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海洋同位素划分标准(同位素在海洋地球化学中的应用)

来源:www.shuishangwuliu.com   时间:2023-06-18 08:01   点击:148  编辑:jing 手机版

1. 同位素在海洋地球化学中的应用

自然界中氧以16O、17O、18O三种同位素的形式存在,相对丰度分别为99.756%、0.039%、0.205%,天然物质的氧同位素组成通常用由18O/16O比值确定的δ(18O)来描述,一般采用标准平均海洋水(SMOW)作为标准品。

氧同位素在地球科学中广泛用于确定成岩成矿物质来源及成岩成矿温度。在生物学和医学上有广泛应用前景。

2. 同位素地球化学的基本任务

同位素是具有相同质子数,不同中子数的原子。最常见的同位素就是氕氘氚:氕(氢,H),质子数为1,中子数为0的氢原子;氘(重氢,D),质子数为1,中子数为1的氢原子;氚(超重氢,D),质子数为1,中子数为2的氢原子。 在原子中,质子数等于核外电子数,所以同位素的化学性质相同; 而由于中子数的不同导致原子的质量数不同,由同位素组成的单质或化合物在物理性质上有一定差异。

3. 同位素地球化学在解决地学领域问题中有何独到之处

同位素具有相同原子序数的同 一化学元素的两种或多种原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化学性 质几乎相同(氕、氘和氚的性质有些微差异),但原子质量或质量数不同,从 而其质谱性质、放射性转变和物理性质。

同位素是具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化学行为几乎相同,但原子量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质有所差异。同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数,左下角注明质子数。

自然界中许多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的,有的是人工制造的,有的有放射性,有的没有放射性。

同一元素的同位素虽然质量数不同,但他们的化学性质基本相同,物理性质有差异。自然界中,各种同位素的原子个数百分比一定。

4. 同位素在水文地球化学中的作用

水文周期:水文循环大体上可以分为大循环和小循环。水从海洋经蒸发成为大气水进入陆地上空,以降水的形式落到陆地地表再返回海洋,这种海洋和陆地之间的循环称为大循环。水从海洋进入大气再返回海洋,或者从陆地进入大气再返回陆地,这种海洋或陆地内部的水循环称为小循环。

地球表层周而复始的水循环,从多年来看,水量保持一个平衡状态。对于一个具体地区来说,不同时间进入和流出的水量是不同的,但是多年内进入和流出的水量基本保持一个平衡状态。只有少数地区,例如在沙漠地区,蒸发量大于降水量,而在多雨的热带海岸带,降雨量大于蒸发量。人为因素可以在一定程度上改变一定范围内的水循环状况,例如过量开采水资源或滥采植被,但仍无法改变大循环条件。

水循环使陆地上地表水和地下水不断得到补充和更新,使水资源可以持续利用,成为维持地球生命繁衍和人类社会发展的基本自然条件。

大气是水循环最活跃的因素,大气水总量小,更新快,循环更新一次只需8天。地表水参与地球上的水循环比较积极,河水更新期是16天,湖水是17年。海洋水体积巨大,全部更新一次约需2500年。地下水参与水循环的活跃程度取决于其埋藏条件,浅层地下水的更新周期为几个月到几十年,深层地下水由几十年到几十万年不等。一些埋深数千米的沉积盆地地下卤水是沉积物沉积时保留下来的,被认为是不参与现代水循环的。也可以用地下水停留时间的长短来说明地下水参与水循环的活跃程度。地下水停留时间是指水分子从进入地下开始到排泄出地表或者到采集水样时的时间。地下水停留时间也称为地下水年龄,采用地下水动力学的方法可以估算地下水的年龄。最近几十年来,利用放射性同位素(3H,14C,36Cl等)的方法也可以测定地下水的年龄。

5. 同位素地球化学的两大理论基础

同位素是具有相同质子数,不同中子数的原子。最常见最经常提及的同位素就是氕氘氚:氕(氢,H),质子数为1,中子数为0的氢原子;氘(重氢,D),质子数为1,中子数为1的氢原子;氚(超重氢,D),质子数为1,中子数为2的氢原子。在原子中,质子数等于核外电子数,所以同位素的化学性质相同;而由于中子数的不同导致原子的质量数不同,由同位素组成的单质或化合物在物理性质上有一定差异。

6. 海洋同位素阶段

25 亿吨

海水里的铀储量约为40 亿吨,是陆地储量的4000 多倍。1 克氚聚变成氦时,可以产生10 度电能。据估计,海洋中氚的总含量约为25 亿吨

氘和氚都是氢的同位素。在一定条件下,它们的原子核可以互相碰撞而聚合成一种较重的原子核--氦核,同时把核中贮存的巨大能量(核能)释放出来。一个碳原子完全燃烧生成二氧化碳时,只放出4电子伏特的能量,而员-氚反应时能放出400万电子伏特的能量。氘-氚反应时能放出1780万电子伏特的能量。

7. 同位素在海洋地球化学中的应用论文

你好,古海水是指保存在地下深处的古代海洋水,其主要用途包括:

1. 研究古气候:古海水中含有古代气候变化的记录,可以通过分析古海水中的同位素等成分来了解古代气候变化,对当前和未来气候变化的研究具有重要意义。

2. 帮助勘探石油和天然气:古海水中存在着与石油和天然气有关的烃类物质,可以通过分析古海水来判断地下是否存在石油和天然气等资源。

3. 研究地球演化:古海水中保存了地球演化的历史记录,可以通过分析古海水来了解地球的演化历程和地壳构造等问题。

4. 养殖海水生物:古海水中含有丰富的矿物质和微量元素,可以用于养殖海水生物,如海水鱼、海参等。

总之,古海水在科学研究、资源勘探和生产生活等方面都有重要的应用价值。

8. 同位素在海洋地球化学中的应用研究

您好,核污染废水排入海洋会对海洋生态系统和人类健康造成严重影响。以下是可能的后果:

1. 污染海洋生态系统:核污染物会在海洋中生物积累,进而影响整个海洋生态系统。这可能导致海洋生物死亡、生物多样性丧失和生态系统崩溃。

2. 对人类健康产生影响:人类经常使用海洋中的食物和水源,因此核污染物可能通过食物链进入人类体内,对人类健康产生长期和潜在的危害。

3. 污染海岸线和沿海社区:核污染物可能会随着海洋流动到海岸线和沙滩上,破坏海滨生态系统和威胁当地社区的健康和生计。

4. 影响全球环境:海洋是全球生态系统的一部分,核污染物可能通过海洋生态系统的互动影响全球环境。

因此,核污染废水排海将对生态、社会和经济产生严重影响。应该采取措施防止这种情况的发生,减少核污染对环境和人类健康的影响。

9. 同位素应用的三个例子

你好!原子核聚变的例子如下:

核裂变是指由重的原子核(主要是指铀核或钚核)分裂成两个或多个质量较小的原子的一种核反应形式。核电站和原子弹是核裂变能的两大应用,两者机制上的差异主要在于链式反应速度是否受到控制。核电站的关键设备是核反应堆,它相当于火电站的锅炉,受控的链式反应就在这里进行。

核聚变是指由质量小的原子,主要是指氘,在一定条件下,只有在极高的温度和压力下才能让核外电子摆脱原子核的束缚,让两个原子核能够互相吸引而碰撞到一起,发生原子核互相聚合作用,生成新的质量更重的原子核(如氦),中子虽然质量比较大,但是由于中子不带电,因此也能够在这个碰撞过程中逃离原子核的束缚而释放出来,大量电子和中子的释放所表现出来的就是巨大的能量释放。

太阳就是靠核聚变反应来给太阳系带来光和热,其中心温度达到1500万摄氏度,另外还有巨大的压力能使核聚变正常反应,而地球上没办法获得巨大的压力,只能通过提高温度来弥补,不过这样一来温度要到上亿度才行。核聚变如此高的温度没有一种固体物质能够承受,只能靠强大的磁场来约束。由此产生了磁约束核聚变。

10. 同位素地球化学作业中科院

1,中国科学院近代物理研究所

中国科学院近代物理研究所,最早可以追溯到1956年设立的原子核科学研究基地和1957年成立的中国科学院兰州物理研究室,1962年正式使用现名。 近代物理所是一个依托大科学装置,开展重离子科学与技术、加速器驱动的先进核能系统研究的基地型研究所。主要研究方向有:原子核物理、原子分子物理、放射生物学、核材料与工艺技术、粒子加速器研究等。研究所在研的国家自然科学基金、国家重大科学仪器研制中科院各类科技项目约500项。近代物理所有在职职工约900人,包括中国科学院院士3人、中国工程院院士1人。

2,中国航天科技集团公司五院510所

中国航天科技集团公司五院510所,总部位于兰州市城关区,是甘肃省内唯一从事航天科学的研究所,是我国第一批直接从事空间飞行器研制的单位。现隶属于中国航天科技集团公司第五研究院,是我国空间技术领域的骨干单位,承担着国家航天高科技研究的多项任务,研制开发了空间电推进系统、空间高性能原子钟、航天器贮箱气瓶、星用二次电源、柔性热控材料、载人仪表、空间质谱计、月壤封装装置等关键类宇航产品,为我国航天事业和国防事业做出了卓越贡献。

3,中国生物兰州生物制品研究所有限责任公司

中国生物兰州生物制品研究所有限责任公司,始建于1934年,是我国历史最悠久的生物制品研究所之一。隶属国务院国资委主管的中国医药集团有限公司下属的中国生物技术股份有限公司。公司主要从事预防类制品、治疗类制品、诊断试剂等生物制品的生产、研发和经营,是国家生物制品行业的骨干企业;甘肃省、乃至西北地区唯一一家大型生物高技术企业;国家医用微生物学、免疫学、分子生物学的重要研究机构;国家认定企业技术中心;国家高新技术企业。获得国家科技进步一等奖1项,二等奖5项。

4,天华化工机械及自动化研究设计院有限公司

天华化工机械及自动化研究设计院有限公司,是中国化工集团公司下属的一家重点科技型企业,成立于1958年,总部位于甘肃兰州,是原化工部十大重点科研院所之一。我公司主要从事化工机器、化学工程及设备、材料及腐蚀、生产过程自动控制、在线分析仪表、放射性检测仪表及环保技术与设备的研究开发、工程设计、产品制造等。现建有1个国家级工程技术研究中心和3个部省级工程技术研究中心、1个国家实验室、2个中石化联合研究所、1个国家级检验检测中心,是国家级高新技术企业、国家认定企业技术中心。

5,中国科学院兰州化学物理研究所

中国科学院兰州化学物理研究所,始建于1958年,由原中国科学院石油研究所现中国科学院大连化学物理研究所催化化学、分析化学、润滑材料三个研究室迁至兰州而成立,1962年6月更名为兰州化物所。兰州化物所目前主要开展资源与能源、新材料、生态与健康等领域的基础研究、应用研究和战略高技术研究工作。获国家科技进步特等奖1项、省部级一等奖35项,为国家经济建设、科技事业发展,特别是我国石油化工及战略高技术发展做出了重大贡献。

6,中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所

中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所,于1996年由中国农业科学院中兽医研究所(1958年建所)与中国农业科学院兰州畜牧研究所(1978年建所)合并成立,是一所涵盖畜牧、兽医、兽药、草业4大学科研究的综合性农业科研机构。该研究所在行业中成绩卓著,位列中国农业科学院第11名、甘肃省第1名、全国专业第4名、全国行业第4名。建成了省部级重点实验室和部院野外科学观测试验站等23个科技平台。

7,中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心

中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心,前身是1956年成立的中国科学院地质研究所西北地质研究室。1960年2月正式成立中国科学院兰州地质研究所。2006年12月,成立中国科学院地质与地球物理研究所兰州油气资源研究中心。中心主要从事油气地质学、油气地球化学、油气地球物理学、气体地球化学、同位素地球化学、储层地质学及储层地球化学等方面的研究。获国家科技进步一等奖和二等奖各1项,国家自然科学四等奖1项,省部级奖12项。

11. 同位素在海洋地球化学中的应用有哪些

1.概念

元素是原子核中质子数相同的一类原子的总称。同一元素由于其原子核中中子数不同可存在几种原子质量不同的原子,其中每一种原子称为一种核素,如C原子有12C、13C、14C等核素,氧原子有16O、17O、18O等核素。同位素可分为稳定同位素和放射性同位素两类,稳定同位素是指迄今为止尚未发现有放射性衰变(即自发地放出粒子或射线)的同位素;反之,则称为放射性同位素。

2.分类

1)按同位素产生的条件,同位素可分为天然同位素(宇宙引源)(如3H、14C、18O等)和人工同位素(人为制造)(如3H、60Co、82Br)。

2)按结构稳定性,同位素可分为稳定同位素(如2H、13C、12C)和放射性同位素(如3H、14C、238U)。

3)按进入环境的方式可分为人工施放同位素和环境同位素。①人工施放同位素专指在研究过程中通过有目的地人为投放而进入环境的部分人工同位素(如测定地下水流速、流向的131I)。②环境同位素,包括自然环境中原本存在的天然同位素和在各种人工核反应(如核反应堆)过程中,自然进入天然环境的人工同位素。

3.同位素循环

水中的同位素成分伴随着水循环而变化(图4—1),符号黑点表示同位素相对含量,按位置的高低,分为低、中、高三级。符号“'”表示同位素含量随着当地自然条件的不同发生变化。水按箭头方向循环,同位素也按同样方向循环。T来源于大气层,而D、18O源于海洋(Thatcher,1981)。

同位素D、T、18O分别以HDO、HTO、

等水分子的形式存在。在自然界循环过程中主要存在形式是

(99.73%)、HD16O(0.032%)、

(0.20%),其中HD16O和

的浓度比一般的水化学成分高。此外,水的同位素分子既是水化学成分,又和一般的化学成分不一样,不和周围物质发生化学反应,所以,D、T、18O是研究水循环的理想示踪剂。

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