
【医】 distribution of isotopes
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【医】 isotope
【化】 distribution
【医】 distribution; supply
同位素分布(Isotopic Distribution)指同一化学元素中不同同位素在自然界或特定体系中的相对丰度及其空间、时间变化规律。同位素是具有相同质子数、不同中子数的原子核形态,例如碳-12(¹²C)和碳-14(¹⁴C)是碳元素的两种同位素。这一概念在核物理学、地球化学和环境科学中具有重要意义。
从汉英词典角度解析,"同位素分布"对应的英文术语为isotopic distribution 或isotope abundance distribution,其定义可细分为以下维度:
测量技术方面,质谱法(MS)是分析同位素分布的核心手段,其原理基于离子质量-电荷比的差异分离同位素(国家标准与技术研究院,NIST技术手册)。当前研究热点包括火星土壤同位素分布对行星演化的指示作用(自然·天文学期刊),以及医学领域利用¹³C标记追踪药物代谢路径(美国化学会,ACS出版物)。
同位素的分布可以从自然存在和人工应用两个维度进行解释,主要涵盖以下方面:
稳定同位素与放射性同位素
自然界中大多数元素存在多种同位素,分为稳定同位素(如氢的氕、氘)和放射性同位素(如碳-14、铀-238)。稳定同位素天然存在且比例相对固定,例如氢的三种同位素中,氕(¹H)占比约99.98% 。放射性同位素则通过宇宙射线作用(如碳-14生成)或天然衰变(如铀-238衰变为铅-206)形成,但丰度较低。
同位素丰度的地理差异
同位素在不同环境中的分布可能因地质活动、气候等因素产生差异。例如氧同位素(¹⁶O、¹⁸O)在冰川和海洋中的比例变化可用于研究古气候。
医学领域
放射性同位素如碘-131(甲状腺疾病治疗)、氟-18(PET显像)和钴-60(肿瘤放疗)被广泛应用于诊断和治疗,其分布依赖于医疗机构的核医学设施。
工业与能源
科研与农业
碳-14用于考古测年,而放射性同位素的辐射技术可诱变育种,提高作物抗性。
同位素的分布受形成机制(如宇宙射线作用、核衰变、人工核反应)和半衰期(放射性同位素的稳定性)共同影响。例如氚(³H)因半衰期短(约12年),自然存量极少,需人工生产以满足需求。
若需了解特定同位素在地球各圈层(大气、水圈、岩石圈)的详细分布,可进一步查阅地质学或环境科学文献。
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