同位素氣體是指氣體具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)(或不同質(zhì)量數(shù))同一元素的不同核素互為同位素氣體。
5大有關(guān)同位素氣體的基本概念：
1、同位素(Isotope)
由于原子核所含有的中子數(shù)不同具有相同質(zhì)子數(shù)的原子具有不同的質(zhì)量，這些原子被稱為同位素例如，碳的3個主要同位素分別為12C、13C和14C，它們都有6個質(zhì)子和6個電子，但中子數(shù)則分別為6、7和8。
2、穩(wěn)定同位素(Stableisotope)
同位素可分為兩大類：放射性同位素(radioactiveisotope)和穩(wěn)定同位素(stableisotope)凡能自發(fā)地放出粒子并衰變?yōu)榱硪环N同位素者為放射性同位素，無可測放射性的同位素是穩(wěn)定同位素其中一部分是放射性同位素衰變的最終穩(wěn)定產(chǎn)物例如206Pb和87Sr等另一大部分是天然的穩(wěn)定同位素即自核合成以來就保持穩(wěn)定的同位素，例如12C和13C、18O和16O等與質(zhì)子相比，含有太多或太少中子均會導(dǎo)致同位素的不穩(wěn)定性，如14C這些不穩(wěn)定的"放射性同位素"將會衰變成穩(wěn)定同位素。
3、同位素豐度(Isotopeabundance)
①絕對豐度：指某一同位素在所有各種穩(wěn)定同位素總量中的相對份額，常以該同位素與1H(取1H=1012)或28Si(28Si=106)的比值表示這種豐度一般是由太陽光譜和隕石的實測結(jié)果給出元素組成，結(jié)合各元素的同位素組成計算的。
②相對豐度：指同一元素各同位素的相對含量例如12C=98.892%，13C=1.108%大多數(shù)元素由兩種或兩種以上同位素組成，少數(shù)元素為單同位素元素例如19F=100%。
4、R值和δ值
一般定義同位素比值R為某一元素的重同位素原子豐度與輕同位素原子豐度之比.例如D/H、13C/12C、34S/32S等，由于輕元素在自然界中輕同位素的相對豐度很高，而重同位素的相對豐度都很低，R值就很低且冗長繁瑣不便于比較，故在實際工作中通常采用樣品的δ值來表示樣品的同位素成分②樣品(sq)的同位素比值Rsq與一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(st)的同位素比值(Rst)比較。比較結(jié)果稱為樣品的δ值其定義為：
δ(‰)=(Rsq/Rst-1)×1000
即樣品的同位素比值相對于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)同位素比值的千分差。
5、同位素標(biāo)準(zhǔn)(Isotopestandard)
δ值的大小顯然與所采用的標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)所以在作同位素分析時首先要選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)，不同的樣品間的比較也必須采用同一標(biāo)準(zhǔn)才有意義對同位素標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的一般要求是：
(a)組成均一性質(zhì)穩(wěn)定；
(b)數(shù)量較多以便長期使用；
(c)化學(xué)制備和同位素測量的手續(xù)簡便；
(d)大致為天然同位素比值變化范圍的中值便用于絕大多數(shù)樣品的測定。
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