同位素質(zhì)譜測試原理是什么？其應(yīng)用領(lǐng)域有哪些？

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杭州博測材料科技有限公司2025-11-25

同位素質(zhì)譜儀的**任務(wù)是將樣品中的原子或分子轉(zhuǎn)化為離子，然后根據(jù)其質(zhì)荷比（m/z）進行高精度分離和測定，**終計算出不同同位素的比率。同位素質(zhì)譜的應(yīng)用領(lǐng)域同位素就像自然界的“指紋”或“條形碼”，其比率的變化可以用于追溯來源、判定年代、示蹤過程和判斷真?zhèn)巍?1. 地球科學與地質(zhì)學地質(zhì)年代學：這是**經(jīng)典的應(yīng)用。通過測定放射性母體同位素衰變產(chǎn)生的子體同位素的含量，可以精確測定巖石、礦物的形成年齡。例如：鈾-鉛法：測定鋯石年齡，用于研究地球演化、山脈形成。銣-鍶法、釤-釹法：用于測定火成巖和變質(zhì)巖的年齡。古氣候與環(huán)境重建：通過分析極地冰芯、海洋沉積物、石筍等介質(zhì)中氧同位素（1?O/1?O）的比例，可以重建地球歷史上溫度、降水量的變化。成礦流體與巖石成因示蹤：通過硫、鉛、鍶等同位素，可以追溯成礦物質(zhì)的來源，研究礦床的成因。 2. 生態(tài)學與環(huán)境科學食物網(wǎng)與生物地球化學循環(huán)：不同營養(yǎng)級的生物體內(nèi)氮同位素（1?N/1?N）會發(fā)生富集，從而可以確定生物在食物網(wǎng)中的位置。碳同位素可以示蹤碳的來源（如C3植物 vs C4植物）。污染物溯源：可以追蹤重金屬（如鉛、汞）、硝酸鹽等污染物的來源，為環(huán)境治理提供依據(jù)。水循環(huán)研究：氫（2H/1H）、氧同位素是水體的天然示蹤劑，可用于研究水體的蒸發(fā)、混合、補給來源等。 3. 考古學與人類學斷代：碳-14測年法是其中*****的應(yīng)用，用于測定5萬年以內(nèi)的有機遺存（如骨骼、木炭、織物）的年齡。古人生活模式研究：通過分析人骨中的鍶同位素（??Sr/??Sr，與當?shù)氐刭|(zhì)有關(guān)）可以判斷個體的遷徙史。通過碳、氮同位素可以重建古人的食譜（以肉類為主還是以植物為主）。 4. 食品藥品真?zhèn)闻c溯源食品真實性鑒別：例如，通過測定葡萄酒中的氧同位素可以判斷是否摻水；通過碳同位素可以鑒別蜂蜜中是否摻入了廉價的C4植物糖（如玉米糖漿）；鑒別香草精油是天然提取還是人工合成。藥物溯源：幫助追蹤**等違禁藥物的來源。 5. 生命科學與醫(yī)學藥物代謝研究：使用穩(wěn)定同位素（如13C, 1?N）標記的藥物，可以研究其在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄過程。疾病診斷：例如，13C-尿素呼氣試驗是診斷幽門螺桿菌***的無創(chuàng)、高精度方法。