同位素質(zhì)譜最初是伴隨著核科學(xué)與核工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展起來的，同位素質(zhì)譜是同位素地質(zhì)學(xué)發(fā)展的 重要實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。當(dāng)前我國同位素質(zhì)譜技術(shù)已深入到礦床同位素地球化學(xué)、巖石年代學(xué)、有機(jī)穩(wěn)定同位素 地球化學(xué)、無機(jī)穩(wěn)定同位素地球化學(xué)等各個(gè)方面，并在國家一系列重大攻關(guān)和研究課題中發(fā)揮重大作用， 如金礦和石油天然氣研究、水資源開發(fā)等。穩(wěn)定同位素技術(shù)的出現(xiàn)加深了生態(tài)學(xué)家對生態(tài)系統(tǒng)過程的進(jìn) 一步了解，使生態(tài)學(xué)家可以探討一些其它方法無法研究的問題。與其它技術(shù)相比，穩(wěn)定同位素技術(shù)的優(yōu) 點(diǎn)在于使得這些生態(tài)和環(huán)境科學(xué)問題的研究能夠定量化并且是在沒有干擾（如沒有放射性同位素的環(huán)境 危害）的情況下進(jìn)行。有些問題還只能通過利用穩(wěn)定同位素技術(shù)來解決。現(xiàn)在，有許多農(nóng)業(yè)研究機(jī)構(gòu)和 大學(xué)，已經(jīng)開始使用高精度同位素質(zhì)譜計(jì)從事合理用肥、果實(shí)營養(yǎng)、固氮分析、農(nóng)藥毒性、家畜氣候?qū)?作物的影響以及食品質(zhì)量控制等多方面的研究工作。與原子能和地質(zhì)研究工作相比較，在農(nóng)業(yè)和食品方 面應(yīng)用同位素方法從事科研和檢測工作，正處于方興未艾階段，隨著人類社會(huì)發(fā)展，對農(nóng)業(yè)的要求越來 越高，今后大力開展和普及用現(xiàn)代化方法研究農(nóng)業(yè)增產(chǎn)、改善果實(shí)質(zhì)量以及進(jìn)行食品質(zhì)量控制檢測的工 作前途無限廣闊。 一、有關(guān)同位素的基本概念 1 、同位素（ Isotope ） 由于原子核所含有的中子數(shù)不同，具有相同質(zhì)子數(shù)的原子具有不同的質(zhì)量，這些原子被稱為同位素。 例如，碳的 3 個(gè)主要同位素分別為 1 2 C 、 1 3 C 和 1 4 C ，它們都有 6 個(gè)質(zhì)子和 6 個(gè)電子，但中子數(shù)則分別為 6 、 7 和 8 。 2 、穩(wěn)定同位素（ Stableisotope ） 同位素可分為兩大類：放射性同位素（ radioactiveisotope ）和穩(wěn)定同位素（ stableisotope ）。 凡能自發(fā)地放出粒子并衰變?yōu)榱硪环N同位素者為放射性同位素。 無可測放射性的同位素是穩(wěn)定同位素。其中一部分是放射性同位素衰變的最終穩(wěn)定產(chǎn)物。例如 2 0 6 Pb 和 8 7 Sr 等。另一大部分是天然的穩(wěn)定同位素，即自核合成以來就保持穩(wěn)定的同位素，例如 1 2 C 和 1 3 C 、 1 8 O 和 1 6 O 等。與質(zhì)子相比，含有太多或太少中子均會(huì)導(dǎo)致同位素的不穩(wěn)定性，如 1 4 C 。這些不穩(wěn)定的 “ 放 射性同位素 ” 將會(huì)衰變成穩(wěn)定同位素。 3 、同位素豐度（ Isotopeabundance ） ①絕對豐度：指某一同位素在所有各種穩(wěn)定同位素總量中的相對份額，常以該同位素與 1 H （取 1 H ＝ 10 1 2 ）或 2 8 Si （ 2 8 Si ＝ 10 6 ）的比值表示。這種豐度一般是由太陽光譜和隕石的實(shí)測結(jié)果給出元素組成， 結(jié)合各元素的同位素組成計(jì)算的。 ②相對豐度：指同一元素各同位素的相對含量。例如 1 2 C ＝ 98.892 ％， 1 3 C ＝ 1.108 ％。大多數(shù)元素 由兩種或兩種以上同位素組成，少數(shù)元素為單同位素元素，例如 1 9 F ＝ 100 ％。 4 、 R 值和δ值 ①一般定義同位素比值 R 為某一元素的重同位素原子豐度與輕同位素原子豐度之比 . 例如 D/H 、 13C/12C 、 34S/32S 等，由于輕元素在自然界中輕同位素的相對豐度很高，而重同位素的相對豐度都很低， R 值就很低且冗長繁瑣不便于比較，故在實(shí)際工作中通常采用樣品的δ值來表示樣品的同位素成分。 ②樣品（ sq ）的同位素比值 Rsq 與一標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（ st ）的同位素比值（ Rst ）比較，比較結(jié)果稱為樣品 的δ值。其定義為： δ（ ‰ ） = （ Rsq/Rst － 1 ）× 1000 即樣品的同位素比值相對于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)同位素比值的千分差。