程的特征.研究表明:乌鲁木齐水分来源复杂,主要是西风带输送的海洋水汽和局地的蒸发,大气降水的加权平均18O与月平均气温相关关系显著,与雨量效应(降水量效应)较相关,降水中温度效应明显,且在一定时期很大程度上其影响掩盖了雨量效应.乌鲁木齐降水中δ18O的季节变化与温度的季节变化几乎一致,温度是制约降水中稳定同位素变化的主要影响因子.

大气降水的同位素组成变化可以用什么解释可用大气降水同位素组成纬度效应（latitudeisotope variation of meteoric water）：水分子经过反复多次的蒸发一凝聚分馏作用，使内陆及高纬度区雨、雪集中了最轻的水，而在低纬度大洋中出现最重的降水，同时，δD和δl8O平行变异，此现象称为大气降水同位素组成纬度效应。

如何算同位素大气降水线是怎么做出来的全球或特定区域大气降水氢一氧同位素组成之间的线性相关线称大气降水线。
氢(δD)、氧(δ18O)稳定同位素是广泛地存在于自然水体中的环境同位素.自然水体通过蒸发、凝聚、降落、渗透和径流等形成水分的循环，且在水分循环过程中产生同位素分馏现象，即较轻的同位素(1H和16O)会先蒸发到气相中，同时较重的同位素(2D和18O)则先凝结到液相.降水是水循环过程中的一个重要环节.大气降水中氢(δD)、氧(δ18O)稳定同位素组成及分布主要受到蒸发和凝结作用的制约，当云中的水蒸汽冷凝形成雨滴时，18O和D不断由潮湿的空气中优先冷凝，当降水不断进行，降水中中重的18O和D不断被淋洗，则表现为降水中δD和δ18O逐渐贫化.大气降水中稳定同位素组成及分布与产生降水水汽来源的初始状态及水汽输送过程发生的变化密切相关，同时，降水中氢氧同位素存在着大陆效应、温度效应、降水量效应和纬度效应等.不同时间和区域大气降水的同位素发生有规律的变化，因此，国内外学者常借助降水中氢氧稳定同位素变化来研究水汽的来源地域、水循环过程的历史信息、天气气候特征等.早在1961年，世界气象组织WMO和国际原子能机构IAEA就已建立全球大气降水同位素观测网络，开始对大气降水中同位素组成进行观测，为研究全球和局地大气环流及循环的机制提供同位素资料数据.我国对降水中氢氧同位素的研究起步较早，大量的研究对大气降水稳定同位素组成与温度、降水量、蒸发等因素进行了探讨分析并建立降水线方程，如我国较干旱的东北地区、西北内陆地区及华北地区，较湿润的西南地区、华东地区和华南地区，这些基础数据为研究水循环特征提供了依据.HYSPLIT后向轨迹模型主要用于降水水汽源的模拟和分析，确定各水汽源的来源和输送路径，特别是基于聚类分析的结果具有较好的可信性，可用于确定不同水汽输送路径的权重比例.

降水稳定同位素的影响因素包括湍流吗开展大气降水同位素研究是稳定同位素地球化学中最基本、最重要的课题之一。它不仅能为国家提供必需的基础背景资料,而且能为运用同位素技术进行环境同位素科学以及其它相关学科的研究提供一种简捷、有效的研究手段。本文通过对全国大气降水同位素观测台网 (地矿部水文地质工程地质研究所等1985年7月始建立)中20个台站近3a 的资料进行初步分析, 总结了我国降水稳定同位素背影值的时空分布特点、赋存、变化规律以及影响降水同位素组成的因素,并得出我国大气降水稳定同位寨“雨水线”为：δD=7．81δ~(18)O+8．16利用IAEA\WMO\GNIP的降水稳定同位素资料,分析了中国降水稳定同位素的时空分布特征及其影响因素。结果表明,整体来看我国降水稳定同位素有明显的大陆效应和高度效应。各地大气降水线存在地域差异,内陆地区同一站点冬、夏半年也有明显差异,显示出水汽团特性的不同。不同地区降水稳定同位素(δ和过量氘)的季节变化特征明显不同,表明主要水汽来源存在季节性差异。通过对比长序列降水稳定同位素的年际变化与季风和ENSO指数的关系,发现ENSO与降水稳定同位素有显著的正相关,但不一定通过影响降水量来引起降水稳定同位素(stable isotope in precipitation,SIP)的变化。重点分析了我国降水量效应、温度效应的特点,指出沿海和西南等季风区主要受降水量的影响,北方非季风区温度效应起主要作用,交叉地带则两种效应都有影响。

大气降水的D和<sup></sup>O组成及其分布Craig(1961)最早研究了全球范围内的400个河水、湖水和大气降水样品的D和18O组成，发现大气降水的δD和δ18O之间存在线性相关关系:地下水科学专论式(3.4)又称为Craig方程，而在δD和δ18O关系图上的直线又称为全球大气降水线，如图3.3所示。大气水的D和18O组成具有如下特征:①δD与δ18O呈线性关系，直线的斜率为8，截距为10;②大多数地区大气降水的δD与δ18O为负值;③δD和δ18O的大小与地理位置有关，并随距蒸汽源的距离增加而减少，因为海洋水为蒸发源，其δD和δ18O值为0，蒸发越强烈，重同位素越贫;④靠近赤道的水样点多落在大气降水线右上方，靠近北极和南极的水样点落在大气降水线左下方。世界各地不同地区的大气降水方程与Craig方程往往略有偏离，表现在直线的斜率或截距有所差异。例如北京地区的大气降水方程为δD=7.3δ18O+9.7，广州地区为δD=6.97δ18O+2.59，上海地区为δD=8.2δ18O+15.8，乌鲁木齐地区为δD=7.96δ18O+9.57(王恒纯，1991)，而中国的大气降水方程为δD=7.9δ18O+8.2(郑淑蕙等，1983)或δD=7.7δ18O+7.5(王东升，1993) 。图3.3 河水、湖水、雨水和雪样品的δD与δ18O变化(据Craig，1961)水样的δD和δ18O数据点在δD－δ18O关系图上的不同位置，反映了水样不同的来源或形成。如果数据点落在大气降水线上或附近，说明水样是大气水起源的。一般在温度低、寒冷季节及远离蒸气源的内陆且海拔高、纬度高的地区，其大气降水的δD和δ18O数据点落在大气降水线的左下方，反之，数据点落在大气降水线的右上方。蒸发强烈的地区，大气降水的δD和δ18O数据点落在全球大气降水线下方，局部地区大气降水线斜率小于全球大气降水线斜率，斜率越小(偏离越远)，反映蒸发作用越强烈。局部地区大气降水线与全球大气降水线的交点，可以反映出蒸气源水的原始平均δD、δ18O值。两种不同端元的水发生混合，则混合水的数据点落在两种水数据点连线之间，其位置可以近似反映水的混合程度。大气降水δD和δ18O值的分布受许多因素的影响，大体上存在如下特征。(1)温度效应大气降水的δD和δ18O值与温度大体上存在正相关关系，温度逐步下降时，大气降水中的δD和δ18O值变得越来越小。例如，Dansgaard于1964年建立了全球平均年降水的δ18O和δD值与表面空气温度之间的线性关系:地下水科学专论式中:T为气温，℃ 。一般来说，年平均气温每下降1.1～1.7℃，大气降水的年平均δ18O值下降1 。另外，还建立了某些局部地区大气降水的年平均δ18O值与年平均气温的近似关系，例如，在北半球为δ18O=0.521T－14.96;在中国为δ18O=0.176T－10.39;在中国的乌鲁木齐为δ18O=0.417T－15.202 。然而，由于温度和大气降水的季节性变化以及地形变化等的影响，在一些区域或地方，大气降水的δD和δ18O值与气温的关系会偏离线性关系。(2)纬度效应从低纬度到高纬度，大气降水的重同位素逐渐贫化，即δD、δ18O值降低。例如，北美和欧洲大陆每增加1纬度，δ18O值减少0.5～0.6;在南极，每纬度δ18O的变化值为－2;在我国东北地区，有δ18O=－0.24NL+0.04，δD=－1.84NL+6.88(NL代表北纬度数) 。(3)大陆效应在大陆上，大气降水的δD和δ18O值随远离海岸线而降低。这是因为最先凝聚形成的雨水相对富集较重的同位素，向内陆方向水蒸气则相对贫重同位素。在美国和加拿大西部交界地区，自太平洋至Alberta平原跨过加拿大Cordillera高度地形起伏的大陆边缘，随着远离海岸和高程的升高，温度降低，δ18O值减小(图3.4) 。图3.4 大陆边缘地形起伏较大的加拿大西部山区大气降水的δ18O值变化(据Clark等，1997)(4)高程效应在大陆上，大气降水的δD和δ18O值随地形高程的升高而降低。不同地区高程效应差别很大，一般来说，高程每升高100m，δ18O值减少－0.15～－0.5，δD值减少－1～－4 。例如，在法国δ18O的高度梯度为－0.15/100m，意大利为－0.34/100m，中国为－0.31/100m 。在图3.4中，δ18O值的变化，既受到大陆效应的影响，也受到高程效应的影响。对英国哥伦比亚地区西部海岸山脉采集了高程250～3250m之间的11个大气降水样品，结果表明其δ18O值的高度梯度为－0.25/100m(Clark等，1997) 。美国俄勒冈州中北部Cascade山区大气降水的δD与高程大体上呈负相关关系(图3.5) 。利用高程效应，可以将高海拔地区和低海拔地区补给的地下水区别开来，也可以估算地下水的补给区高程。(5)降雨量效应大气降水的δD和δ18O值与当地降雨量存在相关关系，一般来说，降雨量越大，其δD和δ18O值越低。例如，在赤道附近的岛屿有δ18O=－0.015P－0.047(式中P为降雨量);在广州有δ18D=0.0099P－2.7467;在昆明有δ18O=－0.0226P－4.469(王恒纯，1991) 。图3.5 美国俄勒冈州中北部Cascade山区水样δD与高程的关系(据Ingebritsen等，1989)(6)季节效应大气降水的δD和δ18O值一般在夏季较高，冬季较低。这样的变化在内陆地区较为明显，在赤道岛屿和热带则不很明显。
动力学效应产生同位素分馏的第二个主要因素为动力学同位素效应 ( kinetic isotopeeffect)，这种效应与不完全过程和单向过程如蒸发作用、离解反应、生物介质参与的反应及扩散作用有关。其中扩散作用在地质学中意义尤为重要，将单独对其进行讨论 ( 详见 1. 3. 5 部分)。若化学反应速率对某种反应物中特定位置的原子量的变化敏感时，也将产生动力学同位素效应。Bigeleisen ＆ Wolfsberg ( 1958)，Melander ( 1960) 和 Melander ＆ Saunders( 1980) 都曾经对动力学同位素分馏理论进行过讨论。动力学同位素效应能够反映有关反应途径的详细信息，因此其相关知识非常重要。不同的同位素化合物具有不同反应速率，这可以定量地解释简单平衡过程中出现的偏差。单向化学反应中，同位素的观测结果始终显示了生成物中优先富集轻同位素。单向反应过程中，同位素分馏系数可用同位素化合物的速率常数比值表示。因此，在两个同位素竞争反应中:稳定同位素地球化学( 第六版)式中:k1，k2分别表示轻同位素化合物和重同位素化合物反应速度常数，其比值k1/k2就是平衡常数。平衡常数也可以用两个配分函数比来表示，其中一个函数为两个反应物同位素的配分函数，另一个为活化物或过渡态(AX)的两个同位素的配分函数:稳定同位素地球化学( 第六版)式中:系数v1/v2为两个同位素化合物的质量比值。虽然由于需要获得过渡态的详细信息而致使计算结果不那么精确，但是确定速率常数比值与确定平衡常数的原理是基本相同的。过渡态(transition state)一词指反应物向生成物变化过程很难获得的一种分子结构。该理论基于如下思想:化学反应是由某个初始态(initial state)通过连续变化达到最终结构的过程，这一过程中存在一些中间临界分子结构，称为活化物(activated species)或过渡态。平衡中有少量活化分子与反应物共存，反应速率受控于这些活化物的分解速率。
请问什么是同位素非质量分馏效应？一般，同位素的质量差愈大，同位素分馏效应也愈大，同位素交换反应服从质量相关定则，同位素分馏程度与同位素质量差成正比。例如，对于分子氧16O16O、16O17O、16O18O,大多数样品存在：d17O/d18O=（1/32-1/33）/（1/32-1/34），因而d17O=0.516d18O.d17O对d18O做图就得到斜率为0.516 的质量相关分馏线，绝大多数样品的氧同位素分析数据落在这条直线上。不符合这个规律的落在其他斜率直线上的即为非质量相关分馏，认为是核过程的结果。实验研究，在放电或激光作用下可以发生非质量相关分馏。可用于研究行星大气圈和早期太阳系中的各种物理化学过程。

据报道，火星和金星大气层中可能存在一种非常特殊的气态化合物．这种化合物会导致温室效应，它的结构式为A．16O=C=18O与16O=C=16O是由氧的同位素原子与碳原子形成的二氧化碳分子，不互为同素异形体，故A错误；B．16O=C=18O与16O=C=16O都是二氧化碳，化学性质几乎相同，故B正确；C．二氧化碳与Na216O2反应生成的氧气来源于Na216O2，故生成的氧气中含有16O，不含有18O，故C错误；D．物质的量=质量摩尔质量，质量相等，摩尔质量不等，故物质的量不等，故含有原子个数不同，故D错误，故选B．

同位素地球化学研究室同位素地球化学研究室始建于1973年，1990年与地质研究所同位素地质年代学实验室联合组建地质矿产部同位素地质开放实验室，2007年成为国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室的重要组成部分。该研究室拥有NEPTUNE激光多接收等离子质谱、MAT253气体同位素质谱（2台）、Helix SFT稀有气体同位素质谱等大型仪器设备和国内最齐全的稳定同位素分析方法，其中SiF4高精度硅同位素分析方法为国际首创，SF6高精度硫同位素分析方法、硝酸盐和硫酸盐的三氧同位素分析方法、激光多接收等离子质谱（LA-MC-ICP-MS）微区原位硼同位素分析方法等为国内第一个建立，研制了多种同位素标准物质，在国内外有重要影响。1.业务定位开展同位素分析、定年新技术研发和同位素基础理论研究；利用同位素技术研究确定成岩成矿时代，示踪成岩成矿物质来源，揭示岩石矿床的形成条件及全球气候环境变化；积极对外开放，建成我国重要的同位素地球化学技术支撑平台。2.发展方向研发同位素分析和定年新技术；利用同位素技术确定成岩成矿时代，示踪成岩成矿物质来源和形成条件；为我国地质科技创新提供同位素技术支撑。3.研究内容开展同位素地质新技术研发和同位素基本理论研究，利用同位素技术和理论研究解决基础地质、矿产资源和气候环境领域的重大科学问题；重点是微区原位同位素、非传统同位素和非质量同位素效应分析技术及应用。
环评报告中非甲烷总烃执行什么标准中国环境空气质量标准中没有非甲烷总烃标准。由于我国没有“非甲烷总烃”的环境质量标准，美国的同类标准已废除，所以我国石化部门和部分地区以2mg/m^3作为计算依据。非甲烷总烃是指除甲烷以外的所有可挥发的碳氢化合物（主要是C2~C8），大气中的非甲烷总烃含量超过一定浓度，除对人体直接有害以外，同时在光照下产生化学烟雾，污染环境。参考资料百度知道：https://zhidao.baidu.com/question/396155565245384805.html
同位素的作用放射性同位素的应用

有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素．用质子、中子、α粒子轰击原子核，可以用人工方法得到放射性同位素．例如用α粒子轰击铝原子核，可发生下面的核反应，其中反应生成物就是磷的放射性同位素．用人工方法得到的放射性同位素已经在工农业、医疗卫生和和科学研究等许多方面得到了广泛的应用．

放射性同位素的应用是沿着以下两个方向展开的．

1.利用它的射线

放射性同位素也能放出α射线、α射线和α射线．α射线由于贯穿本领强，可以用来检查金属内部有没有沙眼或裂纹，所用的设备叫α射线探伤仪．α射线的电离作用很强，可以用来消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电．生物体内的DNA(脱氧核糖核酸)承载着物种的遗传密码，但是DNA在射线作用下可能发生突变，所以通过射线照射可以使种子发生变异，培养出新的优良品种．射线辐射还能抑制农作物害虫的生长，甚至直接消灭害虫．人体内的癌细胞比正常细胞对射线更敏感，因此用射线照射可以治疗恶性肿瘤，这就是医生们说的“放疗”．

和天然放射性物质相比，人造放射性同位素的放射强度容易控制，还可以制成各种所需的形状，特别是，它的半衰期比天然放射性物质短得多，因此放射性废料容易处理．由于这些优点，在生产和科研中凡是用到射线时，用的都是人造放射性同位素，不用天然放射性物质．

2.作为示踪原子

一种放射性同位素的原子核跟这种元素其他同位素的原子核具有相同数量的质子(只是中子的数量不同)，因此核外电子的数量也相同,由此可知，一种元素的各种同位素都有相同的化学性质．这样，我们就可以用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物，这种化合物的原子跟通常的化合物一样参与所有化学反应，却带有“放射性标记”，用仪器可以探测出来．这种原子叫做示踪原子．

棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上也能吸收．但是，什么时候的吸收率最高、磷能在作物体内存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究．如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决．

人体甲状腺的工作需要碘．碘被吸收后会聚集在甲状腺内．给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病．

近年来，有关生物大分子的结构及其功能的研究，几乎都要借助于放射性同位素．

C的同位素？各又什么作用？自然界中碳元素有三种同位素，即稳定同位素12C、13C和放射性同位素14C 。
1、14C具有放射性，应用主要有两个方面：一是在考古学中测定生物死亡年代，即放射性测年法；二是以14C标记化合物为示踪剂，探索化学和生命科学中的微观运动。
2、12C在世界现存碳元素中丰度为98.89%，是最常见的碳同位素。
碳12原子被用来作为阿伏伽德罗常数的标准：12克碳12中所含原子的个数被定义为阿伏伽德罗常数6.022×1023 。
3、碳13是碳的稳定同位素之一，在地球自然界的碳中占约1.109% 。
当然，碳元素广泛存在于无机和有机物中。它是有机化合物的骨架。
以上回答不知您是否满意？

同位素是怎么回事?有说明作用？谢了就是结构上差N个CH2 的有几化合物

请问同位素是什么意思，各位请举例说明？同位素是核电荷数一样但相对原子质量不一样的原子与原子之间互称同位素，如C12与C13，以及氕氘氚互称同位素

为什么百度知道还将地球科学列入理工学科的范围内？地球科学在大学中被列为理工科项目。而地理科学又是地球科学的一部分，因此也将地理科学列入理工科。

高一地理填充图册上的一道题。请学霸们帮帮我吧。我跪了书上都有，后面也有答案

555555我地理只有15分怎么办加油！关键是把兴趣培养起来。对于我个人对地理是比较有兴趣的，所以学起来会比较轻松。一
地理学好关键还是对地图的理解，买本较全面的图册。
平时上课注意记笔记，最好是记在相应的图边上，这样图文结合可以加深印象。
祝你早日取得好成绩！

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武汉理工大学地理科学类好吗地理科学属于理学类专业，武汉理工大学这方面实力一般。整个华中地区这方面最厉害的也就是武汉大学啦，2012年教育部学科评估时该专业排名全国第四。

同位素的概念及同位素分馏作用同位素是指元素周期表中具有相同原子序数而原子量不同的元素。因为它们在周期表中占有同一位置，故称同位素。同位素按其稳定程度可分为稳定同位素和非稳定(放射性)同位素。稳定同位素是指原子核不会自发地改变的同位素。同一元素的稳定同位素具有相同的质子数和原子结构，化学性质近似，即使经历复杂的化学反应和较为强烈的化学变化，其同位素比率仍保持相对的稳定。但由于它们的中子数和原子量有一定差别，元素各同位素的物理、化学性质(如取代分子或键的化学活动性)也有一定差别。同位素质量相对差别越大，其物理、化学性质差别也越大。物质在生物、化学和物理作用下其组成元素的同位素发生变化、转移或分离，或者说在同位素比值不同的两种物质间进行的同位素分配作用，称为同位素分馏作用。物质在参与生物、化学和物理作用过程中，由于同位素的分馏作用，元素的一种同位素被另一种同位素所取代，从而导致其物理、化学性质上的差异，叫做同位素效应。同位素之间所具有的物理、化学性质的近似性(稳定性)和分馏作用，是同位素地球化学研究和应用的理论基础和前提。
请简述同位素分馏作用所谓同位素分馏作用，是指同位素在化学变化或物理变化过程中，受到化学动力学和热力学的作用，而使同位素组成发生改变的作用，称作同位素分馏作用。

关于同位素分馏作用指两种物质(或物相)之间同位素比值之(α)，即αA-B=RA / RB，式中A，B表示两种物质(或物相)，R表示重同位素与轻同位素比值，如34S/32S，18O/16O 。α表示同位素的分馏程度，α值偏离1愈大，说明两相物质之间同位素分馏程度愈大；α=1时物质间没有同位素分馏。α随温度而变化，温度愈高，α愈趋近于1 。α与同位素反应平衡常数K的关系为，n为参加交换反应的同

同位素分馏由于同位素质量不同，在各种地球化学过程中会引起同位素在不同化合物和物相中的丰度变异，称为同位素分馏。分馏程度用分馏系数α表示：地球化学原理（第三版）RA、RB分别为A相及B相中重同位素与轻同位素的比值，例如闪锌矿和方铅矿的硫同位素分馏系数为：地球化学原理（第三版）分馏系数α与两相δ（‰）值的关系为：地球化学原理（第三版）例如在300K（27℃）时，与H2S两相的硫同位素分配系数α为 1.082 。这表明及H2 S中δ与δ34 S（H2 S）之差值将达82‰ 。两相间发生同位素分馏是由于同位素的热力学性质有差异。分子的能量包括分子中的电能，加上分子中各原子的平动能、转动能及振动能，以及这些运动互相作用的有关能量。其中电能是最主要的，但对于同一元素的不同同位素来说，由于外电子层的结构完全相似，因而在分子中的电能基本上是一样的。振动能在键能中占有一定的地位，它恰好是产生同位素分馏的主要原因。因为振动频率与其原子质量成反比。因此，含有较轻同位素的分子比含有较重同位素的同样分子具有较高的振动频率，也就是说具有较高的零点能，导致较轻同位素形成的化学键较弱，因而容易被打开，分子的活性较大。因此，在两相的同位素平衡交换反应中，较轻同位素将富集在化学键较弱的相中。自然界引起同位素分馏的地球化学过程包括各种化学的及物理的过程，主要有以下几种：（1）同位素交换反应：是指参与反应的各相物质在保持化学平衡的状态下，各物相间发生同位素再分配的现象。例如在热液中同时沉淀方铅矿及闪锌矿，可以写出下列同位素交换反应式：地球化学原理（第三版）当反应达到平衡时，各矿物对中同位素组成的比值将为一个常数——平衡常数K，地球化学原理（第三版）当参加化学反应的原子数都为1时，如上述PbS-ZnS反应，则分馏系数等于平衡常数。同一般化学反应的平衡常数与温度成反比相似，在同位素交换反应中同位素分馏系数也与温度成反比，这就为建立同位素地质温度计提供了基础。（2）动力学分馏：不同同位素组成的同类型化合物由于其化学键强度的差异，在单向化学反应过程中反应速率是不同的，轻同位素组成的化学键较弱，反应速率较快，因此在反应生成物中常有轻同位素的相对富集。例如：地球化学原理（第三版）在上述还原反应过程中，K1明显大于 K2，这样海水中还原为 H 2 S时，常有32 S在H2 S中富集。（3）物理分馏：如在蒸发与凝聚、溶化与结晶、吸附与解吸以及由于浓度与温度梯度引起的分子或离子的扩散过程中，同位素的质量差都将产生分馏效应。分子的扩散速度与分子的质量平方根成反比，因而扩散的前方将富集轻同位素。溶液中离子的扩散亦具类似特点。H2O在地球化学过程中最重要的物态是水（液态）和汽（气态）。海水不断蒸发成水蒸气是一个重要的地球化学过程，在此过程中水蒸气中富集1H及16O，而海水中相对富集2H（D）及18O，这也导致雨水中一般1H及16O较富。（4）生物化学分馏：由于生物活动和有机反应引起的同位素分馏。如植物通过光合作用使12C更多地富集于生物合成的化合物中。因此，生物成因的地质体（如煤、油、气等）具有最高的12C/13C值。不同元素的地球化学性质不同，因此引起同位素分馏的不同地球化学过程对不同元素的同位素的影响是不一样的。
碳同位素的动力学分馏碳质球粒陨石中大部分碳是以有机物的形式存在,少量的 (3%～5%)以碳酸盐的形式存在,如 (Mg,Fe)CO3、(Mg,Ca)CO3 等。有机物中的碳,其δ13C通常在-15‰～-17‰之间,而碳酸盐中的δ13 C 大约为+70‰ 。这种异常的分馏现象在地球物质中没有发现过。实验表明,可能是CO、NH3 和 H2 等星云物质在铁、镍或磁铁矿催化下进行的Fisher-Tropsch反应产生CO2 和其他有机物,其反应为地球化学地球化学模拟实验表明,在钴催化剂存在时,CO与 H2 在 1 标准大气压、400±10K 下,合成产生的CO2 和有机物中的δ13 C差值可达 74‰ 。光合作用过程中的C3、C4、CAM循环的分馏系数介于其间。循环产生碳同位素的动力学分馏,C3循环在CO2与植物总碳(CT)间的分馏系数为1.026,C4循环的分馏系数为 1.013 。甲烷是煤和石油等资源的重要组分,在其形成和演化过程中,碳同位素的分馏作用非常显著。有机物为厌氧菌还原生成甲烷的过程,实验表明:甲烷杆菌菌株 (Methanobac-terium strain)M.O.H.菌的还原作用与自然界观察到的分馏比较一致,所形成的 CH4具非常低的δ13C值,其分馏系数=1.061±0.002 。高温下有机物的裂解是甲烷形成的另一重要形成过程,由正十八烷 (C18 H38 )作为初始物质,在400℃、500℃进行裂解,实验结果表明,开始放出的甲烷的δ13 C值是最低的,随着反应的进行,甲烷的δ13C值逐渐增加,两温度下分别为-27.9‰、-25.4‰ 。某些细菌能将甲烷氧化为二氧化碳,在氧化过程中,先作用的甲烷富含12 C,剩余的甲烷中13 C逐渐增高。实验表明,此过程中生成的二氧化碳,其δ13 C比甲烷的更低,与平衡分馏的情况正好相反,并且较高温度下的分馏程度较大。实验结果表明,甲烷形成后在运移过程中产生的同位素分馏是有限的,1 标准大气压下气相甲烷与甲烷-水之间的分馏系数仅 1.00033 。