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:
- 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。
- 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。
- 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:
- 分馏系数 αA-B:表示物质A和物质B之间的同位素比值之比(RA/RB)。
- 千分差值 δ:表示样品相对于某个标准物质的同位素比值偏差,定义为:
$$
delta = left( frac{R{text{sample}}}{R{text{standard}}} - 1 right) times 1000%
$$
其中R是同位素比值(如13C/12C)。两种物质之间的分馏(ΔA-B)近似等于 δA - δB。
同位素分馏在自然界和科学研究中应用广泛:
- 地球化学示踪:如利用氢氧同位素研究水循环(降水来源、蒸发过程),利用碳同位素示踪碳循环(生物生产力、有机物来源、甲烷形成途径),利用硫同位素研究成矿过程。
- 古气候重建:例如,通过冰芯、海洋沉积物或石笋中的氧同位素(δ18O)变化推断历史温度。
- 生物地球化学循环研究:揭示微生物代谢过程(如反硝化、甲烷氧化)及其对环境变化的响应。
- 法医学与食品安全:追溯污染物来源、鉴别食品真伪(如蜂蜜掺假)。
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:
- 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)。
- 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:
- 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)。
- 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。
- 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
- 地球化学:通过岩石同位素组成重建古气候和地质过程。
- 核工业:分离铀-235与铀-238用于核燃料制备。
- 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
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
别人正在浏览...
苯基硫酸钡不动产契约部分照明充分供应资金顶核地主阶级二棕榈一油精反烯糖腓关节面干出功率高温匀染剂U-100裹颅双头带华格纳氏点黄金保证介质应力喹西特零售商人路径选择逻辑螺旋带式搅拌机面向问题程序弥漫常数凝固性凝集素原判决登记燃烧产品韧皮鞘色标准书信电报登记簿伺服控制放大器四频双信