稳定核素的应用PDF电子书下载

第一章 引论 1

1.1 什么是稳定核素 1

1.2 稳定核素的分类 5

1.3 稳定核素的应用基础 8

1.4 同位素效应 10

第二章 稳定核素的浓集 16

2.1 浓集方法的分类相特征 16

2.2 常用的稳定核素浓集法 21

2.2.1 电磁法 21

2.2.2 离心法 23

2.2.3 气体扩散法 25

2.2.4 热扩散法 27

2.2.5 分子蒸馏法 30

2.2.6 精馏法 30

2.2.7 化学交换法 33

2.2.8 色层分离法 36

2.2.9 电解法 36

2.2.10 激光法 37

2.2.10.1 两步选择性光致电离 37

2.2.10.2 光压偏转 39

2.2.10.3 两步光致离解和一步光致预离解 40

2.2.10.4 激光诱导选择性光化学反应 42

2.2.11 简单结论 44

第三章 稳定核素的分析 46

3.1 分析方法的分类 46

3.2 常用的稳定核素分析法 47

3.2.1 质谱分析法 47

3.2.1.1 质谱分析原理 47

3.2.1.2 同位素稀释分析法 50

3.2.1.3 质谱分析的某些改进 51

3.2.1.4 质谱分析的特点 54

3.2.2 核磁共振分析法 54

3.2.2.1 核磁共振分析原理 54

3.2.2.2 13O核磁共振分析的特点 56

3.2.3 发射光谱分析法 57

3.2.3.1 发射光谱分析原理 57

3.2.3.2 发射光谱分析的特点 58

3.2.4 电子自旋共振分析 58

3.2.5 活化分析 59

3.2.5.1 活化分析原理 59

3.2.5.2 中子活化分析 60

3.2.6 气相色谱分析 62

3.2.6.1 气相色谱分析原理 62

3.2.6.2 气相色谱分析的特点 65

3.2.7 各种分析方法的比较 65

第四章 稳定核素的应用 67

4.1 概述⑴ 67

4.1.1 示踪技术 67

4.1.2 单核素材料的应用 69

4.1.3 高比度高纯度放射性核素的制备 71

4.2 稳定核素在物理学中的应用 76

4.2.1 工程物理 76

4.2.1.1 裂变反应堆 77

4.2.1.2 热核反应装置 81

4.2.1.3 热核裂变反应研究⑵ 83

4.2.2 核物理 84

4.2.2.1 核结构研究 84

4.2.2.2 核反应研究 91

4.2.2.3 穆斯堡尔效应研究 104

4.2.2.4 超重核研究 111

4.2.2.5 双β衰变研究⑼ 112

4.2.2.6 射线源 113

4.2.2.7 探测器 115

4.2.2.8 加速器能量刻度 118

4.2.2.9 其他 119

4.2.3 低温物理 120

4.2.3.1 超导性研究 120

4.2.3.2 3He-4He稀释致冷 120

4.2.4 光谱研究 121

4.3 稳定核素在化学中的应用[10，11] 121

4.3.1 示踪原子的应用 122

4.3.1.1 化学反应的研究 122

4.3.1.2 分子结构的确定 125

4.3.2 同位素交换反应的研究 128

4.3.2.1 氢和氘之间的交换 128

4.3.2.2 氧同位素间的交换 129

4.3.3 同位素稀释分析法的应用 130

4.4 稳定核素在生物学中的应用[12—14] 131

4.4.1 光合作用的研究 131

4.4.2 生物体代谢的研究 132

4.4.3 生物圈内氮素循环的研究 133

4.4.4 有机肥的矿化和腐化研究 134

4.4.5 生物合成的研究 134

4.5 稳定核素在医学中的应用[15—17] 135

4.5.1 临床诊断 135

4.5.1.1 13OO2呼气检查法 135

4.5.1.2 4He示踪检查早期慢性障碍性肺病 144

4.5.1.3 重水测定肺积水 147

4.5.1.4 放射核医学诊断 148

4.5.2 治疗 152

4.5.2.1 238Pu1？O2心脏起搏器 152

4.5.2.2 癌症的治疗 153

4.5.2.3 放射核医学治疗 154

4.5.3 医学研究 154

4.5.3.1 胆结石的临床研究 154

4.5.3.2 中子活化法的应用 155

4.5.3.3 放射核医学研究 156

4.6 稳定核素在药物学中的应用 157

4.6.1 药物定量分析用的内标物 158

4.6.2 药物代谢物的检测 159

4.6.3 稳定和放射性核素多重标记术 161

4.7 稳定核素在同位素地质年代学中的应用 162

4.7.1 同位素地质年龄测定法的基础⒇ 163

4.7.2 Rb-Sr年龄测定法 166

4.7.3 Rb-Sr等时线法 167

4.8 稳定核素在环境科学中的应用[21，22] 169

4.9 稳定核素在工业中的应用 171

4.9.1 铷原子频标的研制[23，24] 171

4.9.1.1 35Rb和37Rb的能级 172

4.9.1.2 铷频标的工作原理 174

4.9.1.3 同位素滤光[25] 179

4.9.2 原子磁力仪的研制[26] 182

4.9.2.1 3He的能级 183

4.9.2.2 3He原子磁力仪的工作原理[27] 186

4.9.2.3 原子磁力仪的比较 187

4.9.3 激光器的研究[28] 188

4.9.3.1 提高输出功率 188

4.9.3.2 改善单色性 191

4.9.4 金属中含气量的测定[32] 195

4.10 稳定核素在农业中的应用 197

4.10.1 肥效研究 197

4.10.1.1 氨水的施肥方法 198

4.10.1.2 碳铵的肥效 199

4.10.1.3 硫铵和过磷酸钙合施的肥效 199

4.10.1.4 大豆深层追施氮肥的肥效 201

4.10.2 植物营养的研究 202

4.10.3 农药研究和农药残留物的测定 202

4.10.4 家畜饲料的研究 203

参考文献 204

核素索引 206