同位素氣體是指氣體具有相同質子數，不同中子數(或不同質量數)同一元素的不同核素互為同位素氣體。
5大有關同位素氣體的基本概念：
1、同位素(Isotope)
由于原子核所含有的中子數不同具有相同質子數的原子具有不同的質量，這些原子被稱為同位素例如，碳的3個主要同位素分別為12C、13C和14C，它們都有6個質子和6個電子，但中子數則分別為6、7和8。
2、穩定同位素(Stableisotope)
同位素可分為兩大類：放射性同位素(radioactiveisotope)和穩定同位素(stableisotope)凡能自發地放出粒子并衰變為另一種同位素者為放射性同位素，無可測放射性的同位素是穩定同位素其中一部分是放射性同位素衰變的最終穩定產物例如206Pb和87Sr等另一大部分是天然的穩定同位素即自核合成以來就保持穩定的同位素，例如12C和13C、18O和16O等與質子相比，含有太多或太少中子均會導致同位素的不穩定性，如14C這些不穩定的"放射性同位素"將會衰變成穩定同位素。
3、同位素豐度(Isotopeabundance)
①絕對豐度：指某一同位素在所有各種穩定同位素總量中的相對份額，常以該同位素與1H(取1H=1012)或28Si(28Si=106)的比值表示這種豐度一般是由太陽光譜和隕石的實測結果給出元素組成，結合各元素的同位素組成計算的。
②相對豐度：指同一元素各同位素的相對含量例如12C=98.892%，13C=1.108%大多數元素由兩種或兩種以上同位素組成，少數元素為單同位素元素例如19F=100%。
4、R值和δ值
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與一標準物質(st)的同位素比值(Rst)比較。比較結果稱為樣品的δ值其定義為：
δ(‰)=(Rsq/Rst-1)×1000
即樣品的同位素比值相對于標準物質同位素比值的千分差。
5、同位素標準(Isotopestandard)
δ值的大小顯然與所采用的標準有關所以在作同位素分析時首先要選擇合適的標準，不同的樣品間的比較也必須采用同一標準才有意義對同位素標準物質的一般要求是：
(a)組成均一性質穩定；
(b)數量較多以便長期使用；
(c)化學制備和同位素測量的手續簡便；
(d)大致為天然同位素比值變化范圍的中值便用于絕大多數樣品的測定。
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