同位素
什么是同位素
什么是同位素简介同位素是指化学元素中，具有相同原子序数（即具有相同的质子数）但质量不同的核素。
同位素具有相似的化学性质，但由于质量的差异，其核物理性质可能存在显著差异。
同位素广泛存在于自然界中的元素中，并且在许多领域具有重要的应用。
同位素同位素同位素的发现同位素的概念最早由英国化学家克莱普隆（Frederick Soddy）提出。
他在1902年发现了同位素的现象，并提出了“同素异质体”（isotopic heterogeneity）的概念。
随后，他被授予了1921年度的诺贝尔化学奖，以表彰他对同位素研究的重要贡献。
同位素一般使用元素符号的后缀来表示，该后缀通常是质量数，也可以用原子质量或质量数的表示方式。
例如，氢的两种同位素被表示为氢-1和氢-2，分别对应于质子数为1和2的氢核。
同位素的分类同位素根据其存在方式可分为两类：稳定同位素和放射性同位素。
稳定同位素稳定同位素是指核自发变换的概率非常低，因此其半衰期很长，可以被视为永久存在的同位素。
大多数元素都具有多种稳定同位素，例如碳元素有C-12、C-13和C-14等。
稳定同位素在科学研究、地质学、环境监测、医学和食品追溯等领域有广泛的应用。
例如，利用稳定同位素可以追踪地质样品的来源和演化过程，还可以用于鉴定食物的来源和检测食品的真伪。
放射性同位素是指核自发变换的概率较高，因此其具有一定的半衰期。
放射性同位素存在于自然界中的元素中，例如铀元素的放射性同位素U-238和放射性同位素U-235。
放射性同位素具有放射性衰变的特性，通过放射性衰变过程可以释放出辐射能量。
放射性同位素在医学影像学、放射治疗、核能产业和碳14测年等领域有广泛的应用。
同位素的应用同位素在许多领域有重要的应用，下面介绍几个主要的应用领域。
核医学同位素在核医学中有广泛的应用。
放射性同位素可以用于诊断和治疗多种疾病，例如甲状腺疾病、癌症和心血管疾病等。
具体应用包括正电子发射断层扫描（PET）、单光子发射计算机体层成像（SPECT）和放射性治疗等。
同位素的例子
同位素的例子同位素举例：1、氢有三种同位素，H氕、D氘（又叫重氢）、T氚（又叫超重氢）。
2、氯有两种同位素，原子序数均为17，但质量数分别为35和37。
3、碳有多种同位素，12C、13C和14C（有放射性）等。
同位素是指具有相同原子序数但质量数（或中子数）不同的核素。
根据物理特性不同，同位素可分成放射性同位素和稳定性同位素，其中放射性同位素经历着本身的衰变进程，并放射出辐射能，是不稳定的，具有物理半衰期；稳定性同位素无放射性，物理性质稳定。
原子序数（质子数）相同而质量数（中子数）不同的原子互为同位素。
它们的化学性质几乎相同，在元素周期表中占同一位置。
扩展资料氢有三种同位素，H氕、D氘（又叫重氢）、T氚（又叫超重氢）。
氕（1H）通常称为氢，它是氢的主要稳定同位素，其天然丰度为99.985%，按原子百分数计，它是宇宙中最多的元素，在地球上的含量仅次于氧，它主要分布于水及各种碳氢化合物中，在空气中的含量仅为5X10 －5%.氕的原子序数为1，原子量为1.007947。
在常温下，它是无色无臭的气体。
在标准状态下的密度为0.08987g/,sh cf pntmya o 0.0695。
氘为氢的一种稳定形态同位素，也被称为重氢，元素符号一般为D或2H。
它的原子核由一颗质子和一颗中子组成。
在大自然的含量约为一般氢的7000分之一，用于热核反应。
重氢在常温常压下为无色无嗅无毒可燃性气体，是普通氢的一种稳定同位素。
它在通常水的氢中含0.0139%～0.0157%。
其化学性质与普通氢完全相同。
但因质量大，反应速度小一些。
氚：元素氢的一种放射性同位素。
符号，简写为3H，氚还有其专用符号T。
它的原子核由一颗质子和二颗中子组成。
氚的拉丁文名为tritium，意为“第三”又称超重氢。
氚的质量数为3，在天然氢中，氚的含量为1×10-15%。
同位素的特点及其应用
同位素的特点及其应用同位素是指具有相同的原子序数（即相同的元素）但具有不同的质量数（即具有不同的中子数）的原子。
同一元素的同位素具有相同的化学性质，但由于中子数的不同，其物理性质和放射性性质可能会有所不同。
同位素的特点：1. 质量数不同：同位素的质量数不同，而质量数是由质子数和中子数之和确定的。
因此，同位素的中子数不同，质量也不同。
2. 原子序数相同：同位素的原子序数相同，即它们都是同一个元素。
3. 化学性质相似：同位素具有相同的原子序数，因此它们的化学性质相似。
它们在化学反应中会以相似的方式参与，形成类似的化合物。
4. 物理性质可能不同：由于同位素的质量不同，因此它们的物理性质可能会有所不同。
例如，同位素的密度、熔点和沸点可能会有一些微小的差异。
5. 放射性性质可能不同：一些同位素具有放射性，即具有放射性衰变的能力。
由于同位素的中子数不同，因此它们的放射性性质可能会有所不同。
一些同位素具有较短的半衰期，而另一些同位素具有较长的半衰期。
同位素的应用：1. 放射性同位素的应用：放射性同位素广泛应用于医学、工业和科学研究中。
例如，放射性同位素可以用于放射治疗，用于治疗癌症。
放射性同位素还可以用于放射性示踪，用于研究物质的流动和代谢过程。
2. 同位素标记的应用：同位素标记是将同位素引入到化合物或生物体中，以用于追踪和研究化合物或生物体的行为和代谢过程。
同位素标记广泛应用于生物医学研究、环境科学和地质学等领域。
3. 同位素年代测定的应用：同位素年代测定是利用同位素的放射性衰变过程来确定物质的年代。
例如，通过测定一块岩石中放射性同位素的衰变程度，可以确定岩石的年代，从而了解地质历史和地质过程。
4. 同位素分离的应用：同位素分离是指将同位素从混合物中分离出来，以用于特定的应用。
例如，铀的同位素分离可以用于核能发电或核武器制造。
同位素分离还可以用于制备医学同位素或工业用途。
5. 同位素示踪的应用：同位素示踪是利用同位素的特殊性质来追踪物质的流动和转化过程。
同位素
同位素
科技名词定义
中文名称：
同位素
英文名称：
isotope
定义1：
具有相同原子序数(即质子数相同，因而在元素周期表中的位置相同)，但质量数不同，亦即中子数不同的一组核素。
所属学科：
电力（一级学科）；核电（二级学科）
定义2：
中子数不同的同一种元素的一种原子形式，包括稳定同位素和放射性同位素。
所属学科：
生态学（一级学科）；全球生态学（二级学科）
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,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)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,例如碳14，一般用14C而不用C14。
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（如：化学反应和离子的形成），物理性质有差异[主要表现在质量上（如：熔点和沸点）]。
自然界中，各种同位素的原子个数百分比一定。
同位素是指具有相同核电荷但不同原子质量的原子（核素）称为同位素。
在19世纪末先发现了放射性同位素，随后又发现了天然存在的稳定同位素，并测定了同位素的丰度。
大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。
同种元素的各种同位素质量不同，但化学性质几乎相同。
自19世纪末发现了放射性以后，到20世纪初，人们发现的放射性元素已有30多种，而且证明，有些放射性元素虽然放射性显著不同，但化学性质却完全一样。
同位素的基本含义
同位素的基本含义同位素是指原子核中具有相同质子数（即原子序数）但质量数不同的原子。
同位素在化学和物理学中具有重要的应用和意义。
本文将介绍同位素的基本含义和它在科学研究和实际应用中的作用。
同位素的存在是由于原子核中的质子数一样，但中子数不同。
例如，氢元素的同位素有氘（质子数为1，中子数为1）、氚（质子数为1，中子数为2）等。
同位素的质量数不同，因此它们的质量和一些物理性质也会有所不同。
同位素在科学研究中有着广泛的应用。
其中，同位素标记技术是一种常用的方法。
科学家们利用同位素的稳定性和特定的物理性质，将其标记在分子或化合物上，从而追踪和研究化学反应、代谢途径和生物过程等。
例如，氧同位素标记技术可以用来研究水分子在生物体内的转运和代谢过程，碳同位素标记技术可以用来追踪碳在生态系统中的循环和转化过程等。
同位素还在地质学研究中发挥着重要的作用。
地球科学家可以通过同位素的比例来推断地球上的地质历史和演化过程。
例如，氧同位素比例可以用来研究古代气候和冰川的变化，放射性同位素的衰变可以用来测定岩石和化石的年龄等。
同位素在医学和工业领域也有广泛的应用。
医学上，同位素可以用来进行放射治疗、诊断和肿瘤显像等。
工业上，同位素可以用来追踪和控制化学反应、研发新材料和研究材料的性质等。
例如，稳定同位素示踪技术可以用来监测工业废水中的污染物来源和扩散路径，从而实现环境保护和治理。
总之，同位素是具有相同原子序数但质量数不同的原子核。
它在科学研究和实际应用中起着重要的作用。
通过同位素的标记和追踪，我们可以研究和理解化学、生物、地质、医学等领域中的各种过程和现象。
同位素的应用将继续为人类的科学研究和生活带来更多的发展和进步。
医用同位素标准
医用同位素标准医用同位素是指具有放射性的同位素，常用于医学诊断、治疗和研究等领域。
它们通过放射性衰变释放出的放射线，可以用于疾病的检测、影像的生成以及治疗方法的发展。
以下是医用同位素标准的相关参考内容。
1. 医用同位素的分类：- 诊断用同位素：用于放射性核素进行体内分布的检测、影像生成和功能评估。
- 治疗用同位素：用于放射性核素通过放射性药物或射线疗法对肿瘤和其他疾病进行治疗。
- 标记剂：用于放射性核素标记药物、抗体或其他分子，以便用于显像、治疗或实验。
2. 医用同位素的选择：- 核素特性：选择合适的核素取决于它的半衰期、放射性能和能量。
- 生物学特性：考虑到放射性核素在体内的分布和延时时间。
- 安全性：选择安全、无毒的核素，并考虑辐射剂量和辐射风险。
3. 医用同位素的生产：- 通过核反应：通常使用离子加速器或核反应堆来产生医用同位素。
- 通过辐照：使用重要元素（如铜、钴、铪等）的稳定同位素，经过核反应进行辐照来生成放射性同位素。
- 通过萃取：从自然界或其他来源中提取含有所需放射性核素的物质。
4. 医用同位素的应用：- 放射性示踪技术：通过标记剂和显像设备来观察和评估生物体内的变化，如心脏、脑部和骨骼的影像生成。
- 放射性治疗：使用放射性同位素或射线疗法来治疗癌症、甲状腺功能亢进等疾病。
- 标记剂应用：用于标记药物、抗体或其他分子，以便用于显像、治疗或实验。
5. 医用同位素的安全性和监管：- 辐射安全：使用医用同位素必须遵循辐射安全标准，以确保医护人员和患者的安全。
- 监管机构：国家卫生健康委员会、核安全局等监管机构负责制定和执行医用同位素的相关规定和标准，以确保其安全性和有效性。
总之，医用同位素的应用在医学领域发挥着重要的作用。
通过合理选择和生产医用同位素，并严格遵守相关的安全和监管标准，可以为疾病的诊断、治疗和研究提供有力的工具和支持。
医用同位素的不断发展和应用将进一步推动医学领域的进步和创新。
高一化学同位素课件
同位素在化学反应机理研究中的应用
总结词
同位素在化学反应机理研究中具有重要作用，可以帮助科学家了解反应过程中各个物种的结构和性质，从而揭示 反应机理。
详细描述
同位素在化学反应机理研究中可以用于标记反应物中的特定原子，从而在反应过程中跟踪和检测这些原子的变化 。通过同位素标记，科学家可以了解反应过程中各个物种的结构和性质，从而揭示反应机理。这种方法对于理解 化学反应的本质和设计新的化学反应具有重要的意义。
对同位素设备和设施进行定期 检查与维护，确保其安全可靠
。
同位素的废弃物处理
专业处理
同位素废弃物应由专业 机构进行处理，确保安
全无害。
分类管理
根据废弃物的性质和放 射性强度进行分类管理 ，采取不同的处理方式
。
减量化处理
通过适当的手段减少废 弃物的体积和放射性强
度。
安全储存与运输
在储存和运输过程中， 确保同位素废弃物的安 全，防止泄漏和事故发
结构和核反应过程等。
半衰期和放射性同位素
半衰期是指不稳定同位素发生衰变时 一半原子核发生衰变所需要的时间。 不同的不稳定同位素具有不同的半衰 期，从几秒到数千年不等。
放射性同位素在科学研究、工业生产 和医疗领域中具有广泛的应用，例如 用于放射性示踪、放射性治疗和核能 生产等。
放射性同位素是指具有不稳定原子核 的同位素，它们能够释放出射线，如 α射线、β射线和γ射线等。
同位素的形成是由于原子 核发生变化时，中子数发 生变化而形成的。
同位素的分类
根据中子数的不同，同位 素可以分为稳定同位素和 放射于同位素的中子数不同，它们的核 外电子数相同，因此它们的化学性质 相同。
放射性同位素的半衰期
放射性同位素会自发地发生衰变，产 生新的同位素或放射性元素，这个过 程有一定的半衰期。
同位素 举例-解释说明
同位素举例-概述说明以及解释1.引言1.1 概述同位素是指具有相同原子序数（即原子核中质子数量相同）但具有不同中子数量的同种元素。
它们在化学性质上相似，但在物理性质上可能有所不同。
同位素的存在丰富多样，它们在自然界中普遍存在，并且在许多领域都具有重要的应用价值。
本文将从同位素的定义、应用以及研究进展三个方面对同位素进行深入探讨，旨在全面了解同位素的意义和价值。
通过对同位素的认识，有助于我们更好地利用同位素的特性，推动科学技术的发展，促进人类社会的进步。
1.2 文章结构文章结构部分的内容:文章将首先介绍同位素的定义，包括同位素与原子核构成、同位素的特性以及同位素的分类。
随后，将详细探讨同位素在不同领域的应用，例如医学影像学、地质学、环境科学等方面。
接着，将对同位素研究的最新进展进行介绍，包括同位素的分离和测量方法，以及在核反应和新材料开发方面的相关研究成果。
在结论部分，将总结同位素在各个领域的重要性和广泛应用，展望同位素在未来的潜在应用前景，并最终以结语总结全文，强调同位素在科学研究和现实生活中的重要意义和潜力。
文章1.3 目的:本文旨在深入探讨同位素的概念、应用和研究进展，以展示同位素在科学研究和实际应用中的重要性和价值。
通过对同位素的定义和特性进行介绍，展示同位素在不同领域的广泛应用，包括医学、能源、地质、天文等方面。
同时，也将着重介绍同位素在科学研究中的最新进展，以及展望同位素在未来的应用前景。
通过本文的阐述，读者可以更加全面地了解同位素的意义和直接应用，以及对未来科学研究和技术发展的重要影响。
2.正文2.1 同位素的定义同位素是指具有相同原子序数（即同一元素）但具有不同质量数（即原子核中所含质子数不变，但中子数不同）的原子。
同位素由于质量数的不同，其原子量也不同，但化学性质相同。
例如，氢元素的三种同位素分别为氢-1（质子数为1，中子数为0）、氢-2（质子数为1，中子数为1）、氢-3（质子数为1，中子数为2）。
初中地理同位素知识点总结
初中地理同位素知识点总结同位素是指具有相同原子序数但质量数不同的同一元素的不同种类。
地理上的同位素主要应用在石油、矿产、环境、气候等领域，通过同位素的测定可以探究地球演化、地质过程、自然界的功能等。
一、同位素的定义和基本知识1. 同位素的概念：同位素是指具有相同原子序数（即原子核中质子的数目相等）但质量数不同（即原子核中质子与中子的总数不同）的同一元素的不同种类。
例如，氢的同位素有氘（质量数为2）和氚（质量数为3）。
2. 同位素的命名：同位素的命名以元素符号后加上质量数来表示，如氧的三个同位素分别为氧-16、氧-17和氧-18。
3. 同位素的相对丰度：地球上不同同位素的相对丰度是可以测定的。
例如，自然界中碳元素主要存在于两种同位素形式，碳-12（约占98.9%）和碳-13（约占1.1%）。
4. 同位素的稳定性和放射性：同位素可分为稳定同位素和放射性同位素两类。
稳定同位素指在地球上存在时间极长，可以长期稳定存在的同位素，如氢-1、氧-16等；放射性同位素指存在于地球上时间较短，通过自发核变而释放掉额外粒子和能量的同位素，如铀-235、铀-238等。
二、同位素在地质研究中的应用1. 同位素年代学：同位素年代学是地质学中常用的一种年代测定方法。
通过测定岩石或化石中的同位素含量，可以推断它们的年代。
例如，锆石中含有稳定的铀同位素和放射性的铅同位素，测量二者的相对丰度可以确定锆石的年龄。
2. 同位素地球化学：同位素地球化学研究地球上各个部分同位素的分布、转化和迁移，探究地球演化过程中的地质作用和环境变化。
例如，通过测量大气中氡同位素的含量，可以研究大气对氡同位素的吸附和释放过程。
3. 同位素地貌学：同位素地貌学研究地貌形成机制、历史演变和现代地理过程，利用同位素测定土壤、矿物、水体等中的同位素含量。
例如，通过测量河流水体中氧同位素的含量，可以揭示水文循环的过程和特点。
三、同位素在环境科学中的应用1. 同位素示踪技术：同位素示踪技术是环境科学研究中常用的一种方法，通过标记特定同位素来追踪和分析物质在环境中的迁移、转化和作用过程。
化学元素的同位素与同系物
化学元素的同位素与同系物同位素和同系物是化学元素中的两个重要概念。
它们在化学研究和应用中具有重要的地位。
本文将就同位素和同系物的定义、性质以及在科学研究和应用中的重要性进行探讨。
一、同位素的定义和性质同位素是指具有相同原子序数（即原子核中质子数相同）但具有不同质量数（即原子核中质子数和中子数不同）的原子核。
同位素的存在主要是由于原子核的质量数不同所导致的。
同位素之间的质量数差异并不大，但它们在核能级、核磁共振等方面具有非常重要的作用。
同位素具有类似化学性质，因为它们的原子核中的质子数（即原子序数）相同。
但由于同位素的质量数不同，其核物理性质会有所变化。
例如，同位素的原子核稳定性不同，导致它们的衰变速率和放射性特性也不同。
另外，同位素的核磁共振频率、电子亲和能等性质也会因质量数的差异而发生变化。
二、同位素的应用1. 同位素标记法同位素标记法是将具有特定放射性或稳定性的同位素引入到分子或化合物中，以用于生物、医学、环境等领域的研究。
例如，在药物研发中，同位素标记的药物可以用于药物代谢、分布和排泄等过程的研究。
在环境科学中，同位素标记的物质可以用于追踪污染物的来源和迁移路径。
2. 同位素示踪法同位素示踪法是利用同位素在化学和生物体系中的特异性反应和迁移行为，通过测量同位素比例的变化，来揭示物质转化和迁移过程。
同位素示踪法在地质学、生态学、地下水资源管理等方面有广泛的应用。
例如，利用稳定同位素示踪法可以确定降水源头和水体补给区域，进而进行水资源的合理管理和保护。
三、同系物的定义和性质同系物是指具有相同原子序数（即同属于一个元素周期表中的组）但有不同电子排布和相应的性质的元素。
同系物之间的性质主要受到电子排布的影响。
同系物可由元素周期表中同一族的元素来代表。
同系物具有类似的化学性质，因为它们拥有相同的原子序数。
然而，由于电子排布的不同，同系物在物理和化学上可能会有差异。
例如，同系物的原子半径和离化能会随着电子排布的变化而有所不同，导致它们的化学反应性和性质发生变化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1000
/)()(000⨯=标准标准样品－R R R δ8.3 矿区地下水环境同位素分析
在水中天然存在很多种环境同位素，比如2H 、18O 、34S 、13C 、14C 等。
地下水和地表水在其演化运动过程中，除了形成其一般的物理、化学踪迹外，还形成了大量微观的同位素踪迹。
用同位素方法研究地下水的优越性在于它的化学性质比较稳定，不易被岩土吸附，不易生成沉淀的化合物；它的检测灵敏度非常高，很小的剂量就可获得满意的效果。
用环境同位素的示踪方法来研究地下水的运动规律，能快速和有效的取得其它方法难以得到或者根本无法得到的重要水文地质信息，由于环境同位素作为天然示踪剂“标记”着天然水和地下水的形成过程，因此研究它们在各水体中的分布规律就有可能直接获得地下水形成和运动过程的信息。
其途径就是通过环境同位素的分析，比较地下水体和地表水体中环境同位素的差异和变化规律来揭示地下水的起源、形成条件、补给机制以及各水体之间的水动力关系。
该方法还是解决地下水各种补给来源水的混合比例、各类水体间水力联系等实际问题的有效工具。
8.3.1同位素标准及应用方法原理
在稳定同位素研究中，把某一元素两种同位素的丰度比用R 值来表示， 如D/H 、18O/16O ，在分析时只测定它的丰度比值而不测量单项同位素的绝对含量，通常用δ值表示，δ值定义如下：
其意义是样品中一元素的两种同位素丰度相对于某一对应标准丰度的千分偏差。
使用国际标准SMOW(为平均大洋水)为标准。
SMOW 定义δ2H 和δ18O 值均为零作为其标准。
氢氧元素共有5个稳定同位素（1H 、2H 、16O 、 17O 、18O ），但通常用于稳定同位素研究的是2H 和18O 。
一般在水分子中氢氧的不同稳定同位素以不同方式组合，可形成9种不同形式的水分子，如H 216O 、HD 16O 、D 216O 、H 218O 、HD 18O 、D 218O 、H 217O 、HD 17O 、D 217O ，这些同位素水分子，由于质量不同，因而具有
不同的饱和蒸气压，在蒸发和冷凝过程中，重同位素水分子（D2O、H218O）优先富集在液相中，而在气相中贫化，导致液相和气相之间氢氧同位素组成的差异，而产生了同位素分馏。
即轻同位素优先蒸发，重同位素优先凝结。
地下水受大气降水的补给，而大气中的水分主要来自海水蒸发，因此，地下水中轻同位素1H 和16O偏大，而重同位素2H、18O偏小，即降水中较之海水中的D和18O贫乏。
通过系统地对世界各地大气降水和地表水的测定研究，发现同位素的输入值随空间变化，迄今已提出了温度效应、高度效应、纬度效应、蒸发效应及δD和δ18O 的雨水线公式等。
由于稳定同位素的守恒性，地下水中稳定同位素反映的是大气降水进入地下之前的信息，而在进入地下后，其平均含量不会随时间而变化，因此可以推断地下水的来源、现代入渗水和古沉积地下水以及蒸发水体的混合程度。
氚（T或3H）是氢的放射性同位素，半衰期12.26年，在水中以HTO形式存在，氚的浓度常用氚单位（TU）表示(1TU相当于1018个氢原子中含一个氚原子)，即：T/H=10-18。
循环水中氚的起源于天然和人工两类，前者是宇宙射线与上部大气层反应的结果，产率很低，北半球可达5～10TU；后者是1952年以来大规模热核试验导致大量人造氚进入大气的结果，北半球氚含量1963年达到高峰，其值为数千氚单位，超过天然氚浓度几个数量级，1963年后，因大气热核试验减少氚浓度也随之降低，目前仍高于热核试验之前的水平。
由于天然氚和人工氚在大气中形成氚水后遍布整个大气圈，其降雨对现代环境水起着标记作用，相当于大规模全球性投放的示踪试验，因此可利用氚浓度研究和追踪地下水运动状况，由于氚浓度在自然环境的分布还具有季节、大陆、纬度、高度效应等因素，要得到历年当地大气降雨中氚浓度值是非常困难的，因此利用氚测定地下水年龄也很困难，一般情况只能得出半定量的评价，只能说明所测地下水接受大气降水补给是在1952年以前还是以后，或是否有1952年后渗入补给的现代水或年轻水混入补给。
一般认为，如果把地下水补给关系看作是活塞式补给，不考虑混合弥散作用的影响，根据近代大气圈降水氚含量及氚衰变速率，1953年以前形成的地下水，氚含量接近仪器测试的本底，即1TU以下，而1954年到1961年期间补给入渗的地下水氚值一般在1～10TU之间，超过10TU的地下水是近40余年补给的。
8.3.2 稳定同位素D（氘）和18O特征及分析
本次放水试验期间在矿区大青含水层同位素共采取6个水样，第四系1个水样，雨水1个水样。
环境同位素检测结果见下表。
表8.4 邢台矿9#煤主要含水层地下水同位素检测结果汇总表
对于地下水来说，大气降雨渗入地下后，δ值的变化趋于均一化，这反映着时间、空间的混合，所以位于降水线附近的地下水的δ值所代表的是大气降雨的平均值。
1961年Craig基于对全球淡水同位素资料的统计，首先确立了全球雨水线方程（Global Meteoric Water Line,简称GMWL）：δD=8δ18O+10。
为了表征水样点偏离大气降水线的程度，我们引入氘过量参数d。
氘过量参数也叫氘剩余，被定义为d＝δD－8δ18O，是当地大气降水线斜率为8时的截距，也是区域水岩氧同位素交换程度的总体反映。
理论认为，水样同位素偏离雨水线的程度可以用氘剩余来表示，当δ值恰好落在雨水线上时，d＝10‰，而δ值落在雨水线右下方，表明它d<10‰，而δ值落在雨水线左上方，表明它们d>10‰，d值偏离10‰的数量在δD－δ18O图上等于该水样沿平行于δD轴方向的距离，往往可以指示地下水来源区蒸发的程度，也反映补给过程中的蒸发程度。
地下水同岩石中18O发生同位素交换使其δ18O值增大，而同水中CO2发生同位素交换使δ18O值减小，从而发生18O的漂移，而δD值基本保持不变。
把本次取得的全部水样的δD、δ18O值表示到δ18O -δD关系图上，从图中可以看出，δ值都落在该区雨水线附近，反映出不同时间大气降雨渗入含水层充分混合后的δD、δ18O值仍然符合雨水线的线性关系，说明水样与大气降雨关系密切。
根据取样点地下水径流水交替条件来分析，BD2、大青出水点和大青6处径流交替条件差氚含量大于径流交替条件非常好的大青4、O2D2、O2D3、第四系，BD2和大青6处甚至大于雨水，说明BD2、大青出水点和大青6处和大青4、
O2D2、O2D3、第四系可能为跨越数十年不同的地下水补给。
BD2、大青出水点和大青6等处氚含量6.47~10.92 TU，推测应为受核试验影响的1954年到1961年期间大气降水入渗补给；新近采集雨水氚含量7.25TU，径流交替好的大青4、O2D2、O2D3、第四系等地下水氚含量＜2.00 TU，推测为受核试验影响较小的1985年以后大气降水入渗补给。