同位素豐度測定英文解釋翻譯、同位素豐度測定的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 isotopic abundance measurement
分詞翻譯:
同位素的英語翻譯:
isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【醫】 isotope
豐度的英語翻譯:
【建】 abundance
測定的英語翻譯:
determine; mensuration; set out
【化】 assaying; determination; estimation
【醫】 assay; determination
【經】 gauge
專業解析
同位素豐度測定(Isotope Abundance Determination)是指通過實驗方法定量分析某一元素中其不同同位素(具有相同原子序數但不同質量數的原子)所占的相對比例或絕對含量的過程。
從漢英詞典角度解析:
- 同位素 (Tǒngwèisù / Isotope):指原子核中質子數相同但中子數不同的同一種元素的不同原子形式。例如,碳元素有碳-12、碳-13、碳-14等常見同位素。
- 豐度 (Fēngdù / Abundance):在此語境下,指特定同位素在該元素所有天然存在或特定樣品中的同位素中所占的相對比例或百分比。通常以原子百分比表示。
- 測定 (Cèdìng / Determination):指利用科學儀器和方法進行測量、分析和計算,以獲取定量結果。
因此,“同位素豐度測定”的英文對應術語為Isotope Abundance Determination,其核心含義即是對樣品中特定元素的各種同位素的相對含量進行精确測量。
方法與原理
最核心和常用的方法是質譜法 (Mass Spectrometry, MS),特别是:
- 熱電離質譜法 (Thermal Ionization Mass Spectrometry, TIMS):適用于高精度測量固體樣品(如岩石、礦物)中多種元素的同位素比值(如 Sr, Nd, Pb, U),精度極高。樣品在高溫燈絲上電離,離子經加速、聚焦後按質荷比分離檢測。
- 電感耦合等離子體質譜法 (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry, ICP-MS):適用于液體樣品,分析速度快、靈敏度高、可測元素範圍廣。樣品經等離子體源電離,形成的離子經質譜儀分離檢測。廣泛應用于環境、生物、地質等領域。
- 氣體同位素質譜法 (Gas Source Mass Spectrometry, GS-MS):主要用于測量氣體樣品(如 CO₂, N₂, H₂, SO₂)或可轉化為氣體的元素(如 C, H, O, N, S)的同位素比值。樣品氣體在離子源中電離,離子經磁場分離後檢測。
應用領域
同位素豐度測定在衆多科學和工業領域至關重要:
- 地球科學與地質年代學:測定岩石、礦物的同位素組成(如 U-Pb, Rb-Sr, Sm-Nd 法)用于确定地質年齡和岩石成因。
- 環境科學:追蹤污染物來源(如 Pb 同位素示蹤)、研究生物地球化學循環(如 C, N, S 同位素)。
- 核科學與核工業:精确測定核燃料、核廢料中的同位素組成(如 U, Pu 同位素豐度)。
- 生命科學與醫學:用于代謝研究(穩定同位素标記示蹤)、疾病診斷(如¹³C-尿素呼氣試驗)。
- 食品安全與溯源:鑒别食品産地和真僞(如 H, O, C, N 等同位素指紋)。
- 考古學:放射性碳(¹⁴C)測年确定有機物的年代。
權威參考來源
由于無法獲取實時搜索結果,以下提供該領域公認的權威信息來源(請通過學術數據庫或圖書館訪問):
- 國際純粹與應用化學聯合會 (IUPAC):定義了同位素豐度、同位素比值等基礎術語和推薦測量方法。參考其《化學術語綱要》(Compendium of Chemical Terminology - Gold Book) 和相關技術報告。
- 美國國家标準與技術研究院 (NIST):提供同位素标準參考物質 (SRM),如 SRM 987 (Sr同位素标準),并發布高精度同位素豐度數據。其數據庫是校準儀器的基準。
- 專業期刊:如《質譜學評論》(Mass Spectrometry Reviews)、《國際質譜學報》(International Journal of Mass Spectrometry)、《分析化學》(Analytical Chemistry) 等持續發表同位素測定方法與應用的最新研究。
- 經典教科書:如《同位素:地球化學與應用原理》(Isotopes: Principles and Applications, G. Faure & T. M. Mensing)、《無機質譜法原理與應用》(Principles and Applications of Inorganic Mass Spectrometry, 作者衆多) 等提供了系統的理論基礎和方法學闡述。
網絡擴展解釋
同位素豐度測定是指确定某元素中不同同位素在自然界或特定樣品中所占比例的過程。以下是綜合多個權威來源的詳細解釋:
一、同位素豐度的定義
同位素豐度指某元素各同位素在自然界中的相對比例。例如,碳-12的天然豐度約為98.89%,碳-13為1.11%。該數值是計算元素平均原子量的基礎,如氮的平均原子量14.007 amu即由其同位素14N和15N的豐度加權得出。
二、主要測定方法
-
質譜法
- 通過分析質譜圖中的同位素峰(如M、M+1、M+2峰)強度,結合同位素天然豐度推算化合物分子式。
- 高分辨質譜(HRMS)可精确測量質荷比(誤差<5ppm),常用于複雜樣品分析。
-
活化分析法
- 利用核反應堆或加速器照射樣品,通過測量生成的放射性同位素活度推算原始同位素豐度,適用于地質和生物樣本。
-
核磁共振法(NMR)
- 主要用于穩定同位素标記試劑的豐度測定,但靈敏度低于質譜法。
三、計算公式示例
以氮同位素為例,已知14N質量14.003 amu,15N質量15.000 amu,平均原子量14.007 amu,可通過方程計算豐度:
$$
(14.003 times x) + (15.000 times (1-x)) = 14.007
$$
解得x≈99.64%(14N豐度),1-x≈0.36%(15N豐度)。
四、應用領域
- 化學分析:鑒定化合物分子式及結構
- 地質研究:測定岩石年齡和隕石成分
- 醫學示蹤:代謝流分析中的同位素标記檢測
更多技術細節可參考質譜分析或活化法測定相關文獻。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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