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稳定同位素分馏或效应的四个常见的误解

作者:Huiming Bao 高维度稳定同位素 日期:2020-08-06 13:30:55 点击数:

关于稳定同位素分馏或效应的四个常见的误解,我喜欢跟各路科学家们交流。在交流的过程中,我发现隔行的中外科学家们关于稳定同位素分馏或效应,有四个常见的误解。

这是最常见的误解。而且我相信尤其存在于美国的签证官员们的心中。常听说有填表填得太细的同行去被耽误了来美国开会。这个误会其实最好解答。

但是如果有人问你:“放射性同位素最终会变成稳定同位素。这难道对你们稳定同位素的测量没有影响吗?” 作为一个稳定同位素研究者,你该如何回复呢?第二个是误解就是,提到“稳定同位素”,就认为说的是特别纯的稀有稳定同位素,比如99%的氧18,硫34,或者氮15等等。

高浓度的稀有稳定同位素通常被用于示踪。对于这些用稳定同位素做示踪的人来说,他们最想忽略的其实就是在示踪的过程中发生的同位素分馏或者同位素效应。他们是天生“讨厌”同位素分馏或效应的。第三个就是“分馏”的意思。“你是说反应过程中碳12走了,而碳13留下了?”不是,不是。碳12和碳13都会走,只不过是相对于反应物的比例来说,走掉的比例不一样。

通常我这样解释完之后,对方会点点头,看上去似乎理解了。但他们眼神的深处往往还是会留有一丝迷茫。“分馏”这个概念看似简单,其实并不是容易直观地理解。

第四个误解更深刻一点,一般只有高人才会有。他们认为绝大多数化学反应的本质是最外层或者次外层电子的得失,与原子核没有关系。

而只有对原子核有影响的过程,纠结核里面中子数的不同才会有意义。因此化学过程中稳定同位素例如硫32,34或者氧16,18的差别没有意义。他们这么想是完全正确的。所以,他们会很不理解为什么我们要在化学反应甚至物理过程中,去测量稳定同位素的微小的不同。

只有理解稳定同位素效应,才能回答以上问题。


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