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碳13、碳14同位素對考古研究的重要意義
碳氏家族的兄弟主要有3個,碳十二、碳十三和碳十四。它們在自然界中的豐度分布分別是碳十二約占98.9%,碳十三約占1.1%,碳十四約占10-10%。而恰恰是后兩者豐度較低的碳同位素,成為考古學研究中的“示蹤劑”,受到世人的關注。中科院考古所碳十四實驗室從事的正是通過碳十四、碳十三這樣兩個碳氏家族成員的分析來探討人類的過去。 碳十四又被稱作人類的放射性時鐘。之所以有此,在于它的紀年特性。碳十四是一種放射性同位素,半衰期為5730年。也就是說每過5730年,其數(shù)量就衰減一半。它由更多 +
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穩(wěn)定同位素在藥物研發(fā)過程中的應用
同位素為相同化學元素的原子,由于在原子核中存在不同的中子數(shù)而具有不同的質量,有輕、重同位素之分;根據物理特性,又可將同位素分為放射性和穩(wěn)定性兩種形式。放射性同位素(如:3H、14C)經歷著自身的衰變過程,并放射出輻射能,是不穩(wěn)定的,具有物理半衰期;穩(wěn)定性同位素無放射性,物理性質穩(wěn)定,以一定比例(豐度)存在于自然界,對人體無害,可采取化學合成的方法將其標記到藥物分子中去,并通過氣質、液質等儀器對其進行跟蹤檢測。 一、“同位素標記”在藥物研發(fā)過程中的2個主要方向 藥代動力學研更多 +
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同位素示蹤法在各行業(yè)的應用
工業(yè)中的應用 在工業(yè)活動中,示蹤原子為使用多種高性能的檢測方法和生產過程自動控制方法提供了可能性,克服了傳統(tǒng)檢測方法難以完成甚至無法完成的難題。如石油工業(yè)中采用放射性核素示蹤微球等方法測繪注水井吸水剖面,為評價地層,調整注水量的分配,實現(xiàn)石油的增產和穩(wěn)定做出了貢獻。在機械工業(yè)中可用氪(85Kr)化技術進行機械磨損研究,測量一些其他方法不能完成的運動部件的最高工作溫度和溫度分布。此外,這一靈敏度很高的85Kr檢漏方法也在機械工業(yè)產品、機械零部件和金屬真空系統(tǒng)的檢漏,以及電子工業(yè)半導體更多 +
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食品檢測中穩(wěn)定同位素的應用
近年來食品摻假問題屢見不鮮,而且摻假問題已成為全球問題。伴隨著科技快速發(fā)展的同時,食品摻假水平和手段也越來越高明,仿真度極高的劣質產品給檢驗工作帶來了巨大困難,使許多檢測鑒別摻偽的傳統(tǒng)方法失效。食品造假手段不斷翻新,鑒別方法也在不斷發(fā)展,如何運用新型高科技檢測手段讓摻假無機可趁已成為食品行業(yè)的重中之重。 同位素技術目前是國際上用于辨別食品真假、追溯食品來源和實施產地保護的一種有效方法,在食品安全領域的應用前景廣闊。 穩(wěn)定同位素技術的出現(xiàn)加深了生態(tài)學家對生態(tài)系統(tǒng)的進一步更多 +
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氦3—未來發(fā)電新能源
氦-3是氦氣的同位素氣體,可作為未來核聚變發(fā)電廠的能源。雖然氦3在地球上很少,但是氦3在月球上還是非常豐富的。一些國家已經計劃去月球開采氦-3作為核聚變發(fā)電廠的燃料,這樣的計劃可能會引起新的一輪太空開發(fā)競賽。 目前所有核電站都是核裂變,這種核裂變需要把放射性核廢燃料再加工成鈾,钚和放射性廢物必須安全有效地無限期存儲。40多年來,科學家們一直致力于創(chuàng)造核力量核聚變而不是核裂變。在目前的核聚變反應堆,氫的同位素氘和氚作為燃料,釋放時,他們的核融合形成氦和中子的原子能。核聚變能有效利用同樣的能源,燃料,更多 +
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金屬穩(wěn)定同位素在醫(yī)學領域的應用
1、人體中的Fe 穩(wěn)定同位素:遺傳性疾病的示蹤劑 Fe 在人類生物學中的作用特別重要,因為含二價鐵的血紅蛋白是血液中氧氣的主要攜帶者。其他Fe 儲存在肝臟和腎臟里,主要為Fe(III)鐵蛋白,它相當于包裹著一層蛋白質外殼的水合氧化鐵。研究表明失血后血液里的Fe 同位素會變得比較重,這被解釋成為了彌補血液中流失的Fe,而從肝臟和腎臟中快速補回了Fe。從Fe 的天然穩(wěn)定同位素角度來研究的第一種疾病是遺傳性血色素沉著病。 2、人體中的Cu 穩(wěn)定同位素:潛在癌癥的診斷標志更多 +
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碳的穩(wěn)定同位素
自然界中碳元素有三種同位素,即穩(wěn)定同位素12C、13C和放射性同位素14C,14C的半衰期為5730年,14C的應用主要有兩個方面:一是在考古學中測定生物死亡年代,即放射性測年法;二是以14C標記化合物為示蹤劑,探索化學和生命科學中的微觀運動。 一、14C測年法 自然界中的14C是宇宙射線與大氣中的氮通過核反應產生的。碳-14不僅存在于大氣中,隨著生物體的吸收代謝,經過食物鏈進入活的動物或人體等一切生物體中。由于碳-14一面在生成,一面又以一定的速率在衰變,致使碳-14在自然界中(包更多 +
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金屬穩(wěn)定同位素在礦床中的應用
金屬穩(wěn)定同位素的迅速發(fā)展為礦床學的研究提供了新的手段。 一、甘肅金川銅鎳硫化物礦床 Mg-O 同位素組成 金川銅鎳硫化物礦床是世界上第三大的巖漿型硫化物礦床,作為一個出露面積1.34km2, 巖體礦化率高達60%的獨立超鎂鐵巖體,長期以來一直備受國內外礦床專家的關注。但是金川巖漿成礦過程中硫化物的來源和硫化物的飽和熔離機制尚不清楚。因為已經排除了結晶分異和加入酸性組分促使硫化物飽和的可能性,并且在金川沒有發(fā)現(xiàn)含硫的圍巖,所以理解金川礦床成因的關鍵問題是是否存在其它更多 +
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氮穩(wěn)定性同位素的應用
氮穩(wěn)定同位素沒有放射性,在標記物合成及處理都比較簡單,不衰變,不輻射分解,不污染環(huán)境,不需采取防護措施,沒有毒性。主要有14N和15N兩種氮穩(wěn)定同位素。大氣氮氣中14N和15N的相對豐度分別為99.64%和0.36%,15N/14N的比值為0.003613。 一、氮穩(wěn)定性同位素技術在動物生態(tài)學方面的應用 1.生態(tài)系統(tǒng)各生物種屬所處的營養(yǎng)位置及營養(yǎng)結構 生物的穩(wěn)定氮同位素的組成在用于確定生態(tài)系統(tǒng)中各生物種屬的營養(yǎng)位置方面的應用已更多 +
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氦同位素在熱液礦床和油氣田中的應用研究
氦的同位素應用于多種領域,氦的同位素表現(xiàn)為兩種形式,如下圖所示。 氦的同位素在熱液礦床和油氣田中幔源組分的氦同位素示蹤是最近氦研究的一個熱點,研究人員發(fā)現(xiàn)成礦早期的成礦熱液的3He/4He 比值>1.4X10-6,具有幔源氦的特點。 徐永昌早在1996年就發(fā)現(xiàn)郯廬斷裂附近不少氣田的3He/4He比值異常高,具有明顯的幔源氦的加入。 李延河等用壓碎發(fā)分析了膠東、翼東和小秦嶺等地區(qū)金礦的流體包裹體的氦同位素組成,發(fā)現(xiàn)這些金礦的3更多 +