第九章 同位素示踪技术.
同位素示踪技术在环境科学中的应用研究
同位素示踪技术在环境科学中的应用研究环境科学是研究自然环境与人类活动相互作用的学科。
而同位素示踪技术作为一种先进的分析方法，在环境科学研究中发挥着重要的作用。
本文将从同位素示踪技术的原理、应用案例和发展前景等方面进行论述。
一、同位素示踪技术的原理同位素示踪技术是利用同位素的稳定性和不同元素的相对丰度差异来追踪物质在环境中的转化和迁移过程。
同位素是同一元素的不同质量的原子，其核外电子结构相同，但质量不同。
常用的同位素有氢、氧、碳、氮等。
同位素示踪技术主要通过测量样品中同位素的比例来确定物质的来源和迁移路径。
例如，通过测量水样中氢氧同位素的比值可以揭示地下水与地表水之间的关系；通过测量土壤中碳同位素的比值可以研究土壤有机质的来源和分解过程。
二、同位素示踪技术在环境科学中的应用案例1. 地下水补给来源研究地下水是人类生活和工业生产中重要的水资源，而地下水补给来源的研究对合理管理和保护地下水具有重要意义。
同位素示踪技术可以通过测定地下水中的氢氧同位素比值来确定地下水的补给来源。
例如，在城市区域，通过对地下水水体中同位素的分析，可以确定地下水来自自然降水还是人为排放的污水。
2. 污染源识别与监测环境污染对人类健康和生态系统造成严重威胁，因此污染源的准确识别与监测是环境科学研究的重要课题。
同位素示踪技术可以通过测定污染物中的同位素比值来确定其来源。
例如，利用同位素示踪技术可以确定水源中铅的来源是否为工业废水，从而采取相应的措施进行净化。
3. 生物地球化学循环研究生物地球化学循环是指在生物体和地球环境之间物质和能量的交换过程。
同位素示踪技术可以揭示生物地球化学循环的关键环节，并为生态系统的可持续发展提供理论依据。
例如，通过测量土壤中氮同位素的比值可以研究土壤中氮的转化和迁移过程，从而优化农业种植结构，减少氮肥的使用量。
三、同位素示踪技术的发展前景同位素示踪技术在环境科学研究中的应用越来越广泛，其发展前景非常可观。
同位素示踪技术在生物化学研究中的应用
同位素示踪技术在生物化学研究中的应用同位素示踪技术是什么？同位素示踪技术是一种研究化学反应中物质转化的方法，它利用同位素标记来追踪化学反应中物质的转化过程。
同位素是指原子核中质子数相同、中子数不同的同种元素，这些元素的化学性质相同，但物理性质不同。
利用同位素示踪技术，我们可以了解到物质在生物化学反应中的吸收、转化和排泄的过程。
同位素示踪技术在生物化学研究中的应用1. 生物元素的代谢过程研究同位素示踪技术广泛应用于研究生物元素的代谢过程。
例如，在碳代谢的研究中，人们可以使用13C同位素标记葡萄糖，研究其在体内的代谢过程。
同样的，在研究氮代谢时，我们可以使用15N同位素标记氨基酸，研究其在体内的代谢过程。
2. 美食研究同位素示踪技术在生物化学研究过程中还有另一个应用，那就是研究美食。
例如，在研究一种特殊食材的口感、营养成分时，可以利用同位素示踪技术，将同位素标记加入到这种食材中，通过研究其代谢、吸收来评判其品质，从而开发更为优秀的美食产品。
3. 健康监测和病理研究同位素示踪技术还被应用于健康监测和病理研究中。
例如，在研究骨密度的变化时，通过在体内注入放射性同位素，我们可以测量骨组织中的同位素含量，进而确定骨密度的变化。
同样地，在研究某些疾病时，通过检查患者体内的同位素含量变化，可以及早发现和治疗疾病。
4. 生物质量养护管理同位素示踪技术还被广泛应用于农业和食品工业中。
例如，在生物质量养护研究方面，同位素示踪技术可以用于研究植物中的养分吸收情况，进而设计更为科学合理的肥料使用方案。
另外，在食品加工工业中，同位素示踪技术也被用于研究食品制造中的各种反应过程，以保证生产出更为优质的食品。
总之，同位素示踪技术在生物化学研究和应用中具有广泛的应用前景。
它不仅可以为我们更深入地了解生物元素的代谢过程提供帮助，而且还可以在美食研究、健康监测、生物质量养护以及食品工业中发挥重要作用。
元素周期表中的同一族元素的同位素的同位素示踪技术实验
元素周期表中的同一族元素的同位素的同位素示踪技术实验元素周期表是化学中的一个重要工具，它按照元素的原子序数和元素性质的周期性，将化学元素排列成表格。
在元素周期表中，同一族元素具有相似的化学性质，但不同元素之间的同位素是不同的。
然而，通过同位素示踪技术，我们可以追踪同一族元素的同位素，从而更深入地了解元素的性质和行为。
本文将介绍同位素示踪技术在元素周期表中的应用和实验方法。
同位素示踪技术是一种利用同位素标记物质进行研究的方法。
同位素是具有相同原子序数但质量数不同的同一元素的不同形式。
不同同位素具有相同的化学性质，但由于质量数不同，它们在物理性质上存在一些微小的差异。
这些微小的差异使得我们能够利用同位素示踪技术追踪和研究元素的变化和迁移过程。
对于元素周期表中的同一族元素的同位素示踪技术实验，我们可以选择同一族元素中的某一个元素进行标记，然后观察其同位素在物质中的转移。
以同位素标记典型的同一族元素氢为例，我们可以使用氘（重氢，质量数为2）来标记氢这个元素。
通过给氢原子替换成氘原子，我们可以追踪氢在化学反应或生物过程中的变化和迁移。
实验中，首先我们需要准备一些含有氢的样品。
这些样品可以是化学物质，如水或气体，也可以是生物样品，如植物体内的水分。
接下来，我们将氘标记的物质与待研究的系统进行接触或反应。
在这个过程中，氢和氘的转移和交换将会发生。
通过使用各种分析技术，如质谱仪或同位素比较分析仪，我们可以检测和测量待研究系统中的氢和氘的含量，并确定它们的转移和变化情况。
同位素示踪技术在化学、生物学和地球科学等领域中具有广泛的应用。
通过追踪元素和同位素的转移和变化过程，我们可以研究酶催化反应、元素循环、生物活性物质的合成和代谢，以及水循环等重要过程。
同位素示踪技术还可以用于食物链和生态系统的研究，以及地质和环境科学中的水文循环和污染追踪等方面。
总结起来，元素周期表中的同一族元素的同位素的同位素示踪技术实验是一种重要的研究方法。
[讲解]同位素示踪法
![[讲解]同位素示踪法](https://img.taocdn.com/s3/m/8456fb66dd88d0d232d46aaa.png)
[讲解]同位素示踪法同位素示踪法同位素示踪法在高中生物学实验中的应用同位素示踪法是利用放射性核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法，即把放射性同位素的原子参到其他物质中去，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径，运动到哪里了，是怎样分布的。
同位素示踪法是生物学实验中经常应用的一项重要方法，它可以研究细胞内的元素或化合物的来源、组成、分布和去向等，进而了解细胞的结构和功能、化学物质的变化、反应机理等。
用于示踪技术的放射性同位素一般是用于构成细胞化合物的重要元素，如3H、14C、15N、18O、32P、35S、131I等。
在高中生物学教材中有多处涉及到放射性同位素的应用，下面笔者对教材中的相关知识进行归纳如下:1 研究蛋白质或核酸合成的原料及过程把具有反射性的原子参到合成蛋白质或核酸的原料(氨基酸或核苷酸)中，让它们一起运动、迁移，再用放射性探测仪器进行追踪，就可知道放射性原子通过什么路径、运动到哪里以及分布如何。
2 研究分泌蛋白的合成和运输用3H标记亮氨酸，探究分泌性蛋白质在细胞中的合成、运输与分泌途径。
在一次性给予放射性标记的氨基酸的前提下，通过观察细胞中放射性物质在不同时间出现的位置，就可以明确地看出细胞器在分泌蛋白合成和运输中的作用。
例如，通过实验说明分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体中合成之后，是按照内质网?高尔基体?细胞膜的方向运输的，从而证明了细胞内的各种生物膜在功能上是紧密联系的。
3 研究细胞的结构和功能用同位素标记氨基酸或核苷酸并引入细胞内，探测这些放射性标记出现在哪些结构中，从而推断该细胞的结构和功能。
4 探究光合作用中元素的转移利用放射性同位素18O、14C、3H作为示踪原子来研究光合作用过程中某些物质的变化过程，从而揭示光合作用的机理。
例如，美国的科学家鲁宾和卡门研究光合作用中释放的氧到底是来自于水，还是来自于二氧化碳。
他们用氧的同位素18O 分别标记H2O和CO2，使它们分别成为H218O和C18O2，然后进行两组光合作用实验:第一组向绿色植物提供H218O和CO2，第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。
同位素示踪技术及其生物医药领域应用
同位素示踪技术及其生物医药领域应用同位素示踪技术是一种用于研究物质运动和转化过程的重要手段，它通过标记化学物质中的同位素，利用同位素的特殊性质，跟踪和定量分析物质在生物体内的代谢、转运和动力学情况。
同位素示踪技术已经在生物医药领域中发挥了重要作用，并且具有广泛的应用前景。
同位素是指原子核具有相同的质子数，但中子数不同的元素。
同位素之间在化学性质方面几乎完全相同，但却以不同的速率发生核反应，因此同位素示踪技术可以利用这一特性标记化学物质，揭示其在生物体内的行为。
目前应用最广泛的同位素有碳-14、氢-3、氘、氧-18、氮-15等。
首先，同位素示踪技术在药物代谢研究中起到了重要作用。
药物的代谢是指药物在体内发生的一系列转化过程，特别是在肝脏中进行的药物代谢对于药物在体内的去除和药效的发挥起到至关重要的作用。
同位素示踪技术可以将药物中带有同位素标记的原子或分子通过体外实验与未标记的药物进行比较，从而揭示药物的代谢途径、代谢产物以及转化速率，进而评估药物的安全性和有效性。
其次，同位素示踪技术在生物体内元素的平衡和循环研究中有广泛应用。
生物体内的元素循环和平衡对于维持生命活动具有重要意义，但其动态过程很难直接观测。
利用同位素示踪技术，可以标记特定元素并跟踪其在生物体中的分布、转运和转化过程，进而研究元素的代谢途径、吸收和排泄机制，揭示元素的平衡和循环机理。
这对于深入了解人体生物化学过程、营养平衡以及疾病发生机制具有重要意义。
同时，同位素示踪技术在肿瘤诊断与治疗中也有广泛应用。
肿瘤细胞与正常细胞在生理和代谢活动上存在很大差异，肿瘤细胞通常具有更快的代谢速率和更高的能量需求。
同位素示踪技术可以利用这些特点，通过示踪剂标记肿瘤细胞可疑区域的代谢活动，进行肿瘤的早期诊断和分期，提高肿瘤诊断的准确性。
此外，在肿瘤治疗方面，同位素示踪技术还可以结合放射性同位素治疗，通过示踪剂标记带有放射性同位素的抗肿瘤药物，实现针对肿瘤细胞的精准治疗。
同位素示踪技术
898年，Curie夫妇用人工方法从沥青中提 夫妇用人工方法从沥青中提
903年，Ratherford（ （英）用磁场和电场作 核和电子实验，证明α α、β射线分别是氮。
212Pb（铅）研究 923年，Hevesy首次使用 首次使用
豆中铅的分布移动。
934年，Curie夫妇发现人工放射现象 夫妇发现人工放射现象，获 32P、45Ca 具生物意义的 Ca等。
同位素示踪技术简介
一门为生物科学提供先进研究手段的边缘
一、概述
858年，由于电力工业发展 由于电力工业发展，发现了阴极 线。
895年，Roentgen（德 德）在重复阴极射线 验时，发现了Χ射线。 。
896年，Becquerel（德 德）在研究发出磷光 物质中，第一次发现了自然界放射性物质 第一次发现了自然界放射性物质
18O示踪发现光合作用 940年，Ruben等用
一、概述
35S和32P双标 952年，Hershey和Chase Chase使用
记噬菌体感染实验证明DNA是遗传信息的 记噬菌体感染实验证明 14C确定了光合作用最 体，在50年代还利用 初产物是PGA，并提出了卡尔文循环 并提出了卡尔文循环。 14C、13C、18O等，发现了植 0年代，使用 光呼吸作用。 977年，Sanger等采用放射性标记技术和 等采用放射性标记技术和 ARG技术，成功地进行了 成功地进行了DNA序列测定。
二、示踪技术应用类型
1. 利用同位素具有相同的化学性质 利用同位素具有相同的化学性质，研究
例如：
• • •
32P 3H 14C
物质被生物体吸收、运转等代谢过程。 物质被生物体吸收术应用类型
利用示踪与被追踪物质的物理混合，达到 利用示踪与被追踪物质的物理混合 踪的目的。（化学性质不同 化学性质不同，但可以物理 合）
同位素示踪技术在水文地质学中的应用
同位素示踪技术在水文地质学中的应用一、引言水文地质学是研究地下水和地质构造之间相互作用的学科，同位素示踪技术是一种研究地下水流动和地下水污染传输的有效手段。
本文将详细介绍同位素示踪技术在水文地质学中的应用。
二、同位素示踪技术概述同位素示踪技术以自然界中存在的同位素为研究对象，通过对同位素进行监测、分析，来了解环境的物质与能量循环和转化过程。
其中比较常用的同位素有氢同位素（2H，称作氘）、氧同位素（18O、16O）、碳同位素（13C、12C）、氮同位素（15N、14N）等。
同位素示踪技术在水文地质学中的应用主要涉及氢氧同位素示踪、碳同位素示踪和氮同位素示踪等方面。
三、氢氧同位素示踪氢氧同位素示踪利用地下水中氢氧同位素比值的空间差异，研究地下水的来源、流动路径和补给特征。
其原理是：不同区域的地下水来源，其水分子中氢氧同位素比值是不同的。
通过测定地下水中氢氧同位素比值，可以判断地下水的补给源区和补给方式，进而对地下水补给机制、地下水与地表水的关系等进行研究。
氢氧同位素的测定主要采用同位素比值质谱仪（Isotope Ratio Mass Spectrometer，IRMS），通过测定样品中特定同位素的质量比，计算出其同位素比值。
同时，为了确定样品中同位素比值的精确度，通常采用同位素标准物质进行校正。
四、碳同位素示踪碳同位素示踪主要应用于研究地下水中有机和无机碳的来源及其转移特征。
碳同位素示踪的基本原理是：不同碳来源的同位素比值存在区别，通过测定地下水中有机和无机碳的碳同位素比值，可以推测其来源和服务的地质环境。
常用的碳同位素有自然含量的13C和12C。
在研究地下水中有机和无机碳来源的过程中，13C和12C的变化可以反映生物活动和化学反应的影响。
例如，如果地下水中有机碳主要来自植物残渣，其13C/12C比值应该相对较高；如果来自生物和人类排放物，则其13C/12C比值会比较低。
碳同位素的测定方法包括气相色谱-质谱联用技术（Gas Chromatography-Mass Spectrometry，GC-MS）和元素分析仪（Elemental Analyzers，EA）。
化学品的同位素示踪和标记方法
化学品的同位素示踪和标记方法化学是一门研究物质变化及其性质的学科，是现代工业和科技的重要基石。
化学品在生产生活中的应用广泛，涉及行业众多，如农业、医药、石油化工等。
而化学品同位素示踪和标记技术是化学领域的一项重要技术，它可以帮助我们更深入地了解化学反应的机理、物质的演化规律等。
一、同位素示踪技术同位素示踪技术是指使用在化学反应中具有同一化学性质，但重量数不同的同位素进行标记，以追踪同位素在反应中的变化和物质的运动过程的技术。
同位素标记可以通过放射性同位素和稳定同位素两种方法实现。
1.放射性同位素示踪技术放射性同位素示踪技术是利用放射性同位素的核衰变过程进行示踪的技术。
放射性同位素具有放射性，它们会自发地发射粒子，从而释放出能量。
通过测量放射性同位素衰变的速率可以追踪同位素在物质中的传递和转换过程。
这种方法常用于医学、生物学等领域。
2.稳定同位素示踪技术稳定同位素示踪技术是利用稳定同位素的质量不同来追踪示踪标记物分子在反应和代谢中的运动过程的技术。
因为各种化学物种中天然含有各种不同的稳定同位素，所以采用稳定同位素标记更加容易，也更加实用。
这种方法可以应用于各种化学领域和生命科学领域。
二、同位素标记技术同位素标记技术是指在化学反应中，用带有同位素的分子替换或追加目标分子中的氢、碳、氮、氧等元素，以追踪反应物或产物中原子的变化情况的技术。
目前，同位素标记技术主要应用于两种场合：一种是对高纯度产品的制备和鉴定，在化学和药学领域被广泛应用；另一种是对某些物质在大气、海洋等自然环境下的转移和迁移规律的研究。
总之，化学品的同位素示踪和标记技术是化学领域的一项重要技术。
通过同位素示踪和标记技术，我们可以更深入地了解化学反应的机理和物质的演化规律，为高纯度产品的制备与鉴定、物质在环境中的分布及迁移等问题提供重要依据。
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第九章 同位素示踪技术在反刍动物营养研究中的应用第一节 同位素示踪技术的原理与方法简介同位素示踪是除能量平衡、物质平衡（C 、N ）试验及相关的化学分析技术之外的另一类动物营养学的重要研究方法。
同位素示踪主要应用于营养物质动态代谢过程的观察，这方面的研究用常规技术无法实现。
诸如食糜流通量、营养物质吸收等方面的研究，常规研究手段也可以实现，但应用同位素示踪技术可以提高测定的准确性、减少对动物的外科手术处理、重复利用相同的动物或得到更多的信息。
另外，同位素研究还是矿物质代谢研究的重要手段。
虽然同位素示踪技术的应用受到对仪器设备条件要求较高的限制，但其独特的优越性已使其得到越来越广泛的应用。
一. 同位素示踪技术的原理同位素示踪技术在反刍动物营养研究中的用途广泛。
如营养物质的消化吸收、食糜的流通量测定、菌体蛋白合成、体组织的合成与分解、器官代谢、矿物质代谢乃至能量代谢和体成分估测等均可应用不同的同位素示踪技术实现。
这些同位素示踪技术均利用了同位素原子化学性质相同、物理性质不同的特点，通过示踪原子位置、数量的变化观察物质的代谢。
在方法原理上主要有以下三个方面。
这些原理的组合运用形成了各种技术方法。
⒈ 同位素稀释：如测定某种代谢物在代谢池中的总量，在无法测定代谢池总容量的情况下，向代谢池中注入一定数量的同位素标记代谢物，取得代表性样品后测定同位素富集度（比活度），可以计算出池中代谢物总量。
假设使用稳定性同位素标记的代谢物进行示踪。
注入代谢物的该同位素富集度（某同位素量/代谢物中该元素总量）为Ei ，代谢物注入量为I ；代谢池中代谢物中该同位素的富集度为Ec ，代谢物总量为M ；注入示踪物后代谢池的同位素富集度为Eci 。
其中Ei 、I 为已知量，Ec 、Eci 为可测量，求M 。
()()Eci Ei I Ec M /I M =⨯+⨯+ 则：()()M Ei Eci I /Eci Ec =-⨯-⎡⎤⎣⎦同时测定池中代谢物的浓度C，可以求出代谢池的容积V。
V M/C⒉物质代谢动力学分析：动物体内代谢池中的代谢物一般处于动态变化之中，向代谢池中注入示踪物，测定池内和流出代谢池的示踪物变化以反映物质的代谢。
相关的测定技术及数学计算方法称为动力学分析。
代谢动力学分析一般要求代谢池处于恒态或准恒态代谢状态，在反刍动物一般通过连续饲喂和尽可能减少环境对动物的刺激来实现。
示踪物的注入方法分一次性注入和恒速连续注入两种，采样方法则分为代谢池内同位素达到稳定后采样和按时间序列采样两种。
试验之前，首先需要根据研究目的确定代谢池的数量、之间的关系和各代谢池的含义，即建立房室模型，其次确定示踪物的注入量、注入方法及采样点。
试验数据的分析方法的复杂程度随房室数量、示踪物注入方式、采样方式的不同而有很大差别。
有关问题将在后续内容讨论。
⒊微量成份代谢：矿物质元素，尤其是微量元素在饲料及体组织中的含量很小，在样品量较小，化学分析的灵敏度不足的研究中，需要利用放射性测量灵敏度高的特点。
二. 同位素示踪技术的优点和局限性同位素示踪技术除具有灵敏度高的优点外，应用于动物营养研究的最大优点是可以分别观测代谢物的合成与分解过程，进行动态分析。
如利用化学分析方法只能测定血糖的含量，而利用同位素示踪的方法可以测定出血糖产生与消失的速度。
其次一些利用传统方法必须进行屠宰测定的研究，利用同位素示踪技术可以在相同的试验动物进行重复试验。
同位素示踪技术的局限性主要有以下几个方面：⒈需要经过特殊训练专业人员的协助：放射性标记物的操作、放射性防护、放射性测量以及稳定性同位素的测量均属专门技术，有关人员需要经过专门的训练。
很难要求从事动物营养研究的专业人员同时具备这些方面的专业能力，因此具备同位素示踪研究能力的实验室一般配备专业人员。
⒉对设备、设施条件要求较高：进行放射性操作要求实验室符合安全防护条件。
放射性测量及稳定性同位素测量仪器结构复杂、价格较高。
在一定程度上限制了同位素示踪技术的应用。
⒊ 试验费用较高：放射性、稳定性同位素的价格及样品分析费用较高是造成同位素示踪试验费用较高的主要原因。
但同位素标记物的用量较少，同位素示踪的试验费用在一般科研项目的承受范围之内。
国内同位素示踪技术应用较少的主要原因是实验室条件不足和对同位素示踪技术的了解不够。
三. 原子核物理的基本概念 ⒈ 原子、原子核、核素：自然界中的所有物质均是由元素组成的，组成元素的基本单位是原子。
原子由原子核和核外电子构成。
原子的质量很轻，约为2410-～2210-g 。
原子的质量用原子质量单位μ表示，1μ的绝对质量是12C 原子质量的十二分之一，即241.66056510-⨯g 。
核外电子带负电，每个电子的质量为0.000549μ。
原子核由质子和中子组成，质子带正电，带电量与电子相等，中子不带电。
原子核的质子数与核外电子数相等，因此原子呈电中性。
质子的质量为1.007276μ，中子的质量为1.008665μ，因此原子的质量主要集中在原子核。
质子与中子数的和称为核子数，核子数与质子数决定了原子核的基本特征，通常A Z X 表示不同元素的原子核，称为核素。
其中A 为核子数，Z 为质子数，X 为所属元素的名称。
元素在元素周期表中的位置是由核外电子数（亦即质子数）决定的，核子数不同而质子数相同的原子属于同一种元素，由于处于元素周期表的同一位置，习惯上称它们为同位素。
⒉ 放射性同位素、稳定性同位素：原子核是否稳定完全决定于内在因素。
原子核内存在质子之间的静电斥力和核子之间的核力。
核力是核子（质子、中子）之间的相互吸引力，与电荷无关，强度为电磁力的310倍，作用距离只有1510-cm 。
作用距离超出这一数量级时，核力很快减小近于零，是一种“短程力”。
核力具有饱和性，即一个核子只与附近的几个核子起作用，而不与所有核子起作用。
存在核力的任意两个核子之间的核力大小大致相等。
质子之间的静电斥力是长程力，斥力的大小与质子间距离的平方呈反比。
原子核的稳定性与核子数和质子与中子的比例有关，不稳定的原子核总是自发地向稳定状态转变，这一过程称为核衰变。
发生核衰变时，原子核放射出带电或不带电的粒子，因此核衰变又称为放射性核衰变。
不稳定的核素称为放射性核素，稳定的核素称为稳定性核素，相对于其同位素分别称为放射性同位素和稳定性同位素。
⒊放射衰变类型：放射衰变得类型很多，动物营养研究中常用核素的衰变主要有五种，即α衰变、β衰变、β＋衰变、γ衰变及电子俘获。
3.1 α衰变：放射性核素放射出α粒子而变成另一种核素的过程称为α衰变。
α粒子实际上是氦原子核（42He）。
由一种核素放射出的α粒子的能量是单一的，但伴有γ射线的α衰变核素常常放射出不止一种能量的α粒子。
α粒子的能量a E大都在4－8MeV之间，最大可达10MeV。
发生α衰变的天然核素的原子序数一般大于82，人工放射性核素很少有发生α衰变的。
3.2 β衰变：放射性核素的一个中子转变为一个质子，同时放射出β粒子的过程称为β衰变。
β粒子实际上是电子，为了与核外电子区别，也写成β－。
β衰变的生成物有三种，比母体核原子序数大1的子体核、β粒子和中微子。
核衰变释放出来的能量由三者共同带走，且能量在三者之间的分配方式不固定，因此放射出的β粒子的能量在最大值（接近于衰变能）和最小值（接近于零）间形成连续的能谱。
3.3 β＋衰变：放射性核素的一个质子变成一个中子并放射出β＋粒子。
β＋粒子实质上是正电子，质量、电荷与电子相同，只是带正电。
β＋衰变的产物是较母体核原子序数小1的子体核、β＋粒子和中微子。
β＋的能量也是一个连续能谱。
3.4 电子俘获（EC）：不稳定核素俘获一个核外绕行电子，核内的一个质子转变成中子和中微子。
电子俘获过程只产生一个中微子，因而具有单一的能量。
许多产生电子俘获的放射性核素同时也产生β＋衰变，如2211Na；也有一些能同时产生β衰变，如4019K；还有少数核素能同时产生电子俘获、β＋衰变和β衰变。
3.5 γ衰变：处于激发态的原子核通过放射出γ射线回到基态的衰变方式称为γ衰变。
γ射线是一种电磁辐射，不带电荷。
γ衰变前后核素的原子序数和核子数不发生变化，仅能量状态不同。
原子序数和核子数相同，能量状态不同的核素称为同质异能素。
γ射线的能量是不连续的，一个核衰变可能放射出几种不同能量的γ射线。
⒋ 放射性核衰变的一般规律 4.1 衰变定律：设放射性原子核的初始数目为0N ，经过t 时刻后剩余的放射性原子核数目为N ，则两者之间符合以下关系：t 0N N e λ-= (1)设初始的放射性强度为0A ，t 时刻后的放射性强度为A ，两者之间存在相同的关系，即：t 0A A e λ-= (2)以上关系称为衰变定律，其中λ是衰变常数。
4.2 半衰期、平均寿命、放射强度单位：半衰期（1/2T ）是指放射性核素的数量减少到初始数量一半所需的时间，此时0N N /2=。
由（1）式可以推导出：1/2T ln2/λ= (3)经过n 个半衰期后，放射强度A 与初始放射强度0A 的关系为：N 0A A /2= (4)平均寿命（T ）是指放射性原子核在衰变前的平均存在时间，由（1）式可以推导出：T 1/λ= (5)4.3 放射强度单位：放射强度是用单位时间内衰变的次数来度量的。
1971年第十四届国际计量大会通过的放射强度计量单位是“贝克勒尔”，简写为Bq 。
1Bq ＝1次衰变/秒。
由于历史的原因，习惯上还用“居里”（ci ）作为放射强度单位。
1ci 是指1g 镭每秒钟的衰变数，即103.710⨯次。
由于居里的单位比较大，常用毫居里（mci ）和微居里（μci ），单位大小依次递减1000倍。
另外还用衰变数/秒（dps ）或衰变数/分（dpm ）表示放射强度。
放射强度大小显然与放射性核素的数量和核素的衰变常数λ有关。
因此由放射性物质的质量和半衰期可以计算出其放射强度。
已知放射性物质的质量m 和其原子量M ，则放射性核素的数量N 为N mK /M =， K 为阿佛加德罗常数236.02310⨯由（3）式，1/2ln 2/T λ=（1）式的微分方程为dN /dt N λ-=，而dN /d t -是单位时间衰变得原子核数，即放射强度，亦即放射强度A N λ=，因此有：()()()221/21/2A N ln 2/T mK/M m 4.17410/M T dps λ==⨯=⨯⨯⨯…… (6) 在研究物质代谢的同位素示踪试验中，经常使用比活度（specific activity, SA ）的概念。
其含义是样品中作为示踪物的放射性同位素原子与被示踪的稳定性同位素原子的数量比。
由于放射性同位素的放射强度与与放射性同位素原子数之间是线性关系，且所研究化合物中标记原子数与分子数之间的比例是固定的，因此一般用单位质量标记化合物的放射强度表示其比活度，如dpm/mg 等。