化学法同位素分离英文解释翻译、化学法同位素分离的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 chemical isotope separation

分词翻译：

化学法的英语翻译：

【化】 chemical methods(for manufacture of caustic soda); chemical pulping
【医】 chemical method

同位素分离的英语翻译：

【化】 isotope fractionation; isotope separation

专业解析

化学法同位素分离（Chemical Isotope Separation）是指利用特定元素的不同同位素在化学反应中的微小速率差异或平衡常数差异，通过化学手段实现同位素分离富集的技术。其核心原理是同位素质量差异引起的分子振动能级变化，进而影响化学键的断裂或形成速率（动力学同位素效应），或导致反应平衡位置的偏移（热力学同位素效应）。

一、核心原理

动力学同位素效应：较轻的同位素形成的化学键振动频率更高，键能略低，在化学反应中更易断裂。例如，在涉及氢同位素（H/D/T）的反应中，H–H键断裂速率显著快于D–D键。
热力学同位素效应：同位素替换可能改变反应平衡常数。如重水（D₂O）与轻水（H₂O）的蒸气压差异，源于O–D键与O–H键的零点能不同。

二、主要方法

化学交换法：
- 原理：利用同位素在两相（如气-液、液-液）间分配系数的差异实现分离。例如铀浓缩中，$^{235}text{UF}_6$与$^{238}text{UF}_6$在有机相与水相间的分配比略有不同，通过多级逆流萃取可逐步富集。
- 典型应用：历史上曾用于铀浓缩（化学交换色谱法），现多用于稳定同位素（如$^{15}text{N}$、$^{13}text{C}$）分离。
光化学分离法：
- 原理：利用同位素分子对特定波长激光的吸收差异选择性激发。例如，$^{235}text{UF}_6$与$^{238}text{UF}_6$的红外吸收谱存在微小位移（约0.01 cm⁻¹），通过调谐激光波长可选择激发目标同位素分子并引发后续反应。

三、应用领域

核工业：铀同位素分离（如早期化学交换法研究）。
医学与科研：稳定同位素标记化合物制备（如$^{13}text{C}$-标记药物代谢研究）。
环境科学：同位素示踪技术（如$^{15}text{N}$追踪氮循环）。

四、技术局限性

分离系数低：化学法单级分离系数通常为1.001–1.1，需多级串联，设备复杂。
能耗高：相较于离心法，化学法能耗显著增加，经济性较差。

参考文献

国际原子能机构（IAEA）. 同位素分离技术综述 [EB/OL]. https://www.iaea.org/topics/isotope-separation, 2023.
中国科学院核能安全技术研究所. 稳定同位素分离与应用 [EB/OL]. http://www.inest.cas.cn/kpjy/kpgz/202112/t20211208_6318400.html, 2021.
维基百科. 激光同位素分离 [EB/OL]. https://zh.wikipedia.org/wiki/激光同位素分离, 2024.

网络扩展解释

化学法同位素分离是指通过利用同位素在化学反应中表现出的不同反应速率、热力学性质或产物分布差异，将混合物中的特定同位素分离或富集的技术。以下是详细解释：

基本原理
同位素之间因原子核质量差异，可能导致化学键强度、反应活化能等热力学或动力学性质不同。例如，质量较轻的同位素（如氢-1和氢-2）在化学反应中更易形成或断裂化学键。这种差异可通过化学交换、电解或结晶等方法实现分离。
适用对象
主要针对轻同位素（如氢、锂、硼等同位素），因其相对质量差较大，化学性质差异更显著。例如，电解水时，含普通氢（氕）的水分子比含氘的水分子更容易分解，从而富集氘生成重水（D₂O）。
常用方法
- 化学交换法：利用同位素在不同化合物间的分配差异。例如，硫化氢与水的同位素交换反应可用于分离氢同位素。
- 电解法：电解含同位素的化合物时，轻同位素优先参与反应，剩余溶液中重同位素逐渐富集，常用于重水生产。
- 结晶法：利用同位素化合物溶解度的差异，通过多次结晶分离同位素混合物。
应用实例
历史上，化学法在重水制备中发挥了关键作用。例如，通过电解水或硫化氢-水化学交换法分离氘，为核反应堆提供中子慢化剂。

化学法适用于分离质量差较大的轻同位素，核心是通过同位素间化学行为的差异实现分离，常见方法包括电解、化学交换和结晶等。对于重同位素（如铀-235/238），则需采用气体扩散、离心等物理方法。