示蹤同位素英文解釋翻譯、示蹤同位素的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 isotopic tracer

分詞翻譯：

示的英語翻譯：

instruct; notify; show

蹤的英語翻譯：

footprint; trace; trail
【機】 entropy

同位素的英語翻譯：

isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【醫】 isotope

專業解析

示蹤同位素（Tracer Isotope），也稱為标記同位素（Labeled Isotope），是指在科學研究中，特意引入的、具有可探測特性的同位素，用于追蹤化學元素在物理、化學或生物過程中的路徑、分布、轉化或歸宿。其核心原理是利用該同位素與研究對象中普通同位素在化學性質上高度相似，但在物理性質（如放射性或質量）上存在可檢測的差異。

詳細解釋：

定義與核心特性：
- 示蹤性：示蹤同位素的關鍵在于其“可追蹤性”。這通常通過兩種方式實現：
  - 放射性示蹤：使用放射性同位素（如碳-14, 碘-131, 磷-32）。它們衰變時釋放出射線（α、β、γ射線），可以用蓋革計數器、閃爍計數器或放射自顯影等技術進行高靈敏度檢測。例如，碳-14（¹⁴C）常用于追蹤碳元素在生物代謝或環境循環中的路徑。
  - 穩定同位素示蹤：使用豐度極低的穩定同位素（如氮-15, 氧-18, 氘）。它們沒有放射性，但因其原子質量與常見同位素不同，可通過質譜儀（Mass Spectrometry）等精密儀器進行高精度檢測和區分。例如，氮-15（¹⁵N）常用于研究植物對氮肥的吸收和利用效率。
- 化學同質性：示蹤同位素與其對應的常見同位素（如碳-12, 氮-14）在化學性質上幾乎完全相同。這意味着它們在參與化學反應、生物代謝或物理遷移時，行為是一緻的。引入的示蹤原子不會顯著改變研究體系本身的化學過程，從而真實反映目标元素的動态行為。
核心應用領域：
- 醫學與生物學：追蹤藥物在體内的吸收、分布、代謝和排洩（ADME研究）；研究生物大分子（蛋白質、核酸）的合成、結構與功能；診斷疾病（如甲狀腺功能檢查用碘-131）；研究細胞代謝途徑（如用氚标記胸苷研究DNA合成）。
- 化學與化工：研究化學反應機理（确定反應中間體、反應路徑）；分析化學物質在複雜體系（如催化劑表面）中的吸附、擴散和反應行為；優化化工流程。
- 環境科學：追蹤污染物（如重金屬、有機污染物）在土壤、水體、大氣中的遷移、轉化和歸宿；研究生态系統中的物質循環（如碳循環、氮循環、水循環）；評估環境修複技術的效果。
- 農業科學：研究植物對養分（氮、磷、鉀等）的吸收、運輸和利用效率；評估肥料利用率；研究農藥在作物和環境中的殘留與降解。
- 工業與工程：檢測管道洩漏；研究材料磨損；監測工業流程中的混合與流動狀态。
- 地質與水文：測定地質年代（如鈾鉛法、鉀氩法）；研究地下水流動路徑和速度；追蹤地下污染羽流。
優勢：
- 高靈敏度：特别是放射性示蹤，可檢測極微量的物質。
- 原位無損探測：可在不破壞樣品或體系的情況下進行追蹤（如活體成像）。
- 特異性：能明确追蹤特定元素或分子的行為。
- 動态過程可視化：能夠揭示物質遷移轉化的動态過程，這是傳統化學分析方法難以做到的。

權威來源參考：

國際原子能機構 (IAEA)：提供關于放射性同位素生産、安全使用（包括示蹤應用）的權威指南和出版物。其網站是了解同位素示蹤技術原理和應用的重要資源。
美國國家醫學圖書館 - PubMed Central (PMC)：收錄大量經過同行評審的學術論文，詳細描述了示蹤同位素（特别是放射性藥物和穩定同位素标記物）在生物醫學研究中的具體應用案例和方法學。
美國化學會 (ACS) 出版物：其旗下的期刊（如 Environmental Science & Technology, Analytical Chemistry）經常刊載利用同位素示蹤技術研究環境污染物行為、化學反應機理等方面的前沿研究。
大學及研究機構網站：許多頂尖大學（如麻省理工學院、加州大學伯克利分校）的化學系、核工系、環境學院或醫學院的官方網站或課程資料，會提供關于同位素示蹤技術的原理教學和最新研究進展介紹。

網絡擴展解釋

示蹤同位素是指用于追蹤物質運動、轉化或反應路徑的同位素，其核心原理是通過标記目标物質中的特定同位素，利用其物理或化學特性進行檢測和分析。以下是詳細解釋：

一、基本定義

示蹤同位素分為放射性同位素（如碳-14、磷-32）和穩定同位素（如碳-13、氮-15）兩類。它們具有與普通同位素相同的化學性質，但可通過放射性衰變或質量差異被檢測，從而追蹤物質在生物、環境或化學反應中的動态過程。

二、工作原理

标記與追蹤：将示蹤同位素引入研究對象（如生物體、化學反應體系），通過檢測其輻射信號（放射性同位素）或質量差異（穩定同位素）來定位和量化目标物質的分布、代謝或遷移路徑。
化學性質不變性：示蹤同位素不會改變原有物質的化學行為，确保實驗結果的準确性。

三、主要分類

放射性示蹤同位素：通過檢測放射性（如γ射線）追蹤物質，靈敏度高，常用于醫學成像（如碘-131診斷甲狀腺疾病）和生物代謝研究。
穩定示蹤同位素：利用質譜儀等設備分析質量差異，適用于無輻射風險的長期追蹤，如生态學中的碳-13标記研究。

四、典型應用領域

醫學：追蹤藥物代謝、腫瘤檢測（如氟-18用于PET掃描）。
環境科學：分析污染物遷移（如硫-35追蹤大氣污染物）。
生物學：研究DNA合成（磷-32标記）、光合作用路徑（氧-18标記）。
工業與農業：優化肥料吸收（氮-15示蹤）或材料性能測試。

五、曆史與發展

該技術始于20世紀初，1923年赫維西首次用鉛-212研究植物吸收，後隨人工放射性同位素制備技術的進步（如核反應堆）得以廣泛應用。

如需進一步了解具體案例或技術細節，可參考上述來源中的高權威性網頁（如、5、10）。