同位素丰度测定英文解释翻译、同位素丰度测定的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 isotopic abundance measurement
分词翻译:
同位素的英语翻译:
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【医】 isotope
丰度的英语翻译:
【建】 abundance
测定的英语翻译:
determine; mensuration; set out
【化】 assaying; determination; estimation
【医】 assay; determination
【经】 gauge
专业解析
同位素丰度测定(Isotope Abundance Determination)是指通过实验方法定量分析某一元素中其不同同位素(具有相同原子序数但不同质量数的原子)所占的相对比例或绝对含量的过程。
从汉英词典角度解析:
- 同位素 (Tǒngwèisù / Isotope):指原子核中质子数相同但中子数不同的同一种元素的不同原子形式。例如,碳元素有碳-12、碳-13、碳-14等常见同位素。
- 丰度 (Fēngdù / Abundance):在此语境下,指特定同位素在该元素所有天然存在或特定样品中的同位素中所占的相对比例或百分比。通常以原子百分比表示。
- 测定 (Cèdìng / Determination):指利用科学仪器和方法进行测量、分析和计算,以获取定量结果。
因此,“同位素丰度测定”的英文对应术语为Isotope Abundance Determination,其核心含义即是对样品中特定元素的各种同位素的相对含量进行精确测量。
方法与原理
最核心和常用的方法是质谱法 (Mass Spectrometry, MS),特别是:
- 热电离质谱法 (Thermal Ionization Mass Spectrometry, TIMS):适用于高精度测量固体样品(如岩石、矿物)中多种元素的同位素比值(如 Sr, Nd, Pb, U),精度极高。样品在高温灯丝上电离,离子经加速、聚焦后按质荷比分离检测。
- 电感耦合等离子体质谱法 (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS):适用于液体样品,分析速度快、灵敏度高、可测元素范围广。样品经等离子体源电离,形成的离子经质谱仪分离检测。广泛应用于环境、生物、地质等领域。
- 气体同位素质谱法 (Gas Source Mass Spectrometry, GS-MS):主要用于测量气体样品(如 CO₂, N₂, H₂, SO₂)或可转化为气体的元素(如 C, H, O, N, S)的同位素比值。样品气体在离子源中电离,离子经磁场分离后检测。
应用领域
同位素丰度测定在众多科学和工业领域至关重要:
- 地球科学与地质年代学:测定岩石、矿物的同位素组成(如 U-Pb, Rb-Sr, Sm-Nd 法)用于确定地质年龄和岩石成因。
- 环境科学:追踪污染物来源(如 Pb 同位素示踪)、研究生物地球化学循环(如 C, N, S 同位素)。
- 核科学与核工业:精确测定核燃料、核废料中的同位素组成(如 U, Pu 同位素丰度)。
- 生命科学与医学:用于代谢研究(稳定同位素标记示踪)、疾病诊断(如¹³C-尿素呼气试验)。
- 食品安全与溯源:鉴别食品产地和真伪(如 H, O, C, N 等同位素指纹)。
- 考古学:放射性碳(¹⁴C)测年确定有机物的年代。
权威参考来源
由于无法获取实时搜索结果,以下提供该领域公认的权威信息来源(请通过学术数据库或图书馆访问):
- 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC):定义了同位素丰度、同位素比值等基础术语和推荐测量方法。参考其《化学术语纲要》(Compendium of Chemical Terminology - Gold Book) 和相关技术报告。
- 美国国家标准与技术研究院 (NIST):提供同位素标准参考物质 (SRM),如 SRM 987 (Sr同位素标准),并发布高精度同位素丰度数据。其数据库是校准仪器的基准。
- 专业期刊:如《质谱学评论》(Mass Spectrometry Reviews)、《国际质谱学报》(International Journal of Mass Spectrometry)、《分析化学》(Analytical Chemistry) 等持续发表同位素测定方法与应用的最新研究。
- 经典教科书:如《同位素:地球化学与应用原理》(Isotopes: Principles and Applications, G. Faure & T. M. Mensing)、《无机质谱法原理与应用》(Principles and Applications of Inorganic Mass Spectrometry, 作者众多) 等提供了系统的理论基础和方法学阐述。
网络扩展解释
同位素丰度测定是指确定某元素中不同同位素在自然界或特定样品中所占比例的过程。以下是综合多个权威来源的详细解释:
一、同位素丰度的定义
同位素丰度指某元素各同位素在自然界中的相对比例。例如,碳-12的天然丰度约为98.89%,碳-13为1.11%。该数值是计算元素平均原子量的基础,如氮的平均原子量14.007 amu即由其同位素14N和15N的丰度加权得出。
二、主要测定方法
-
质谱法
- 通过分析质谱图中的同位素峰(如M、M+1、M+2峰)强度,结合同位素天然丰度推算化合物分子式。
- 高分辨质谱(HRMS)可精确测量质荷比(误差<5ppm),常用于复杂样品分析。
-
活化分析法
- 利用核反应堆或加速器照射样品,通过测量生成的放射性同位素活度推算原始同位素丰度,适用于地质和生物样本。
-
核磁共振法(NMR)
- 主要用于稳定同位素标记试剂的丰度测定,但灵敏度低于质谱法。
三、计算公式示例
以氮同位素为例,已知14N质量14.003 amu,15N质量15.000 amu,平均原子量14.007 amu,可通过方程计算丰度:
$$
(14.003 times x) + (15.000 times (1-x)) = 14.007
$$
解得x≈99.64%(14N丰度),1-x≈0.36%(15N丰度)。
四、应用领域
- 化学分析:鉴定化合物分子式及结构
- 地质研究:测定岩石年龄和陨石成分
- 医学示踪:代谢流分析中的同位素标记检测
更多技术细节可参考质谱分析或活化法测定相关文献。
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