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稳定同位素质谱仪有关同位素的概念解读

2018-08-26

   稳定同位素质谱仪有关同位素的概念解读

  1.同位素
  由于原子核所含有的中子数不同,具有相同质子数的原子具有不同的质量,这些原子被称为同位素。
  2.稳定同位素
  同位素可分为两大类:放射性同位素和稳定同位素。凡能自发地放出粒子并衰变为另一种同位素者为放射性同位素。无可测放射性的同位素是稳定同位素。其中一部分是放射性同位素衰变的终稳定产物。另一大部分是天然的稳定同位素,即自核合成以来就保持稳定的同位素。与质子相比,含有太多或太少中子均会导致同位素的不稳定性。这些不稳定的“放射性同位素”将会衰变成稳定同位素。
  3.同位素丰度
  ①丰度:指某一同位素在所有各种稳定同位素总量中的相对份额,常以该同位素与1H(取1H=1012)或28Si(28Si=106)的比值表示。这种丰度一般是由太阳光谱和陨石的实测结果给出元素组成,结合各元素的同位素组成计算的。
  ②相对丰度:指同一元素各同位素的相对含量。大多数元素由两种或两种以上同位素组成,少数元素为单同位素元素。
  4.R值和δ值
  ①一般定义同位素比值R为某一元素的重同位素原子丰度与轻同位素原子丰度之比,由于轻元素在自然界中轻同位素的相对丰度很高,而重同位素的相对丰度都很低,R值就很低且冗长繁琐不便于比较,故在实际工作中通常采用样品的δ值来表示样品的同位素成分。
  ②样品(sq)的同位素比值Rsq与一标准物质(st)的同位素比值(Rst)比较,比较结果称为样品的δ值。其定义为:
  δ(‰)=(Rsq/Rst-1)×1000;
  即样品的同位素比值相对于标准物质同位素比值的千分差。
  5.同位素标准
  δ值的大小显然与所采用的标准有关,所以在作同位素分析时首先要选择合适的标准,不同的样品间的比较也必须采用同一标准才有意义。对同位素标准物质的一般要求是:
  ①组成均一性质稳定;
  ②数量较多,以便长期使用;
  ③化学制备和同位素测量的手续简便;
  ④大致为天然同位素比值变化范围的中值,便用于绝大多数样品的测定;
  ⑤可以做为世界范围的零点。

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