同位素分馏

同位素分馏,浓缩同位素相对于另一个化学或物理过程。两种同位素元素的重量是不同的但不是总化学性质,这是由电子的数量决定的。然而,微妙的化学效果做同位素质量差异的结果。元素的同位素可能略有不同平衡常数为特定化学反应,所以稍微不同的反应物的反应产物是由包含不同的同位素。这导致同位素分馏的程度,可以表达的分离系数阿尔法(α),也被称为分离系数,或富集因子。这个因素是两种同位素的浓度的比值复合除以比其他化合物。如果N_l和N_h的轻、重同位素的相对丰度,分别在原始的复合,如果n_l和n_h相应的新化合物的丰度,那么α= (N_l/N_h)/ (n_l/n_h)。分离系数是两个同位素的丰度的因素会改变在一个化学反应或物理过程。

从水中碳酸钙的沉淀是一个平衡分馏过程的一个例子。在此沉淀氧18纯度2.5%的系数相对于更轻、更常见的同位素oxygen-16;分离系数依赖于温度,因此,可以作为一种手段,确定水的温度,降水发生。这是所谓的基础氧同位素地温计。

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化学工业:同位素分离

过程中光合作用,碳12,最常见的同位素碳,进一步丰富了相对于较重同位素、碳13;从树木木材中的纤维素和木质素是丰富了约2.5%的在这个过程的一个因素。本例中的分馏不是一个平衡的过程,而是一个动态效果:轻同位素收益更快通过光合作用的过程,因此,是丰富的。

物理过程,如蒸发和冷凝热扩散,也可能导致明显的分馏。例如,oxygen-16相对于较重的氧同位素浓缩在水从海洋蒸发。另一方面,任何沉淀富集重同位素,导致进一步oxygen-16集中在大气中的水蒸气。因为蒸发和冷凝的过程往往发生在赤道地区极地地区分别在极地雪贫氧18 5%现在比周围的海洋。氧同位素的比率在沉淀温度的微小变化敏感的时候沉积,测量极地冰芯研究是有用的气候变化。

裂变同位素铀- 235已经分开越丰富,nonfissile同位素铀- 238利用利率的细微差别的气体六氟化两种同位素通过一个多孔的障碍。