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同位素分馏英文解释翻译、同位素分馏的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【化】 isotope fractionation

分词翻译:

同位素的英语翻译:

isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【医】 isotope

分馏的英语翻译:

【化】 fractional distillation; fractionation; fractionation by distillation
selective evaporation

专业解析

同位素分馏(Isotope Fractionation)是指物理、化学或生物过程中,由于不同同位素原子(具有相同质子数但不同中子数)在质量上的微小差异,导致它们在反应物和产物之间、或不同相之间发生非随机分配,从而引起同位素比值(如18O/16O, 13C/12C, D/H等)发生系统性变化的现象。

其核心机制与原理在于:

  1. 质量差异效应:较轻的同位素(如12C, 16O)比较重的同位素(如13C, 18O)具有更高的零点振动能和更快的运动速度。这导致在涉及化学键断裂或形成的反应(化学反应)、相变(如蒸发、冷凝)或扩散过程中,轻同位素通常优先参与反应或进入特定相态。
  2. 平衡分馏:发生在可逆反应或相变达到平衡时。此时,同位素在不同物质或相之间的分配遵循热力学平衡原理,分馏程度主要取决于温度。例如,水蒸发时,蒸汽中会富集较轻的1H216O分子,而液态水中相对富集较重的1H218O分子。
  3. 动力学分馏:发生在不可逆反应或过程中,受反应速率或扩散速度差异控制。轻同位素参与的键通常更容易断裂(较低的活化能),因此在反应产物中可能优先富集轻同位素。例如,光合作用固定CO2时,植物优先吸收较轻的12CO2,导致有机质中13C贫化。

分馏程度通常用分馏系数(α)或千分差值(δ)来表示:

同位素分馏在自然界和科学研究中应用广泛:

专业文献表明,同位素分馏是理解物质循环、环境变化和生命过程的关键工具,其理论基础牢固建立在量子力学和统计热力学之上。

网络扩展解释

同位素分馏是指同一种元素的不同同位素在物理、化学或生物过程中因质量差异而发生不均匀分配的现象。这一过程广泛存在于自然界和工业应用中,以下是其核心要点:

一、基本原理

同位素分馏主要由同位素之间的质量差异引起,具体表现为:

  1. 热力学分馏:轻同位素因振动能较低,更容易参与化学反应(如蒸发时优先进入气相)。
  2. 动力学分馏:质量差异导致扩散速度不同,例如轻同位素在生物代谢中更易被吸收。

二、主要类型

根据形成机制可分为:

  1. 热力学平衡分馏:系统达到稳定状态时的同位素分配,常用于地质温度测定(如矿物形成温度分析)。
  2. 动力学非平衡分馏:快速反应中因未达平衡状态产生的分馏,常见于生物代谢或低温化学反应。
  3. 非质量相关分馏:特殊条件下同位素分馏程度与质量数不成比例,多见于大气光化学反应。

三、实际应用

  1. 地球化学:通过岩石同位素组成重建古气候和地质过程。
  2. 核工业:分离铀-235与铀-238用于核燃料制备。
  3. 医学诊断:利用稳定同位素示踪技术研究代谢路径。

公式示例(同位素分馏系数): $$ alpha = frac{(^{18}O/^{16}O){A}}{(^{18}O/^{16}O){B}} $$ 该系数反映两种物质A、B之间的同位素组成差异。

需要更完整的分类或机制说明,可参考道客巴巴和搜狗百科的原始资料。

分类

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