說起“同位素”，很多人不免心頭掠過一絲“恐懼”，這其實是對它的誤會。同位素是指質子數相同而中子數素周期表中處在同一個格子中，可以說它們是“孿生兄弟”。同位素可分為放射性同位素和穩定性同位素，穩定性同位素的“穩定性”在於它有著和地球壽命（大約109年）一樣長的時間尺度裡沒有任何衰變的記錄，所以安全、穩定、無輻照傷害而不需要特別防護。本書從科普的角度介紹了穩定同位素基本知識，帶領讀者走進穩定同位素這個神奇的領域。使人們了解了穩定同位素的生產、制備、檢測以及廣泛的應用。

●第一章大自然中的穩定同位素001
第一節原子家族的孿生兄弟002
1.了解微觀世界002
2素周期表003
3.同位素的發現005
第二節同位素的“變”與“不變”007
1.放射性同位素——超級變變變007
2.穩定同位素——亙古不變010
第三節穩定同位素的獲取離不開化學工程015
1.穩定同位素的獲取途徑015
2.從原料到產品的進階020
第四節穩定同位素檢測技術——識別穩定同位素的眼睛022
1.質譜儀023
2.核磁共振譜儀025
3.紅外光譜儀025
第二章生命健康的守護神027
第一節幽門螺旋杆菌的“偵察兵”028
1.現有診斷方法比較028
2.能力超強的“偵察兵”——13C-尿素028
3.13C-呼氣檢測臨床研究新應用030
第二節疾病早期診斷——明察秋毫030
1.疾病診斷的火眼金睛——PET/CT031
2.18F-FDG從何而來034
第三節癌癥治療新利器035
1.氙同位素用於甲狀腺癌治療035
2.硼同位素用於治療腫瘤036
第四節遺傳病快速篩查及營養代謝的“量身定制”039
1.新生兒遺傳代謝病篩查039
2.營養代謝的“量身定制”042
第五節神奇的低氘水043
1.水中貴族——低氘水043
2.低氘水的功效046
第六節測量人體健康與營養的“精準工具”048
1.利用穩定同位素示蹤技術測量身體成分049
2.穩定同位素技術用於測量能量消耗050
3.評估人體中維生素A的狀況052
4.測量人體氨基酸需求量052
參考文獻054
第三章食品安全的守護者055
第一節從喫得飽到喫得安全056
1.農獸藥殘留超標的檢測057
2.非法及濫用添加劑的檢測061
3.“揪出”食品中隱藏的生物毒素065
第二節從喫得安全到喫得健康068
1.食物過敏原檢測的利器068
2.食用油脂中有害物質的辨別071
3.食物中揮發性風味物質的檢測073
第三節從喫得好到喫得真073
1.辨識真假的“火眼金睛”074
2.巧辨有機食品075
3.敢問高端美食何處來077
4.礦泉水水源產地大揭秘078
參考文獻080
第四章生態環境的護航艦081
第一節物質循環的“指紋標簽”082
1.自然界的物質循環082
2.物質循環的“指紋標簽”——同位素085
第二節植物體生長的“記錄器”087
1.同位素與光合作用087
2.植物生長的“印跡”089
第三節精準施肥的“指示劑”091
1.“功德無量”的化肥091
2.化肥施用多多益善？091
3.如何做到精準施肥？092
第四節生態研究的“好幫手”096
1.探究光合作用後的代謝過程096
2.跟蹤稻田土壤中的反硝化作用097
3.探尋環境中硫的來源097
第五節環境污染物的溯源與降解099
1.大氣中氮氧化物從哪裡來099
2.蟲子是如何“喫掉”塑料的101
3.污染物是怎麼被降解的103
第六節水文地質研究中的穩定同位素104
1.“撥雲見山”的同位素水文地質學105
2.地下水的來源推斷106
3.神奇的地質溫度計108
4.預測隧道突水風險108
參考文獻110
第五章核能利用的關鍵材料111
第一節重水是核能利用的“調速器”112
1.第二次世界大戰中的重水之戰112
2.重水是核反應的中子減速劑113
3.重水是如何生產的117
4.重水與中國的核電之路118
第二節硼同位素是核反應的“控制棒”119
1.控制棒的核心原料——硼-10119
2.硼-11的妙用120
第三節穩定同位素為核聚變提供充足的“燃料”121
1.什麼是核聚變121
2.核聚變燃料的提取123
3.無中子的核聚變125
第四節OLED材料126
第五節其他核能材料128
1.更快更強的硅-28半導體128
2.分毫不差的同位素原子鐘130
參考文獻132
第六章探索未知世界133
第一節化學反應機理研究134
1.酯化反應的機理135
2.碳資源循環利用的機理135
3.百年難題“人工固氮”的機理136
第二節新藥開發137
1.“藥半功倍”的氘代藥物137
2.藥物毒性的檢測141
3.藥代動力學研究142
第三節超極化磁共振人體成像144
1.氙-129超極化探針診斷肺癌144
2.碳-13超極化探針148
第四節毒品偵察150
1.毒品檢驗的常用分析方法151
2.痕量毒品鋻定的“新武器”152
3.毒品溯源推斷的“利器”153
4.興奮劑檢測155
第五節導航定位156
1.激光陀螺是怎麼工作的157
2.激光陀螺的應用158
3.核磁共振陀螺儀160
第六節宇宙探測161
1.暗物質探測161
2.無中微子雙β衰變探測164
3.引力波探測167
參考文獻168

《神奇的穩定同位素》由中國化工學會組織編寫，上海化工研究院、國家同位素工程技術研究中心上海分中心、上海穩定性同位素工程技術研究中心多位專家執筆，從科普的角度介紹了穩定同位素基本知識，帶領讀者走進穩定同位素這個神奇的領域，並使人們了解到什麼是穩定同位素以及穩定同位素的廣泛應用。通過閱讀此書，可以增長穩定同位素科學技術知識，了解穩定同位素科學技術應用。本書適合廣大青少年及喜愛核科學技術的人們閱讀。