同位素效应

摘要： 利用香日德-柴达木河流域的湖水、河水、地下水、井水、雪等不同水体59组样品,室内测试样品δ^(2)H和δ^(18)O值并对其特征进行分析,探讨其影响因素、氘盈余值(d-excess)及河水沿程变化等。结果表明:(1)香日德-柴达木河流域各水体氢氧同位素特征有差异,水循环过程中δ^(18)O的富集程度为:湖水>冰>地下水>河水>井水>雪,河水和地下水水力联系紧密,流域各水体中河水和湖水的蒸发作用最强。(2)湖水δ^(2)H和δ^(18)O的最大值均在盆地底部的霍布逊湖,最小值均在上游东支河源冬给措纳湖,表明青藏高原北部湖水δ^(2)H和δ^(18)O比南部偏正,存在明显的高程效应。(3)河水δ^(2)H和δ^(18)O之间存在较显著的线性关系δ^(2)H=4.93δ^(18)O-29.6(R^(2)=0.97),氢氧同位素组分的富集主要受控于河流蒸发的影响,河水上游蒸发作用最强,d-excess值偏大的原因可能为海拔高,气温低,空气湿度小。(4)同一位置冰的氢氧稳定同位素较水贫化,是局部水汽反复蒸发凝结的结果。

摘要： 基于最近发展的基本不变量神经网络方法构建的精确全维势能面,本文对H+C_(2)D_(2)→HD+C_(2)D/D_(2)+C_(2)H反应开展了广泛的准经典轨线计算.发现了直接抽取反应途径对整体反应性的影响很小,与漫游路径相比可以忽略不计.乙炔促进的漫游路径在总体反应性中占主导地位,而亚乙烯基促进的漫游路径贡献很小.结果表明,虽然漫游路径可以通过短寿命或长寿命的复合物形成过程进行,但是产物HD与D_(2)的分支比与2:1很接近,这意味着漫游动力学主要是山长寿命的复合物形成过程促成的.并且,这两个产物通道的角分布也完全不同.这些计算结果为深入了解同位素效应在双分子反应漫游动力学中的重要性提供了有价值的见解.

摘要： 为探究Ti-Mo互扩散对金属吸氢的影响,本文采用离子束分析方法对Ti-Mo薄膜的膜-基互扩散界面的吸氢同位素(H和D)效应进行了研究。通过氩离子刻蚀减薄的方法有效降低了表面碳、氧杂质对样品吸氢的影响。吸氢结果表明,对于表面洁净的样品,氢化后固相中氢或氘的浓度均沿着深度随钼原子含量的增加而减小。在单一气体吸氢实验中,氢原子浓度减小的趋势较氘原子缓慢;而在氢氘混合气体吸氢实验中,当容器中的氢氘压强比p(H_(2))∶p(D_(2))≥0.5∶1时,固体中氘氢浓度之比随钼浓度的增加而降低,但当p(H_(2))∶p(D_(2))<0.5∶1时,氘氢浓度之比随钼浓度的增加而升高。因此,由于Ti-Mo界面的互扩散,吸氢出现了显著的氢同位素效应,钼的存在不利于体系对氢同位素气体的吸收。

摘要： 理论研究了不同激光条件下H+2 和D+2 谐波截止附近区域强度的变化.结果显示,在低激光强度下,当采用短脉宽激光场时,H+2 谐波强度大于D+2 谐波强度 .随着脉宽增大,D+2 谐波强度增强并且大于H+2 谐波强度 .在高激光强度下,当采用短脉宽激光场时,虽然 H+2 谐波强度依然大于D+2 谐波强度,但其强度差比低激光强度时有所减小 .当采用长脉宽激光场时, D+2 谐波强度大于H+2 谐波强度 .理论分析表明,不同尺度的核运动是导致H+2 和D+2 谐波辐射强度不同的原因 .

摘要： 用密度泛函(DFT)B3LYP方法,对水和重水分子二聚体(X2O-Y2O)(X,Y=H,D)的振动模式及红外光谱进行了计算分析,并计算了同位素效应下的团簇能级,计算结果与采用TIP4P势模拟结果以及相关实验结果都符合得很好,还发现团簇内分子间H…O氢键键能比D…O氢键略弱;团簇H-O键伸缩振动特征频率为3706.96cm-1,3893.85cm-1,D-O键伸缩振动特征频率为2681.53cm-1,2845.11cm-1。

摘要： 用密度泛函(DFT)B3LYP方法,对水和重水分子二聚体(X2O-Y2O)(X,Y=H,D)的振动模式及红外光谱进行了计算分析,并计算了同位素效应下的团簇能级,计算结果与采用TIP4P势模拟结果以及相关实验结果都符合得很好,还发现团簇内分子间H…O氢键键能比D…O氢键略弱;团簇H-O键伸缩振动特征频率为3706.96cm-1,3893.85cm-1,D-O键伸缩振动特征频率为2681.53cm-1,2845.11cm-1.

摘要： 针对近年来实验发现的有机半导体电磁光现象中的同位素效应, 基于强电声耦合的紧束缚模型, 利用非绝热近似分别研究了小分子晶体和聚合物链内的极化子的运动, 并通过引入有效质量, 解释了同种材料中迁移率与基团质量的关系. 结果表明氢元素的氘化或碳13元素的存在都会降低有机材料迁移率, 且同位素效应的大小与电声耦合的大小有关. 在同位素取代浓度不变时, 同位素的分布不影响整个器件的迁移率. 本文讨论了各种可能的同位素效应并对其物理机理进行了分析, 为利用同位素效应调控有机器件性能提供理论支持.

摘要： 依据全球大气降水同位素观测网(GNIP)昆明、贵阳、桂林、柳州、海口、广州、香港站点的大气降水稳定同位素资料,建立当地大气降水线方程,分析珠江流域大气降水氧同位素的时空分布特征及其影响因素,并利用HYSPLIT模型追踪珠江流域降水的水汽来源.结果表明:珠江流域大气降水线的斜率、截距与中国及全球大气降水线相近;珠江流域大气降水δ18O值在时间变化上,表现为旱季富集、雨季贫化,从空间分布来看,由东南向西北,δ18O值呈逐渐减小趋势;珠江流域降水中δ18O与降水量和温度呈负相关;HYSPLIT气团轨迹表明,旱季主要是亚欧大陆冬季风、西风带的水汽混合及局地蒸发水汽,雨季以东南季风和西南季风带来的水汽为主.

摘要： 基于两个LiHH体系基态势能面,采用准经典轨线的方法对H+LiH→H2+Li及其同位素替代D+LiD→D2+Li反应进行了动力学研究,计算了基态反应几率、积分反应截面、产物矢量相关性质P(?r)、极化微分反应截面以及不同振转态对积分反应截面的影响.通过对结果分析比较发现,Yuan-PES势能面具有小势垒,而Li-PES不存在势垒或势阱.基于Yuan-PES的积分反应截面略高于基于Li-PES的积分反应截面,此外还研究了振动激发对产物分子的转动角动量的取向特征和定向特征的影响,以及同位素替代对其的影响;H+LiH反应的前向散射趋势较D+LiD反应更明显,且Yuan-PES的前向散射程度更高.该研究丰富了该体系动力学性质,对以后该体系的实验研究具有一定的参考意义.

摘要： 地学领域较早一些矿物的同位素扩散分馏工作集中在Li同位素体系上。前人发现，在上地幔、接触性变质带和岩浆体系中，Li同位素的分馏与Li在这些体系中的扩散有关。Fe和Ni在铁陨石的矿物冷却过程中也会发生扩散导致的同位素分馏。一些橄榄石中Fe和Mg同位素组成也会在岩浆分异过程中发生变化。对这类过程的基础理论研究，早在20世纪五六十年代已经开展起来。Schoen首先研究了空位扩散机制下，原子在一个面心立方晶格的矿物晶体中扩散的同位素效应，Tharmalingam和Lidiard也研究了空位扩散机制的同位素效应，这些研究都暗示同位素效应会随着扩散过程偏离纯的随机步的程度而降低。1961年，Mullen提出了固相中原子“jump”时，频率之间的耦合性应该被考虑。综合以上，定义了一个衡量同位素效应强度的公式。上述理论虽然综合，但是，f和K的求解对于不同体系、不同扩散机制有不同的表达式，而且参数要求多，有时只能做近似处理。而对于同位素之间微观能量的差别，这些处理显得可操作性就很差。笔者从不同扩散机制（空位或晶体间隙）的原子扩散系数D的微观表达式出发，推导了不同同位素之间扩散系数之比(Dα/Dβ)，对于同位素，有些项可以消去，这大大简化了计算的复杂性。最后，公式中的参数，用从头计算的量子化学方法来得到。其中活化能的计算使微动弹性带(Nudged elastic band)(NEB)方法。这是一种固体中寻找过渡态的方法，从已知反应物和产物寻找鞍点和最小能量路径(MEP)。由一系列相互作用的image组成的类似弹性带，每一个image包含真实力的垂直元和弹性力的平行元。

摘要： ZrCo作为国际热核聚变项目(ITER)中SDS系统中重要的氢同位素贮存及转运材料,由于其较低的平衡离解压(10-3 Pa),快的吸放氢速率,较高的储氢容量(1.96wt％),优良的固氦性能等吸引了人们广泛的研究兴趣.然而高温氢致歧化及杂质气体毒化导致的ZrCo材料储氢性能失效是限制该类储氢材料广泛应用的最大"瓶颈".本研究制备具有优异抗毒化,抗歧化性能的Zr0.8Hf0.2Co-Ce5％四元合金,并对所制备合金吸放氢动力学,热力学等性质以及抗歧化性能,氢同位素效应开展相关研究.

摘要： 本研究内容主要通过第一性原理计算,以混合氢同位素型氢化锂为研究对象,详细研究了氢化锂的晶格动力学同位素效应,以及氢同位素对氢化锂的热力学性质的影响.研究结果表明:与纯的LiH、LiD和LiT只有一种振动模式不同,当品格中同时存在两种氢同位素时,晶格中的振动模式发生了明显变化,不仅存在氢原子与锂原子之间的振动,且在较高频率(700-800cm-1)处还存在氢同位素原子之间的振动,并且由于氢同位素之间的振动方向的差别,增加了同锂原子之间的振动模式.与此相应,纯的LiH、LiD和LiT不具备拉曼活性,而当两种或两种以上氢同位素在晶格中的同时存在时,氢化锂晶体具有了拉曼活性.通过对比LiD,LiT和LiD0.5T0.5的声子谱发现,随着氢同位素原子质量的增加,光学支的频率显著降低,而对声学支的频率影响相对较弱,只在G-L和L-X方向显著下降.与LiD和LiT相比,LiD0.5T0.5的声子谱中,在G-L和G-K方向声学支的简并作用明显降低,声子态密度的分布更加连续.氢同位素对氢化锂的热力学性质也有明显的影响,随着氢同位素质量的增加,氢化锂的Cv和△S增加,△G和AF降低,Debye温度在高温段显著降低,而在低温区域显著升高.

摘要： 介于目前国内外大部分学者主要通过一元线性回归的方法来研究降水稳定同位素效应与温度之间的相关性或是与雨量之间的相关性。考虑到温度与雨量二者之间本身可能存在相互影响,本文利用IAEA/WMO共建的GNIP的位于我国的31个站点的资料,尝试用二元回归方法分析我国大气降水稳定同位素与温度和雨量的相关性。结果表明,用二元回归方法,同时考虑温度与雨量所得到的分析结果与单用一元线性回归方法有所差异,能够弥补一元回归方法的不足,对于优化用一元线性回归方法所得的结果有一定帮助。

摘要： 本研究测定了铀吸收氘和氚单质气体的p-c-T曲线及解吸氘和氚气体的p-f曲线,获得了不同温度下吸气和解吸的平衡压,根据范德荷夫方程得到了铀吸收和解吸氘、氚的热力学参数△HΘ和△SΘ。数据显示,铀吸收氘和氚气体时,在相同温度相同原子比下,吸氘的平衡压比吸氚的平衡压低,解吸氘的平衡压也比解吸氚的平衡压低,且存在明显的滞后效应.从反应的焓变和熵变来看,铀吸、放氘/氚气体时存在较小的热力学同位素效应。

摘要： 研究Mg2NiQ4(Q=H, D, T)体系的热力学氢同位素效应,基于量子力学第一原理,采用密度泛函与赝势平面波相结合的方法,计算了Mg2NiQ6 体系的声子色散谱,利用声子色散谱得到了热力学函数.结合文献报道的氢同位素气体分子的热力学性质,采用热力学方法讨论了Mg2Ni 吸氢形成Mg2NiQ6 的同位素效应.研究结果表明,Mg2Ni吸氢的同位素效应主要是原子振动的频率不同导致的.CaF2 结构的Mg2NiQ6 的氢同位素效应随温度升高由负同位素效应转变为正同位素效应.

摘要： 在高真空金属系统上测定了氘化锆和氚化锆在恒容体系和775°C～875°C范围内热解吸的压力-时间等温线（p-t曲线），应用反应速率分析方法计算了各自在不同温度的速率常数。随着温度的升高，热解吸反应的速率增大，反应的平衡压随之增高。由速率常数计算得到氘化锆和氚化锆热解吸的表观活化能分别为(40.1±0.8) kJ/mol和(57.7±1.6) kJ/mol。氚化锆热解吸的表观活化能高于氘化锆热解吸的表观活化能，表现出显著的热解吸动力学同位素效应，表明氚化锆热解吸时需要更高的初始能量，氚化锆在相同条件下比氘化锆更稳定。

摘要： 本文在高真空金属系统上测定了氘化铀和氚化铀在恒容体系和225°C～400°C范围内热解吸的p-t曲线，应用反应速率分析方法计算了各自在不同温度的速率常数，进而讨论了其热解吸反应的变化。由于铀床解吸氘与氚存在微小的动力学同位素效应，因而又测量了氘氚混合铀床热解吸时，解吸气体中氘氚比的变化。

摘要： 本文通过气体填充实验证明：填充Pd/k柱吸附平衡时间约为Pd/k复合材料平衡时间的10倍。吸氢(氘)反应平衡所需时间随着温度降低有所增加。吸氢前期过程的决速步骤为氢气流经柱内硅藻土空隙过程，反应后期决速步骤为氢在钯内部的长程扩散。吸氘过程决速步骤与吸氢过程基本一致。

摘要： 低氘水是一种稳定同位素产品,低氘水的制备技术及应用研究近年来获得较大进展.研究发现低氘水具有活化免疫细胞、改善机体基础代谢水平、抗细胞突变和延缓衰老等功能,有利于生命体的生长和繁衍,拓展了低氘水的用途.

摘要： 本发明实现一种在放射性同位素制造上所用的具备充分的耐久性、耐热性且放射性活化程度能降低的放射性同位素制造用靶板。放射性同位素制造用靶板(10)中，对靶(1)进行支撑的支撑基板(2)具有石墨膜，石墨膜在膜面方向上的热导率为1200W/(m·K)以上，石墨膜的厚度为0.05μm以上且100μm以下。

摘要： 本发明提供了从水中分离O‑17同位素的方法及其浓缩O‑17同位素的方法。从水中分离17O的方法包括：将含17O的水与甲醛混合以制备甲醛水溶液；加热甲醛水溶液，生成含有水蒸气和甲醛蒸气的蒸汽混合物；光解离蒸汽混合物，获得含有去除17O的水、残留的甲醛和含有氢气及富含17O的一氧化碳的气体混合物。一种富含17O的水生产方法包括：在从水中分离17O之后，向气体混合物中加入氢气以引发催化甲烷化反应，通过甲烷化合成甲烷(CH4)和富含17O的水(H217O)。

摘要： 本发明涉及碳同位素分离方法及利用其的碳同位素浓缩方法,更具体地，涉及包括如下步骤的碳同位素分离方法及碳同位素浓缩方法,包括：将甲醛气体冷却至190K至250K的温度的冷却步骤；将冷却的甲醛气体光解以获得包括包含碳同位素的一氧化碳和氢气的混合气体以及残留甲醛的步骤。

摘要： 本发明公开了一种用于录井现场测量碳同位素的气相色谱—同位素分析联用装置，包括气相色谱仪、同位素分析仪，在气相色谱仪的鉴定器的排出口与同位素分析仪的进样口之间设置有控制流速的蠕动泵和控制温湿度的电子冷凝器，蠕动泵收集鉴定器中烃类气体燃烧生成的二氧化碳气体并控制流速，通过电子冷凝器控制温湿度后送达同位素分析仪进行碳同位素测量；气相色谱仪的预色谱柱、主色谱柱采用填充柱，色谱柱口径Φ3mm，预色谱柱柱长2.5m，主色谱柱柱长5m，色谱柱内填充60‑80目13X分子筛。本发明能够实现录井现场实时连续测量钻井液中轻烃含量及其所含甲烷、乙烷、丙烷碳同位素含量。满足同位素分析对单一气体间分离度以及温湿度的技术条件。

摘要： 本发明公开了一种基于大型离子探针对含水矿物中水含量、氧同位素和氢同位素同时进行分析的方法。该方法基于大型离子探针的高空间分辨率以及多接收杯做检测器的特征，实现了超高分辨率下(10％MRP＞10000)，使用多接收器跳峰同时测试水含量、氧同位素和氢同位素，在一次采集过程中，就完成了所有的离子的采集。本发明以两个磷灰石样品(Kovdor，Durango)和三个玻璃样品(LBS7H，LBS5H，LBS6H‑)作为分析对象示例，实现了基于大型离子探针的水含量、氧同位素和氢同位素同时分析，在保证分析精度的前提下，明显的缩短分析机时，提高了分析效率。

摘要： 提供了一种碳同位素分析设备1A，包括：二氧化碳同位素发生器40；设置有燃烧单元和二氧化碳同位素净化单元，所述燃烧单元从碳同位素生成包含二氧化碳同位素的气体；光谱仪10，包括具有一对反射镜的光学谐振器12a和12b和确定从光学谐振器12a和12b透射的光的强度的光电检测器15；和光发生器20A，包括：单个光源23；第一光纤21，传输来自光源的第一光；第二光纤22，产生波长比所述第一光更长的第二光，所述第二光纤从所述第一光纤21分光，并在下游与所述第一光纤21耦合；在所述第一光纤上的第一放大器25；在所述第二光纤22上的第二放大器26，所述第二放大器26的频带与所述第一放大器25的频带不同；以及非线性光学晶体24。

摘要： 本发明公开了一种氧同位素分离系统，包括一个纯化单元和三个分离单元，该三个分离单元分别为第一分离单元、第二分离单元和第三分离单元；纯化单元是由至少一个纯化装置组成；纯化单元的出料口与第一分离单元的进料口连接；第一分离单元、第二分离单元和第三分离单元均具有轻组分出料端和重组分出料端；第一分离单元的重组分出料端与第二分离单元的进料口连接，第二分离单元的重组分出料端与第三分离单元的进料口连接。本发明还公开了一种利用氧同位素分离系统生产氧同位素水的方法。该系统对氧同位素的分离效率较高，可以同时生产低氧十七水、高氧十七水和高氧十八水，并且所获得的氧同位素水的纯度较高。

摘要： 本申请实施例提供了一种氢同位素气体分析样品室及氢同位素气体测量装置。样品室包括：外壳，所述外壳的一侧形成开口；出射窗，密封地设置于所述开口处，以与所述外壳共同形成密封腔，其中，所述出射窗由允许X射线穿透的材料制成；进气管路，与所述密封腔连通，用于向所述密封腔内引入氢同位素气体；以及韧致辐射靶片，由能够与氢同位素气体中的β射线形成X射线的材料制成，所述韧致辐射靶片在所述密封腔内面对所述出射窗且与所述出射窗间隔设置。本申请实施例通过将韧致辐射靶片与出射窗分离设置，能够提高β射线形成X射线的转换效率，并且还有利于X射线经由出射窗出射以提高探头探测的X射线计数率，从而提高探测能力。

摘要： 本发明的实施例提供了一种用于从以氦气为载体的氦气和氢同位素气体的混合气体中分离纯化氢同位素气体的装置，包括：分离床和纯化器；其中，分离床被设置成从混合气体中吸收氢同位素气体，并将吸收的氢同位素气体释放至纯化器，分离床释放的氢同位素气体中含有由混合气体中除氢同位素气体之外的其他气体形成的杂质；纯化器被设置成接收分离床释放的氢同位素气体以及杂质，纯化器被设置成允许氢同位素气体通过但不允许杂质通过；分离床还被设置成接收未通过纯化器的氢同位素气体和杂质。

摘要： 本发明公开一种赤铁矿铁同位素组成标准样品的批量制备方法和赤铁矿铁同位素组成标准样品的用途。所述赤铁矿铁同位素组成标准样品的批量制备方法包括：提供赤铁矿粉末；向所述赤铁矿粉末中加入黏结剂混磨均匀，模压制成坯体；对所述多个坯体同时进行致密化处理，降温后得所述赤铁矿铁同位素组成标准样品。本发明旨在批量制备出一种铁同位素均一、易储存、适合长期使用的赤铁矿铁同位素组成标准样品。