
【醫】 distribution of isotopes
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【醫】 isotope
【化】 distribution
【醫】 distribution; supply
同位素分布(Isotopic Distribution)指同一化學元素中不同同位素在自然界或特定體系中的相對豐度及其空間、時間變化規律。同位素是具有相同質子數、不同中子數的原子核形态,例如碳-12(¹²C)和碳-14(¹⁴C)是碳元素的兩種同位素。這一概念在核物理學、地球化學和環境科學中具有重要意義。
從漢英詞典角度解析,"同位素分布"對應的英文術語為isotopic distribution 或isotope abundance distribution,其定義可細分為以下維度:
測量技術方面,質譜法(MS)是分析同位素分布的核心手段,其原理基于離子質量-電荷比的差異分離同位素(國家标準與技術研究院,NIST技術手冊)。當前研究熱點包括火星土壤同位素分布對行星演化的指示作用(自然·天文學期刊),以及醫學領域利用¹³C标記追蹤藥物代謝路徑(美國化學會,ACS出版物)。
同位素的分布可以從自然存在和人工應用兩個維度進行解釋,主要涵蓋以下方面:
穩定同位素與放射性同位素
自然界中大多數元素存在多種同位素,分為穩定同位素(如氫的氕、氘)和放射性同位素(如碳-14、鈾-238)。穩定同位素天然存在且比例相對固定,例如氫的三種同位素中,氕(¹H)占比約99.98% 。放射性同位素則通過宇宙射線作用(如碳-14生成)或天然衰變(如鈾-238衰變為鉛-206)形成,但豐度較低。
同位素豐度的地理差異
同位素在不同環境中的分布可能因地質活動、氣候等因素産生差異。例如氧同位素(¹⁶O、¹⁸O)在冰川和海洋中的比例變化可用于研究古氣候。
醫學領域
放射性同位素如碘-131(甲狀腺疾病治療)、氟-18(PET顯像)和钴-60(腫瘤放療)被廣泛應用于診斷和治療,其分布依賴于醫療機構的核醫學設施。
工業與能源
科研與農業
碳-14用于考古測年,而放射性同位素的輻射技術可誘變育種,提高作物抗性。
同位素的分布受形成機制(如宇宙射線作用、核衰變、人工核反應)和半衰期(放射性同位素的穩定性)共同影響。例如氚(³H)因半衰期短(約12年),自然存量極少,需人工生産以滿足需求。
若需了解特定同位素在地球各圈層(大氣、水圈、岩石圈)的詳細分布,可進一步查閱地質學或環境科學文獻。
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