
【医】 stable isotope
invariability; stability; stabilization; stabilize; maintain
【化】 diazepam; valium
【医】 stabilization
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【医】 isotope
安定同位素(Stable Isotope)指原子核结构稳定、不发生自发放射性衰变的同位素。与之相对的是放射性同位素(Radioactive Isotope)。该术语在核物理、地球化学、环境科学等领域具有重要应用价值,其核心特征与科学意义如下:
稳定性本质
安定同位素的质子与中子比例处于稳定区间(通常为1:1至1.5:1),原子核结合能足以抵抗衰变。例如,碳-12(12C)、氧-16(16O)等自然界丰度最高的同位素均属此类(国际原子能机构,核素数据库)。
与放射性同位素的区别
特性 | 安定同位素 | 放射性同位素 |
---|---|---|
衰变行为 | 无自发衰变 | 释放粒子/能量(如α、β衰变) |
半衰期 | 无限(理论稳定) | 有限(几秒至数十亿年不等) |
应用领域 | 示踪分析、古气候重建 | 医学治疗、地质测年 |
地球化学示踪
安定同位素比值(如δ13C、δ18O)可追溯物质来源与迁移路径。例如,海洋沉积物中的氧同位素比率可重建百万年尺度古温度变化(美国地质调查局,同位素地球化学研究)。
生物代谢研究
利用15N标记化合物追踪生态系统氮循环路径,揭示食物网结构与污染物迁移规律(《生态学》期刊,稳定同位素示踪技术综述)。
医学诊断技术
非放射性同位素如13C用于尿素呼气试验,安全检测幽门螺杆菌感染(世界卫生组织,临床诊断指南)。
国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)
明确定义稳定同位素为"核素半衰期过长而无法观测到衰变"的物质(IUPAC Gold Book, Isotope Terminology)。
美国国家标准与技术研究院(NIST)
发布稳定同位素原子量标准数据(如硫-34天然丰度4.21%),支撑全球计量一致性(NIST Atomic Weights Database)。
注:中文术语"安定同位素"多见于日文文献(安定同位体),国内科技文献通常采用"稳定同位素"。建议学术写作优先使用"稳定同位素"以确保术语规范性(《核科学技术名词》,全国科学技术名词审定委员会)。
安定同位素(中文更常用“稳定同位素”)是指质子数相同但中子数不同,且不会自发发生放射性衰变的同位素。以下是详细解释:
基本定义
稳定同位素与放射性同位素相对,指原子核结构稳定,不会通过释放粒子(如α、β粒子)自发转变为其他核素的同位素。例如碳-12($^{12}text{C}$)、碳-13($^{13}text{C}$)和氧-18($^{18}text{O}$)均属于稳定同位素。
物理特性
常见类型
| 元素 | 稳定同位素示例 | 自然丰度 |
|------|----------------|----------|
| 碳 | $^{12}text{C}$ | ~98.9% |
|| $^{13}text{C}$ | ~1.1%|
| 氧 | $^{16}text{O}$ | ~99.76%|
|| $^{18}text{O}$ | ~0.2%|
应用领域
与放射性同位素的区别
| 特性 | 稳定同位素 | 放射性同位素 |
|--------------|------------------|--------------------|
| 衰变 | 无 | 自发衰变 |
| 半衰期 | 无 | 有固定半衰期 |
| 检测方法 | 质谱仪 | 盖革计数器等 |
| 典型应用 | 环境示踪、医学 | 放射治疗、测年法 |
如需进一步了解特定同位素的应用案例,可参考上述来源中的、5、7。
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