
【化】 isotope enrichment; isotopic enrichment
同位素富集(Isotope Enrichment)指通过物理或化学方法,提高混合物中某一特定同位素相对丰度的过程。该技术广泛应用于核能、医学、地质研究及工业检测等领域,例如铀-235的富集用于核燃料制备,碳-13富集用于医学示踪剂生产。
根据国际原子能机构(IAEA)的定义,同位素富集的核心原理基于同位素间微小的质量差异。常用方法包括气体扩散法、气体离心法和激光分离法。以铀浓缩为例,气体离心法通过高速旋转产生的离心力分离铀-238和铀-235,该技术细节在美国能源部(DOE)公开文件中被详细描述。
在医学领域,《自然》期刊研究指出,稳定同位素如氧-18富集后可用于正电子发射断层扫描(PET)示踪剂制备,提升癌症诊断精度。工业应用中,《应用辐射与同位素》期刊记载了氘富集技术在光学纤维制造中的关键作用,通过调整材料中氘含量可降低信号传输损耗。
同位素富集是指同一化学元素的不同同位素在自然或人工过程中发生分馏,导致某一同位素在特定物质中浓度升高的现象。以下是详细解释:
同位素富集源于同位素分馏效应,即因同位素间质量差异,在物理、化学或生物过程中表现出不同行为。例如,较轻的同位素(如$^{12}$C)在蒸发过程中比$^{13}$C更易进入气相,导致液相中$^{13}$C相对富集。这种现象广泛存在于地球科学、环境科学等领域,用于揭示物质循环机制。
普通化学富集指从母体中浓缩痕量元素(如重金属),而同位素富集特指同一元素不同同位素的分离,需更高精度的分馏技术。
如需进一步了解具体技术或案例,可参考相关文献或专业数据库。
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