Isotope hydrology
आइसोटोप हाइड्रोलॉजी भू-रसायन और जल विज्ञान का एक क्षेत्र है जो सतह और भूजल की उम्र और उत्पत्ति और वायुमंडलीय हाइड्रोलॉजिकल चक्र के भीतर की प्रक्रियाओं का मूल्यांकन करने के लिए प्राकृतिक रूप से होने वाली स्थिर और रेडियोधर्मी आइसोटोपिक तकनीकों का उपयोग करता है। आइसोटोप जलविज्ञान अनुप्रयोग अत्यधिक विविध हैं, और जल-उपयोग नीति को सूचित करने, जलभृतों का मानचित्रण करने, जल आपूर्ति के संरक्षण, जल प्रदूषण के स्रोतों का आकलन करने के लिए उपयोग किए जाते हैं, और जल चक्र और पारिस्थितिकी तंत्र सेवाओं के सभी आयामों पर मानव प्रभावों का अध्ययन करने के लिए पर्यावरण-जलविज्ञान में तेजी से उपयोग किया जाता है। विवरण पानी के अणुओं में अद्वितीय समस्थानिक "उंगलियों के निशान" होते हैं, जो आंशिक रूप से ऑक्सीजन और हाइड्रोजन समस्थानिकों के अलग-अलग अनुपात पर आधारित होते हैं जो पानी के अणु का गठन करते हैं। आइसोटोप एक ही तत्व के परमाणु होते हैं जिनके नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या अलग-अलग होती है। हवा, ताजे पानी और समुद्री जल में ज्यादातर ऑक्सीजन-16 (16ओ) होता है। ऑक्सीजन-18 (18ओ) प्रत्येक पाँच सौ में लगभग एक ऑक्सीजन परमाणु में पाया जाता है और इसका द्रव्यमान ऑक्सीजन-16 की तुलना में थोड़ा अधिक होता है, क्योंकि इसमें दो अतिरिक्त न्यूट्रॉन होते हैं। एक सरल ऊर्जा और बंधन टूटने के दृष्टिकोण से इसके परिणामस्वरूप पानी वाले हल्के 16O को वाष्पित करने और तरल अवस्था में 18O पानी के अधिक हिस्से को पीछे छोड़ने को प्राथमिकता दी जाती है (जिसे आइसोटोप अंशन कहा जाता है)। इस प्रकार समुद्री जल में वर्षा और बर्फ की तुलना में 18 डिग्री सेल्सियस अधिक होता है। सतह और भूजल के पानी में घुलनशील आयनों में हाइड्रोलॉजिकल जांच के लिए उपयोगी आइसोटोप भी होते हैं। सल्फेट और नाइट्रेट जैसी घुलनशील प्रजातियों में 34-एस से 32-एस या 15-एन से 14-एन का अलग-अलग अनुपात होता है, और ये अक्सर प्रदूषक स्रोतों का निदान करते हैं। ट्रिटियम (3-एच) और रेडियोकार्बन (14-सी) जैसे प्राकृतिक रेडियोआइसोटोप का उपयोग जलभृतों, नदियों और महासागरों में पानी के रहने के समय को निर्धारित करने के लिए प्राकृतिक घड़ियों के रूप में भी किया जाता है। जल विज्ञान में सबसे अधिक उपयोग किया जाने वाला समस्थानिक अनुप्रयोग जल, बर्फ या बर्फ के स्रोतों या आयु का मूल्यांकन करने के लिए हाइड्रोजन और ऑक्सीजन समस्थानिकों का उपयोग करता है। बर्फ के कोर में आइसोटोप पिछली जलवायु की स्थितियों को प्रकट करने में मदद करते हैं। उच्च औसत वैश्विक तापमान अधिक ऊर्जा प्रदान करेगा और इस प्रकार बारिश या बर्फ की वायुमंडलीय 18O सामग्री में वृद्धि होगी, ताकि भूजल या बर्फ की परत में 18O की आधुनिक मात्रा से कम का मतलब है कि पानी या बर्फ ठंडे जलवायु युग या बर्फ युग की अवधि का प्रतिनिधित्व करता है। एक अन्य अनुप्रयोग में जलग्रहण जल विज्ञान के क्षेत्र में भूजल प्रवाह और धारा प्रवाह से आधार प्रवाह को अलग करना शामिल है। हाइड्रोग्राफ पृथक्करण की एक विधि)। चूँकि प्रत्येक वर्षा या बर्फबारी की घटना में वर्षा का एक विशिष्ट समस्थानिक संकेत होता है, और उपसतह के पानी को कुएं के नमूने से पहचाना जा सकता है, इसलिए धारा में समग्र संकेत एक संकेतक है कि धारा प्रवाह का अनुपात भूमि प्रवाह से आता है और कौन सा हिस्सा उपसतह प्रवाह से आता है। जल अणु में स्थिर समस्थानिक पौधों द्वारा उपयोग किए जाने वाले जल के स्रोतों (या स्रोतों के अनुपात) का पता लगाने में भी उपयोगी होते हैं। अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी में समस्थानिक जलविज्ञान कार्यक्रम विकासशील राज्यों को पृथ्वी के जल संसाधनों का एक विस्तृत चित्र बनाने में सहायता करने के लिए काम करता है। इथियोपिया, लीबिया, चाड, मिस्र और सूडान में, अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी ने स्थानीय जल नीति की पहचान करने और जीवाश्म जल के संरक्षण में मदद करने के लिए रेडियोआइसोटोप तकनीकों का उपयोग किया। अंतर्राष्ट्रीय परमाणु ऊर्जा एजेंसी पृथ्वी की वर्षा और नदियों के लिए एक सार्वजनिक रूप से सुलभ वैश्विक नेटवर्क और समस्थानिक डेटाबेस रखती है। बेसफ़्लो हाइड्रोग्राफ जल रसायन विज्ञान विश्लेषण भी देखें संदर्भ बाहरी लिंक आई. ए. ई. ए. में आइसोटोप हाइड्रोलॉजी हाइड्रोलॉजिकल चक्र में पर्यावरणीय आइसोटोपः सिद्धांत और अनुप्रयोग जल हाइड्रोलॉजी हाइड्रोलिक इंजीनियरिंग