1. 운동 동위 원소 효과 (Kies) :
* 정의 : Kies는 질량 차이로 인한 동위 원소 간의 반응 속도 차이로 인해 발생합니다. 가벼운 동위 원소는 무거운 동위 원소보다 더 빨리 반응하는 경향이 있습니다.
* 예 : 광합성에서, 식물은 우선적으로 더 가벼운 탄소 동위 원소 ¹²c를 더 무거운 ¹³C에 통합합니다. 이는 가벼운 동위 원소가 진동 주파수가 낮기 때문에 공정 중에 C-H 결합을 쉽게 파괴 할 수 있기 때문입니다.
* 다른 예 : 효소-촉매 반응, 확산 및 증발은 또한 키를 나타낼 수있다.
2. 평형 동위 원소 효과 (EIE) :
* 정의 : Eies는 동위 원소가 평형에서 다른 상 또는 분자 사이에 다르게 분배 될 때 발생합니다. 이것은 동위 원소 사이의 진동 주파수의 차이에 의해 영향을받습니다.
* 예 : 물 증발 동안 수소 동위 원소 (¹H 및 ²H)의 분별은 EIE의 예입니다. 더 무거운 동위 원소는 액체 물이 풍부 해지는 경향이있는 반면, 가벼운 동위 원소는 수증기가 풍부합니다.
3. 생지 화학 사이클링 :
* 정의 : 다른 저수지 (예 :대기, 바다, 암석)를 통한 요소의 순환은 동위 원소 분별을 초래할 수 있습니다.
* 예 : 퇴적물에 유기물의 매장 동안 탄소 동위 원소의 분별. 이로 인해 원래 소스와 비교하여 유기물의 ¹³C/¹²C 비율이 감소합니다.
특정 예 :
* 광합성 : 식물은 우선적으로 ¹²C를 ¹³c 이상으로 통합하여 환경에 비해 식물 조직에서 Δ¹³C 값이 낮아집니다.
* 호흡 : 호흡은 우선적으로 ¹³co₂에서 ¹²co₂를 우선적으로 방출하여 나머지 유기물에서 약간 더 높은 Δ¹³c 값을 초래합니다.
* 물 증발 : 증발은 우선적으로 ²h ℃에서 ¹h₂O를 방출하여 액체 물에 비해 수증기의 Δ²H 값을 감소시킨다.
* 질소 고정 : 생물학적 질소 고정은 우선적으로 ¹ 옆에 1 넬을 통합하여 고정 질소에서 Δ¹에 값이 낮아집니다.
동위 원소 분획에 영향을 미치는 요인 :
* 온도 : 더 높은 온도는 일반적으로 더 큰 키를 이끌어냅니다.
* 반응 메커니즘 : 특정 반응 메커니즘은 동위 원소 분별의 크기에 큰 영향을 줄 수 있습니다.
* 물리적 특성 : 동위 원소 사이의 물리적 특성의 차이 (예 :확산 속도, 증기 압력)도 분별에 기여할 수 있습니다.
응용 프로그램 :
* 고생물 재건 : 화석 및 퇴적물의 동위 원소는 과거 기후 조건을 재구성하는 데 사용될 수 있습니다.
* 환경 모니터링 : 동위 원소는 오염 물질의 움직임과 운명을 추적하는 데 사용될 수 있습니다.
* 음식 인증 : 동위 원소는 식품의 기원과 진정성을 검증하는 데 사용될 수 있습니다.
* 의료 응용 프로그램 : 동위 원소는 진단 및 치료 목적으로 사용될 수 있습니다.
요약하면, 생물학적 과정은 반응 속도, 평형 분포 및 사이클링 경로에 영향을 미쳐 동위 원소를 분류 할 수있다. 이러한 프로세스를 이해하면 다양한 생물학적 및 환경 시스템에 대한 귀중한 통찰력이 제공됩니다.
