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      什么是 同位素?

      2018/8/9 9:46:46

      世界上的一切物質(zhì)都是由帶正電的原子核和繞原子核旋轉(zhuǎn)的帶負(fù)電的電子構(gòu)成的。原子核包括質(zhì)子和中子,質(zhì)子數(shù)決定了該原子屬于何種元素,原子的質(zhì)量數(shù)等于質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)之和。如一個(gè)鈾-235原子是由原子核(由92個(gè)質(zhì)子和143個(gè)中子組成)和92個(gè)電子構(gòu)成的。如果把原子看作是我們生活的地球,那么原子核就相當(dāng)于一個(gè)乒乓球的大小。雖然原子核的體積很小,但在一定條件下它卻能釋放出驚人的能量。

      質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同或者說(shuō)原子序數(shù)相同而原子質(zhì)量數(shù)不同的一些原子被稱為同位素,它們?cè)诨瘜W(xué)元素周期表上占據(jù)同一個(gè)位置。簡(jiǎn)單的說(shuō)同位素就是指某個(gè)元素的各種原子,它們具有相同的化學(xué)性質(zhì)。按質(zhì)量不同通?梢苑譃橹赝凰睾洼p同位素。例如:氕、氘和氚,它們?cè)雍酥卸加?個(gè)質(zhì)子,但是它們的原子核中卻分別有0個(gè)中子、1個(gè)中子及2個(gè)中子,所以它們互為同位素。其中,氕的相對(duì)原子質(zhì)量為1.007947,氘的相對(duì)原子質(zhì)量為2.274246,氚的相對(duì)原子質(zhì)量為3.023548,氘幾乎比氕重一倍,而氚則幾乎比氕重二倍。

      同位素具有相同原子序數(shù)的同一化學(xué)元素的兩種或多種原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化學(xué)性質(zhì)幾乎相同(氕、氘和氚的性質(zhì)有些微差異),但原子質(zhì)量或質(zhì)量數(shù)不同,從而其質(zhì)譜性質(zhì)、放射性轉(zhuǎn)變和物理性質(zhì)(例如在氣態(tài)下的擴(kuò)散本領(lǐng))有所差異。同位素的表示是在該元素符號(hào)的左上角注明質(zhì)量數(shù)(例如碳-14,一般用14C來(lái)表示)。

      在自然界中天然存在的同位素稱為天然同位素,人工合成的同位素稱為人造同位素。如果該同位素是有放射性的話,會(huì)被稱為放射性同位素。每一種元素都有放射性同位素。有些放射性同位素是自然界中存在的,有些則是用核粒子,如質(zhì)子、阿爾法粒子或中子轟擊穩(wěn)定的核而人為產(chǎn)生的。


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