同位素在化学研究中的应用论文

在中子和质子组成的原子核内，质子数相同中子数不同的这类原子称为同位素，产生射线的同位素称为放射性同位素，又称为放射源。根据放射源存在的形态，分为固体源和非固体源（液态或气态），根据对放射源采取的不同防护措施，又分为密封源和非密封源。放射性同位素的应用是核能利用的一个重要方面，随着科学技术的发展，放射性同位素已广泛应用于工业、农业、医学、环保、军事、资源勘探、科研等诸多领域，已获得了显著的经济效益和社会效益。2. 放射性同位素的制备目前，人工放射性同位素的制备大体有三种方法：利用核反应堆中生产制备的丰中子同位素，称堆照同位素；利用带电粒子加速器生产制备的贫中子同位素，简称加速器同位素；从核燃料后处理料液中分离提取的同位素，通常称为裂片同位素。3. 放射性同位素示踪技术的应用利用微量半衰期较短的放射性同位素动态追踪、示踪物质的运动过程及规律，是常规化学分析方法无法比拟的，具有不可替代的优势。这一技术已广泛用于医药、农药、兽药、肥料的吸收、分布、分解、代谢、效果、残留及植物固氮等机理研究；人和家畜的疾病诊断；水库堤坝渗漏检查；某些新材料、新化学品反应合成过程的研究等等。4．放射性同位素射线探测技术的应用放射性同位素的探测灵敏度极高，利用所发出的射线制作的各种同位素监控仪表，如料位计、密度计、测厚仪、核子秤、水分计、

同位素同属于某一化学元素，其原子具有相同数目的电子，原子核也具有相同数目的质子，但却有不同数目的中子。例如氕、氘和氚，它们原子核中都有1个质子，但是它们的原子核中分别有0个中子，1个中子及2个中子，所以它们互为同位素。

放射性同位素的应用有些同位素具有放射性，叫做放射性同位素．用质子、中子、α粒子轰击原子核，可以用人工方法得到放射性同位素．例如用α粒子轰击铝原子核，可发生下面的核反应，其中反应生成物就是磷的放射性同位素．用人工方法得到的放射性同位素已经在工农业、医疗卫生和和科学研究等许多方面得到了广泛的应用． 放射性同位素的应用是沿着以下两个方向展开的． 1.利用它的射线 放射性同位素也能放出α射线、α射线和α射线．α射线由于贯穿本领强，可以用来检查金属内部有没有沙眼或裂纹，所用的设备叫α射线探伤仪．α射线的电离作用很强，可以用来消除机器在运转中因摩擦而产生的有害静电．生物体内的DNA(脱氧核糖核酸)承载着物种的遗传密码，但是DNA在射线作用下可能发生突变，所以通过射线照射可以使种子发生变异，培养出新的优良品种．射线辐射还能抑制农作物害虫的生长，甚至直接消灭害虫．人体内的癌细胞比正常细胞对射线更敏感，因此用射线照射可以治疗恶性肿瘤，这就是医生们说的“放疗”． 和天然放射性物质相比，人造放射性同位素的放射强度容易控制，还可以制成各种所需的形状，特别是，它的半衰期比天然放射性物质短得多，因此放射性废料容易处理．由于这些优点，在生产和科研中凡是用到射线时，用的都是人造放射性同位素，不用天然放射性物质． 2.作为示踪原子 一种放射性同位素的原子核跟这种元素其他同位素的原子核具有相同数量的质子(只是中子的数量不同)，因此核外电子的数量也相同,由此可知，一种元素的各种同位素都有相同的化学性质．这样，我们就可以用放射性同位素代替非放射性的同位素来制成各种化合物，这种化合物的原子跟通常的化合物一样参与所有化学反应，却带有“放射性标记”，用仪器可以探测出来．这种原子叫做示踪原子． 棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥，把磷肥喷在棉花叶子上也能吸收．但是，什么时候的吸收率最高、磷能在作物体内存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等，用通常的方法很难研究．如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面，然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度，上面的问题就很容易解决． 人体甲状腺的工作需要碘．碘被吸收后会聚集在甲状腺内．给人注射碘的放射性同位素碘131，然后定时用探测器测量甲状腺及邻近组织的放射强度，有助于诊断甲状腺的器质性和功能性疾病． 近年来，有关生物大分子的结构及其功能的研究，几乎都要借助于放射性同位素．

大致能分为核能领域和生物化学领域以及其他方面。举几个例子:氢的同位素有很多用处。H-2氘和H-3氚是热核反应中的重要原料。太阳的和反应中心，氢弹，人工可控核聚变反应堆的原料。氘的氧化物重水，是某些核设施的中子减速剂。在生物研究和化学研究中，常使用同位素示踪法，即用某元素的同位素标记，通过放射性检测来判断该元素的位置或含有该元素化合物的位置。比如用P-32标记DNA。C-14测年法，通过测量C-14的丰度变化来判断距今的时间