示蹤試驗

示蹤實驗就是對被研究的對象(某化合物或生物分子或某類細胞等)進行標記,引入一標記物作為探針,通過觀察探針的去向,然後在複雜的生物體系或水體中追蹤示蹤劑在體內或體外的位置、數量和動態變化,了解其分布、運動及轉化的情況。

基本介紹

  • 中文名:示蹤實驗
  • 外文名:Tracer experiment
  • 套用學科:環境工程
  • 適用領域範圍:環境生態
  • 屬性:實驗
  • 套用:物理科學、環境監測、醫學
簡介,示蹤實驗測流,基本原則,示蹤劑,實驗基本流程,實驗準備階段,正式實驗階段,實驗總結階段,實驗的善後處理階段,

簡介

示蹤實驗不僅套用於物理實驗,在其他學科及生產實踐中也被廣泛採用。特別是放射性同位素被發現以後,示蹤法又進入了一個新的階段。示蹤法能形象、直觀、及時地顯示出物理過程。它可以是實物示蹤,也可以是模擬示蹤。示蹤法還常常配合其他實驗方法共同使用。
我們把紅墨水滴入靜止的清水中,即可觀察紅墨水分子的擴散;布朗運動就是套用示蹤法觀察物體運動的典例;在粒子物理中,雲室、氣泡室、照相底片都可留下粒子運動的蹤跡。

示蹤實驗測流

基本原則

示蹤實驗也被稱為稀釋法。基本原則是選擇一種適合該水流的示蹤劑。通過此方法,能夠在投源點下游整個河段的豎向擴散和橫向擴散達到充分之後,通過測量其示蹤劑的稀釋度而計算得出流量。按示蹤劑投入方法不同可分為:連續注入法、一次投入法。連續注入法是將示蹤劑連續均勻地注入水流中,在水流下游測量水中該示蹤劑的含量;一次投入法將一定量的示蹤劑瞬時投入水流中,在水流下游測量該示蹤劑含量的變化過程,從而推算流量。

示蹤劑

①放射性示蹤劑——測量放射性射線、粒子;
②化學示蹤劑——氯化鈉、碘、鋰、錳鹽;
③螢光示蹤劑

實驗基本流程

由於示蹤實驗的特殊性,除了遵循一般實驗要求外,要根據實驗目的和示蹤實驗的類型,考慮和解決示蹤劑的選擇、觀察方法及數據處理等問題。所以,示蹤實驗必須按照一定的基本程式進行。

實驗準備階段

實驗準備階段是示蹤實驗過程中的重要階段。主要對使用的示蹤劑、研究對象、探測儀器、實驗用具和試劑等實驗條件進行準備。並通過預實驗檢查和完善這些條件。不僅如此,通過模擬實驗(冷試驗)可掌握操作技術和熟悉實驗過程。此階段可在小範圍內進行活性實驗,了解探測儀器的性能及確定示蹤劑選擇是否合適,防護條件和廢物處理措施能否合乎要求等。
不僅如此,在實驗設計和預實驗中,除設正常實驗對照外,還應設放射性工作液的空白對照組分,以利於實驗數據的糾正。總之,該階段的最終目的是根據預實驗得到的數據,調整與修改實驗設計,完善實驗方法,以保證正式實驗的順利完成,並強調實驗過程的最最佳化和最簡略化。

正式實驗階段

它是實驗研究計畫和設計實施與完成的階段。應在已確定的條件下,按具體的實驗計畫進行工作。尤其是示蹤劑的使用、樣品的收集與製備以及放射性測量都要求按計畫進行。若必須修改實驗方案時,應注意實驗的連續性和可比性。在此階段中,與預實驗一樣,必須認真做好詳細的實驗記錄,包括實驗步驟、測量結果。意外現象也應詳細記錄。

實驗總結階段

該階段的任務是按照研究設計的要求,認真檢查與歸納原始資料,使之系統化、條理化。儘量地減少或消除整理引起的誤差。並根據指標進行數據計算,找出事物的內在聯繫,得出最後的結論。對於大量放射性測量數據的計算、整理與比較,可利用計算機的專用程式來完成。但應指出,示蹤實驗中,有時需要進行放射性計數校正和特殊數據計算。或因實驗數據不足,需做補充試驗和進一步的數據分析,以獲得正確的實驗結論。

實驗的善後處理階段

示蹤實驗不同於一般實驗,尤其是放射性核素示蹤實驗,實驗中產生各种放射性廢物必須妥善處理,要根據使用核素的核性質、半衰期和化學性質等,並根據國家的相關法規和政策選擇適當的方式方法。所以,實驗結束後的處理工作,仍是整個實驗的一部分。並且,放射性廢物的處理及放射性污染與防護,應當在整個實驗過程中都予以高度重視。

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