2023-03-09影視
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同位素示蹤法是:
同位素示蹤法是利用放射性同位素或經富集的稀有穩定核素作為示蹤劑,研究各種物理、化學、生物、環境和?材料等領域中科學問題的技術。
示蹤劑是由示蹤原子或分子組成的物質。?示蹤原子(又稱標記原子)是其核性質易于探測的原子。含有示蹤原子的 化合物,稱為標記化合物。理論上,幾乎所有的化合物都可被示蹤原子標記。
同位素示蹤法的應用:
在工業活動中,示蹤原子為使用多種高性能的檢測方法和生產過程自動控制方法提供了可能性,克服了傳統檢測方法難以完成甚至無法完成的難題。如石油工業中采用放射性核素示蹤微球等方法測繪注水井吸水剖面,為評價地層,調整注水量的分配,實現石油的增產和穩產作出了貢獻。
在機械工業中可用氪化技術進行機械磨損研究,測量一些其他方法不能完成的運動部件的最高工作溫度和溫度分布。
此外,這一靈敏度很高的85Kr檢漏方法也在機械工業產品、機械零部件和金屬真空系統的檢漏,以及電子工業半導體器件的檢漏中得到應用。在鋼鐵工業中,可用同位素示蹤技術測定高爐爐壁的腐蝕程度。水利工程中可用來探測大壩的滲漏情況等。
同位素示蹤法(isotopic tracer method)是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析方法。
示蹤實驗的創建者是Hevesy。Hevesy于1923年首先用天然放射性212Pb研究鉛鹽在豆科植物內的分布和轉移。繼后Jolit和Curie于1934年發現了人工放射性,以及其后生產方法的建立(加速器、反應堆等),為放射性同位素示蹤法的更快的發展和廣泛應用提供了基本的條件和有力的保障。
特點:
靈敏度高。
放射性示蹤法可測到10-14-10-18克水平,即可以從1015個非放射性原子中檢出一個放射性原子。它比目前較敏感的重量分析天平要敏感108-107倍,而迄今最準確的化學分析法很難測定到10-12克水平。
方法簡便。
放射性測定不受其它非放射性物質的干擾,可以省略許多復雜的物質分離步驟,體內示蹤時,可以利用某些放射性同位素釋放出穿透力強的r射線,在體外測量而獲得結果,這就大大簡化了實驗過程,做到非破壞性分析,隨著液體閃爍計數的發展,14C和3H等發射軟β射線的放射性同位素在醫學及生物學實驗中得到越來越廣泛的應用。
同位素追蹤,一般是指在探明某些反應的過程中,某個原子或者某部分原子的去向的一種方法。
化學反應時,原子原來的組合被打亂,然后重組成一個新的物質。
打亂到重組的過程中,給其中的一個原子給替換為同一元素的不同分子量的原子,
然后在重組完成后,這個不同分子量的原子可以很便捷的檢測出來,進而可以探知。
反應過程中的原子的重組過程。
1、定義
同位素示蹤法是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析方法,示蹤實驗的創建者是Hevesy。
同位素標記法:同位素可用于追蹤物質的運行和變化規律。借助同位素原子以研究有機反應歷程的方法。即同位素用于追蹤物質運行和變化過程時,叫做示蹤元素。
2、原理
同位素示蹤法:用放射性核素或稀有穩定核素作為示蹤劑,研究化學、生物或其他過程的方法。放射性核素或稀有穩定核素的原子、分子及其化合物,與普通物質的相應原子、分子及其化合物具有相同的化學、生物學性質。
同位素標記法:同位素示蹤所利用的放射性核素(或穩定性核素)及它們的化合物,與自然界存在的相應普通元素及其化合物之間的化學性質和生物學性質是相同的,只是具有不同的核物理性質。
3、特點
同位素示蹤法:放射性測定不受其它非放射性物質的干擾,可以省略許多復雜的物質分離步驟,體內示蹤時,可以利用某些放射性同位素釋放出穿透力強的r射線,在體外測量而獲得結果,這就大大簡化了實驗過程,做到非破壞性分析。
同位素標記法:放射性示蹤法可測到10-14-10-18克水平,即可以從1015個非放射性原子中檢出一個放射性原子。它比目前較敏感的重量分析天平要敏感108-107倍,而迄今最準確的化學分析法很難測定到10-12克水平。
參考資料來源:百度百科-同位素示蹤法。
參考資料來源:百度百科-同位素標記法。
同
位素示蹤法是利用放射性核素作為示蹤劑對研究對象進行標記的微量分析方法,即把放射性同位素的原子添加到其他物質中去,讓它們一起運動、遷移,再用放射性探測儀器進行追蹤,就可知道放射性原子通過什么路徑,運動到哪里了,是怎樣分布的。
這兩個名詞等同的概念。
放射性同位素標記法就是給某一種物質帶上放射性,然后追蹤該物質的轉移途徑。
1.研究分泌蛋白的合成和運輸
用3H標記亮氨酸,探究分泌性蛋白質在細胞中的合成、運輸與分泌途徑。
在一次性給予放射性標記的氨基酸的前提下,通過觀察細胞中放射性物質在不同時間出現的位置,就可以明確地看出細胞器在分泌蛋白合成和運輸中的作用。
例如,通過實驗說明分泌蛋白在附著于內質網上的核糖體中合成之后,是按照內質網→高爾基體→細胞膜的方向運輸的,從而證明了細胞內的各種生物膜在功能上是緊密聯系的。
2.探究光合作用中元素的轉移
利用放射性同位素18
O、14C、3H作為示蹤原子來研究光合作用過程中某些物質的變化過程,從而揭示光合作用的機理。
例如,美國的科學家魯賓和卡門研究光合作用中釋放的氧到底是來自于水,還是來自于二氧化碳。
用氧的同位素18O分別標記H2O和CO2,使它們分別成為H218O和C18O2,然后進行兩組光合作用實驗:第一組向綠色植物提供H218O和CO2,第二組向同種綠色植物提供H2O和C18O2.在相同條件下,對兩組光合作用釋放的氧進行了分析,結果表明第一組釋放的氧全部是18O2,第二組釋放的氧全部是O2,從而證明了光合作用釋放的氧全部來自水。
另外,卡爾文等用14C標記的CO2,供小球藻進行光合作用,追蹤檢測其放射性,探明了CO2中的碳在光合作用中轉化成有機物中碳的途徑。
3.研究細胞呼吸過程中物質的轉變途徑。
利用18O作為示蹤原子研究細胞呼吸過程中物質的轉變途徑,揭示呼吸作用的機理。
例如,用18O標記的氧氣(18O2),生成的水全部有放射性,生成的二氧化碳全部無放射性,即18O→H218O.用18O標記的葡萄糖(C6H1218O6),生成的二氧化碳全部有放射性,生成的水全部無放射性,即C6H1218O6→C18O2.例如將一只實驗小鼠放入含有放射性18O2氣體的容器內,18O2進入細胞后,最先出現的放射性化合物是水。
4.證明DNA是遺傳物質
在研究蛋白質和DNA在遺傳中的作用時,分別放射性標記蛋白質和DNA的特征元素,用32P標記噬菌體的DNA,大腸桿菌內發現放射性物質,用35S標記噬菌體的蛋白質,大腸桿菌內未發現放射性物質;
從而驗證噬菌體在侵染細菌的過程中,進入細菌體內的是噬菌體的DNA,而不是噬菌體的蛋白質,進而證明了DNA是噬菌體的遺傳物質。
5.探究DNA分子半保留復制的特點。
通過放射性標記來“區別”親代與子代的DNA,如放射性標記15N,因為放射性物質15。
N的原子量和14N的原子量不同,因此DNA的相對分子質量不同。
如果DNA分子的兩條鏈都是15N,則離心時為重帶;
如果DNA分子的一條鏈是15N,一條鏈是14N,則離心時為中帶;
如果DNA分子的兩條鏈都是14N,則離心時為輕帶。
因此可以根據重帶
同位素是指有一定放射性的元素,通常其原子內的質子數大于它在元素周期表中的質子數,比較典型的碳14,通常利用其半衰期來測定特定物品的年代。同位素示蹤的原理就是利用含有放射性同位素的化學物質,追蹤其分解和合成的過程(通過放射性檢查),來完成一系列實驗。舉個例子,給你吃一片面包,其面粉中的碳元素不是正常的碳12,而是碳的放射性同位素。那么這些面包(碳水化合物)在你體內消化分解,再重新合成你體內需要的物質,比如肌肉,那么新和成的肌肉中就含有放射性的碳元素。這些放射性碳元素是可以檢測到的,這樣就了解了你吃下去的面包變成了你身體的具體哪塊肌肉。通過這類研究方法能了解很多很重要的現象和原理。
求采納
高中生物實驗中涉及的同位素標記主要有3H、18O、14C、42K、131I、35S、32P、15N等,那么這些元素是否都具有放射性呢?其實不然!所謂同位素是指具有相同原子序數(即質子數相同,因而在元素周期表中的位置相同),但質量數不同,亦即中子數不同的一組核素。如果某同位素能夠自發地從原子核內部放出粒子或射線,同時釋放出能量,稱為放射性同位素。如3H、14C、32P、35S、131I、42K等。放射性同位素的原子核很不穩定,會不間斷地、自發地放射出α射線或β射線或γ射線等,直至變成另一種穩定同位素。也就是說同位素包括放射性同位素和穩定同位素,穩定同位素是指原子核結構穩定,不會發生衰變的同位素,如15N,18O等。穩定同位素不具有放射性。在生物實驗中常用放射性同位素標記某一特定物質,然后用自顯影技術、晶體閃爍計數器或液體閃爍計數器等射線測量、分析、記錄儀器進行追蹤的方法,稱為放射性標記法,它是同位素標記法的一種。測量方法的選擇取決于射線種類。在研究過程中使用穩定同位素(如15N,18O)標記,不能用自顯影等技術來顯現、追蹤同位素去向,只能用測量分子質量或離心技術來區別同位素,通過質譜儀,氣相層析儀,核磁共振等質量分析儀器來測定。它雖然也是同位素標記法,但不能稱為放射性標記法,魯賓(S.Ruben)和卡門(M.Kamen)用18O分別標記H2O和CO2研究光合作用中釋放的氧的來源的實驗以及梅塞爾森(Meselson)用15N標記親代DNA驗證DNA半保留復制的實驗,都是屬于這一類型。