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    揭秘穩定性同位素的奧秘

    更新時(shí)間:2023-05-25      點(diǎn)擊次數:351
      穩定性同位素是指在自然界中存在的具有相同原子序數但不同質(zhì)量數的同位素,其核內結構穩定、不放射性衰變,并能夠長(cháng)期存在于地球上。穩定性同位素的研究不僅對于地質(zhì)學(xué)、化學(xué)、生物學(xué)等學(xué)科有著(zhù)重要的意義,而且在醫學(xué)和環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域也有廣泛應用。
      穩定性同位素的發(fā)現可追溯到20世紀初,當時(shí)人們已經(jīng)發(fā)現了一些同位素會(huì )放射性衰變,如氫的放射性同位素氚和錒系元素的放射性同位素釷、鏷等。直到1934年,英國化學(xué)家烏里·福格才成功地用同位素分離技術(shù)制備出鉛的兩種穩定同位素鉛-204和鉛-206,開(kāi)創(chuàng )了穩定性同位素的研究之路。
      穩定性同位素在地球科學(xué)和環(huán)境科學(xué)中的應用廣泛。例如,通過(guò)測量大氣CO2中碳-13同位素的比例,可以了解植物吸收二氧化碳的過(guò)程,從而研究全球碳循環(huán)和氣候變化的規律;利用氫、氧穩定同位素技術(shù)可以追蹤地下水、河流和冰川水等水體來(lái)源和演化過(guò)程;通過(guò)測量土壤中氮同位素比例,可以了解植物對不同類(lèi)型氮素的吸收和利用過(guò)程,從而研究土壤養分循環(huán)和生態(tài)系統穩定性等問(wèn)題。
      穩定性同位素在醫學(xué)領(lǐng)域也有廣泛應用。例如,利用碳-13和氮-15穩定同位素標記技術(shù)可以研究人體蛋白質(zhì)代謝和營(yíng)養狀態(tài),診斷肝功能異常、胃腸道疾病和腫瘤等疾??;利用氧-18穩定同位素標記技術(shù)可以研究心血管、神經(jīng)系統和腎臟等器官的功能和代謝狀況。
      穩定性同位素的應用還有很多其他領(lǐng)域,如環(huán)境監測、食品安全、古氣候研究、考古學(xué)、文化遺產(chǎn)保護等。
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