什麼是同位素地質學

㈠ 同位素是什麼

同位素是具有相同質子數，不同中子數的同一元素的不同核素。

例如：氕、氘和氚，它們原子核中都有1個質子，但是它們的原子核中卻分別有0個中子、1個中子及2個中子，所以它們互為同位素。

其中，氕的相對原子質量為1.007947，氘的相對原子質量為2.274246，氚的相對原子質量為3.023548，氘幾乎比氕重一倍，而氚則幾乎比氕重二倍。

同位素具有相同原子序數的同一化學元素的兩種或多種原子之一，在元素周期表上佔有同一位置，化學性質幾乎相同（氕、氘和氚的性質有些微差異），但原子質量或質量數不同，從而其質譜性質、放射性轉變和物理性質（例如在氣態下的擴散本領）有所差異。

同位素的表示是在該元素符號的左上角註明質量數（例如碳14，一般用14C來表示）。

(1)什麼是同位素地質學擴展閱讀

自然界中許多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工製造的，有的有放射性，有的沒有放射性。

同一元素的同位素雖然質量數不同，但他們的化學性質基本相同（如：化學反應和離子的形成），物理性質有差異[主要表現在質量上（如：熔點和沸點）]。自然界中，各種同位素的原子個數百分比一定。

同位素是指具有相同核電荷但不同原子質量的原子（核素）。在19世紀末先發現了放射性同位素，隨後又發現了天然存在的穩定同位素，並測定了同位素的豐度。大多數天然元素都存在幾種穩定的同位素。同種元素的各種同位素質量不同，但化學性質幾乎相同。

自19世紀末發現了放射性以後，到20世紀初，人們發現的放射性元素已有30多種，而且證明，有些放射性元素雖然放射性顯著不同，但化學性質卻完全一樣。

㈡ 同位素的定義是什麼

定義：質子數相同而中子數不同的同一元素的不同原子互稱同位素

㈢ 同位素地質學的研究

中國地質科學院，從1958年起就開始建立同位素地質實驗室，是國內最早建立同位素地質實驗室的單位之一。經過長期努力，在中國地質科學院地質研究所和礦床地質研究所分別建立了完整的同位素地質年代學實驗室和穩定同位素地球化學實驗室。這兩個實驗室在同位素實驗技術和方法的建立和改進，在同位素地質基本理論的研究和重大地質基礎問題的研究方面，做出了許多重要的貢獻，在國內地學界有重大的影響。
在技術方法和基礎理論方面
建立和發展以離子探針質譜和激光探針質譜為代表的的原位微區同位素地質年代學和同位素地球化學測試技術，趕上國際研究發展趨勢。
1） 建立和發展鈾系不平衡法、10Be法、36Cl法等年青年代學測試方法和技術，以滿足環境、海洋和新構造等研究領域的需要。
2） 建立和發展過渡族元素同位素地球化學實驗體系，開拓同位素地球化學研究的新領域。
3） 進一步發展稀有氣體同位素地球化學的測試技術，提高其理論研究水平。
4） 進一步發展微量、快速和微區氣體穩定同位素測試技術。建立硒、氯等穩定同位素測試新方法。
5） 大力推進同位素分餾機制的研究。特別是同位素動力學分餾和與質量無關的同位素分餾的研究，爭取在穩定同位素地球化學基本理論研究方面取得重要突破。
6） 保持和發展已有的釤-釹、銣-鍶，鈾--釷-鉛，建立鋯-鉿同位素年代學和示蹤的實驗體系。
7） 同位素地質年代學和同位素地球化學標准方法的建立和參考物質的研製與標定。
8） 同位素絕對比值的測量和原子量標定。
同位素地質應用方面
1） 太陽系及地球早期演化史：這是同位素地質學的優勢領域，也是該實驗室科研人員的專業強項。實驗室將充分發揮這些優勢，積極開展關於太陽系及地球早期物質演化方面的高水平研究；
2） 大陸動力學研究：重點為原始陸殼的形成時代、性質、增生速率、再循環過程、和中國主要造山帶的形成演化歷史及動力學研究；
3） 地球各圈層的相互作用和地球化學演化歷史的研究，特別是近期古環境、古氣候演變的全球變化研究；
4） 礦產資源、能源和水土資源研究。這是穩定同位素地球化學的傳統研究領域，該實驗室在這方面有著很好的研究基礎和雄厚的研究實力。同時，我們將充分發揮該實驗室同位素地質學科齊全的優勢，將該領域的研究不斷引向深入；
5） 環境污染和災害問題的同位素地球化學研究；
6）（古）海洋地球化學研究：同位素在（古）海洋地球化學研究中的應用為一系列（古）海洋地球化學的研究課題提供了新的研究途徑和手段，是同位素年代學和同位素地球化學的一個重要國際研究前沿。目前我國在這方面的研究還相當薄弱，實驗室將加大這方面的研究力度，力爭在短期內將該實驗室建成我國的同位素海洋地球化學研究基地。
預期目標
1） 充分利用離子探針的技術優勢，進行國內外合作，對地球早期演化和大陸動力學與地幔動力學的重大理論問題進行研究，重點為原始陸殼的形成時代、性質、增生速率和再循環過程，中國主要造山帶的形成演化歷史及動力學研究。
2） 建立過渡族元素同位素的理論體系，開拓這些新的同位素體系在地球系統科學中應用領域。Cu、Fe、Zn 、Mo、Cr等過渡族元素同位素地球化學是一個嶄新的研究領域，是地球化學的一個新的生長的和研究牽引。盡管這方面的研究在國際上只有短短4年的歷史，初步成果表明，這些新的同位素體系在地球化學、環境科學、生物圈與地圈的相互作用、太陽系與地球物質的早期演化、成礦作用等方面有著巨大的潛力。即將建成的多接受等離子體質譜實驗室具有從事這方面研究的國際先進設備，同時實驗室固定人員朱祥坤是該研究領域的主要創始人之一。通過5年左右的努力，使該實驗室在這一領域的研究處於國際領先地位。
3） 硅同位素體系在環境與生物地球化學中的應用。硅同位素理論體系研究及其應用是地球化學研究的國際前沿之一。我室在這方面的研究起步較早，在國際上具有重要影響。硅同位素不僅在成礦作用方面具有較大的應用價值，而且在生物地球化學和環境研究中具有重大潛力。我們將保持這一優勢領域，加大對硅同位素分餾機理和硅同位素體系在環境與生物地球化學中的應用的研究力度，使硅同位素地球化學的理論與應用研究上升到一個新的高度。
4） 同位素體系在環境和（古）海洋研究中的應用：同位素年代學與地球化學示蹤體系在環境和（古）海洋研究領域有著重要的應用，但我國在這方面的研究起步較晚，與國際先進水平有較大差距。實驗室將加大這方面的研究力度，充分發揮我室同位素年代學與同位素示蹤體系配套齊全配套的優勢，對黃土、石筍、深海沉積物、Mn-殼與Mn-結核等樣品進行同位素年代學與同位素地球化學綜合研究。力爭在5年內將該實驗室初步建成為我國的同位素環境地球化學與同位素海洋地球化學研究基地。
5） 建立硒、氯等穩定同位素測試新方法和鋯-鉿同位素放射同位素實驗體系。進一步發展微量、快速的氣體穩定同位素測試技術。進一步發展稀有氣體同位素地球化學的測試技術，提高其理論研究水平。
6） 進一步推動同位素地質年代學和同位素地球化學標准方法的建立和參考物質的研製與標定。
7） 進行硅同位素絕對比值的測量和硅原子量標定。
8） 大力推進同位素分餾機制的研究。特別是硅的生物動力學同位素分餾和與質量無關的硫同位素分餾的研究，爭取在穩定同位素地球化學基本理論研究方面取得重要突破。
9） 繼續開展超大型礦床與大型礦集區的同位素研究。
10） 建立與健全同位素地質年代學與同位素地球化學資料庫。

㈣ 同位素地質年代學的定義

同位素復地質年代學（isotope chronology）又制稱同位素年代學，是同位素地質學 分支之一。利用自然界放射性衰變規律研究測定各種地質體的形成時代的同位素記時方法。它根據放射性同位素衰變規律確定地質體形成時間和地質事件發生的時代,以研究地球和行星物質的形成歷史和演化規律。所涉及的同位素主要有U Th Pb體系、Sm Nb體系、Rb Sr體系、K Ar體系、Ar Ar體系、Re Os體系、Lu Hf體系、14C等。著重研究含高放射成因同位素的封閉體系。

㈤ 同位素是什麼

具有相同質來子數，不同中子數的同一自元素的不同核素互為同位素。

同位素是同一元素的不同原子，其原子具有相同數目的質子，但中子數目卻不同。例如：氕、氘和氚，它們原子核中都有1個質子，但是它們的原子核中卻分別有0個中子、1個中子及2個中子，所以它們互為同位素。

同位素具有相同原子序數的同一化學元素的兩種或多種原子之一，在元素周期表上佔有同一位置，化學性質幾乎相同，但原子質量或質量數不同，從而其質譜性質、放射性轉變和物理性質有所差異。

(5)什麼是同位素地質學擴展閱讀

同位素的表示是在該元素符號的左上角註明質量數（質子數+中子數），左下角註明質子數。 例如碳14，一般用14C而不用C-14。

自然界中許多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工製造的，有的有放射性，有的沒有放射性。

在19世紀末先發現了放射性同位素，隨後又發現了天然存在的穩定同位素，並測定了同位素的豐度。大多數天然元素都存在幾種穩定的同位素。同種元素的各種同位素質量不同，但化學性質幾乎相同。

㈥ 同位素地質學的介紹

利用放射性同位素的衰變規律，穩定同位素的豐度變化，來研究地殼發展內和地質體形成的歷史，以及在容不同地質作用下地球物質的遷移過程的這一學科稱為同位素地質學。同位素地質學的一個重要用途是用以確定地層、岩石的形成時間。 同位素地質學是地球科學、物理學、化學和技術科學相互交叉發展起來的一門新興學科，是地質學的一個新的分支。半個世紀以來，同位素地質學獲得了迅速發展，滲透到地質學、地球化學的各個方面，對解決一系列重大基礎地學問題發揮了關鍵性的作用。它是地球科學定量化的重要標志，是「數字地球」的重要組成部分。

㈦ 同位素地質年代學的介紹

同位素地球化學的一個研究領域。它依據放射性同位素衰變定律進行精確的地質計時，為地球形成以來各個主要演化階段確定了科學時標。所測年齡通常以 100萬年(Ma)來表示。同位素地質年代學是地質學、核物理學和放射化學相互結合逐漸發展而成的。它的發展與電子計算機技術、超微超純分析技術特別是質譜分析技術的高速發展密切相關，這些技術的發展大大提高了同位素測量的靈敏度和解析度。

㈧ 什麼是同位素

揭示元素新奧秘的同位素

19世紀末，隨著越來越多的放射性「新」元素被發現，在由門捷列夫等人制定的元素周期表中，已經沒有足夠的空位容納它們了。是否它們不屬於周期表的范圍呢?當然不是的。1910年同位素被發現，無疑使元素周期表的范圍擴大了許多，使人類認識並可以利用的化學元素的實際數量增加了很多倍。同位素的發現，被認為是20世紀自然科學的重要成果之一。

1910年，科學家約翰·湯姆遜發現，帶電氣體原子(離子)受電場或磁場影響發生偏轉時，能夠對它們的質量加以測定。在同一個正電荷的作用下，較輕的原子比較重的原子更大地偏離它們的軌道，正如從旁邊刮來的風，把乒乓球吹離軌道的距離比同樣體積但更重一些的橡皮球更遠一些。湯姆遜採用這個辦法能比以往更加精確地測定不同元素的原子量。

湯姆遜讓偏轉的氣體離子(帶正電的氣體原子)落在照相底片上。在洗印底片時，他發現離子觸及的地方有一道黑線。當他開始測定惰性氣體氖的原子量時——照以往方式計算，其原子量是20.2。而這次發現底片上有兩道黑線。第一道表明原子量是20，第二道表明原子量是22。這是一個驚人的發現：以往人們總認為同一個元素的所有原子是完全相同的，現在看來，氖元素是由兩種原子構成的，它們被確定具有相同的化學性能，但是重量不等，因此具有不同的原子量。這就是同位素。

後來，英國放射化學家、牛津大學教授索迪根據以上實驗事實，提出了以下假設：「存在有原子量和放射性不同但物理和化學性質完全相同的化學元素的變種，這些變種應該處於元素周期表的同一個位置上，因此把它們命名為同位素(指同一個位置)。」同位素的發現，使元素周期表的范圍擴大了許多，使人類認識並可以利用的化學元素的實際數量增加了很多倍。因此，同位素的發現被認為是20世紀自然科學的重要成果之一。索迪也因此而獲得了1921年諾貝爾化學獎。

過了一年之後，隨著更多的放射性同位素的出現，索迪進一步指出：「一種化學元素有兩種或兩種以上的同位素變種的存在可能是普遍現象，也就是說，非放射性元素也會有幾種穩定的同位素。但是，要識別穩定同位素，就需要找到一種能將質量不同的同位素彼此分離並分別稱量的方法。」

1919年，索迪提出的難題由英國物理學家、劍橋大學教授阿斯頓解決了。他設計了一台質譜儀。

阿斯頓利用質譜儀研究同位素，發現氖、氬、氪、氯等元素都有同位素存在。隨後，他又在71種元素中發現了202種同位素。同位素用途很廣，大致可分為兩類：一類是利用其輻射、核磁矩等核性質，一類是基於同一元素所有同位素化學性質相同這一事實。因此，阿斯頓被世人稱為「同位素獵手」。

㈨ 什麼是同位素

同位素同屬於某一化學元素，其原子具有相同數目的電子，原子核也具有相同回數目的質子，答但卻有不同數目的中子。例如氕、氘和氚，它們原子核中都有1個質子，但是它們的原子核中分別有0個中子，1個中子及2個中子，所以它們互為同位素。