穩(wěn)定碳同位素的動(dòng)力學(xué)模擬研究淺析

更新時(shí)間：2023-08-22 點(diǎn)擊次數(shù)：2033

　　穩(wěn)定碳同位素動(dòng)力學(xué)分餾模型的理論基礎(chǔ)主要是：

　　1.基于瑞利分餾理論，早期的模型主要基于這個(gè)理論；

　　2.化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論。瑞利分餾理論最早用于描述蒸發(fā)-凝結(jié)過程，液相與蒸汽相之間的同位素分餾效應(yīng)。瑞利分餾理論認(rèn)為液相與蒸汽相的同位素比值與分餾系數(shù)（α）、剩余液相的比例（f）及原始液相的同位素比值（Rl0）有關(guān)，可以通過瑞利方程進(jìn)行計(jì)算。天然氣碳同位素瑞利分餾模型（以下簡(jiǎn)稱瑞利模型）認(rèn)為干酪根生氣過程，同位素的分餾效應(yīng)與蒸發(fā)過程同位素分餾效應(yīng)相似，即天然氣碳同位素比值（Rg）與原始生氣干酪根碳同位素比值（Rk0），干酪根生氣轉(zhuǎn)化率及同位素分餾系數(shù)有關(guān)。

　　對(duì)于重碳和輕碳?xì)怏w組成的生成動(dòng)力學(xué)以總氣的生成動(dòng)力學(xué)參數(shù)為基礎(chǔ)，頻率因子（A）一般采用總氣的頻率因子或假定重碳與輕碳頻率因子比值為固定值（如A*/A=1.02），活化能和原始組成比例參數(shù)不同學(xué)者的確定方法不同，但總體可以分為三種類型：

　　一是假定所有平行反應(yīng)原始碳同位素相同（即原始輕碳和重碳組成相同），重碳與輕碳生成活化能的差值（dEa）相同；

　　二是假定所有平行反應(yīng)原始碳同位素相同，重碳與輕碳生成活化能的差值（dEa）與總氣生成活化能有關(guān)，如通過量子計(jì)算認(rèn)為dEa與總氣生成活化能為“S”型函數(shù)關(guān)系；

　　三是假定重碳與輕碳的生成活化能相同，各平行反應(yīng)的原始碳同位素不同。

　　穩(wěn)定碳同位素是一種用于研究生物、地球和環(huán)境科學(xué)的重要技術(shù)。

　　它基于碳元素的同位素比例，通過測(cè)量樣品中不同碳同位素的比例來推斷樣品的來源、生長(zhǎng)環(huán)境和生物過程等信息。

　　穩(wěn)定碳同位素技術(shù)已廣泛應(yīng)用于地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生態(tài)學(xué)和食品安全等領(lǐng)域。

　　理論上，第三種是最靈活的方法，可涵蓋第二種方法的確定結(jié)果。而且一種方法在低溫和高溫階段對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合效果較差，而第二種方法在高溫階段對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合效果較差。