念奴嬌：北國風光-同位素

具有同質子數，不同中子數的同一元素的不同核素互為同素（Isotope）。

中文名

同素

文名

Isotope

出

F.索迪

出時間

1910年

應用學科

、學

快速

導航

質研究發現義開發應用列

定義

以上定義中的子是廣義的概念，微觀粒子。質子數同而中子數不同的同一元素的不同核素互稱為同素。

例如：氫有種同素，氕（H）、氘（D，氫）、氚（T，超氫）；碳有多種同素，12C、13C和14C（有射）。

同素是同一元素的不同子，子具有同數目的質子，中子數目卻不同。例如：氕、氘和氚，們子核中有1個質子，是們的子核中卻分有0個中子、1個中子2個中子，以們互為同素。中，氕的對子質為1.007947，氘的對子質為2.274246，氚的對子質為3.023548，氘幾乎比氕一倍，而氚則幾乎比氕二倍。

同素元素圖

同素具有同子序數的同一學元素的兩種多種子一，在元素周上占有同一置，學質幾乎同（氕、氘和氚的質有微差異），子質質數不同，從而質譜質、射轉變和質（例如在氣態下的擴散領）有差異。同素的示是在該元素符號的左上角注質數（例如碳14，一般用14C來示）。

在自界中存在的同素稱為同素，人工成的同素稱為人造同素。如該同素是有射的話，會稱為射同素。每一種元素有射同素。有射同素是自界中存在的，有則是用核粒子，如質子、a粒子中子轟擊穩定的核而人為產生的。

質

同素是具有同子序數的同一學元素的兩種多種子一，在元素周上占有同一置，學行為幾乎同，子質數不同，從而質譜行為、射轉變和質（例如在氣態下的擴散領）有差異。同素的示是在該元素符號的左上角注質數（質子數+中子數），左下角注質子數。例如碳14，一般用14C而不用C-14。

同素的示符號

自界中許多元素有同素。同素有的是存在的，有的是人工造的，有的有射，有的沒有射。

同一元素的同素雖質數不同，他們的學質同（如學應和離子的成），質有差異[主要現在質上（如：熔點和沸點）]。自界中，種同素的子個數百分比一定。

同素是具有同核電荷不同子質的子（核素）。在19世紀末先發現了射同素，隨後又發現了存在的穩定同素，測定了同素的豐。大多數元素存在幾種穩定的同素。同種元素的種同素質不同，學質幾乎同。

自19世紀末發現了射以後，到20世紀初，人們發現的射元素已有30多種，而且證，有射元素雖射顯著不同，學質卻完全一樣。

研究

1910年英國學索迪出了一個假說，學元素存在著對子質和射不同而他學質同的變種，這變種應處於周的同一置上，稱做同素。不久，就從不同射元素（鈾和釷）到一種鉛的對子質是206.08，另一種則是208。1897年英國學湯姆遜（約瑟夫.約翰.湯姆遜）發現了電子，1912年他改進了測電子的儀器，用磁場作用，成了一種磁分離器（質譜儀的身）。當他用氖氣進行測定時，無論氖怎樣純，在屏上到的卻是兩條拋線，一條質為20的氖，另一條則質為22的氖。這就是一發現的穩定同素，即無射的同素。當阿斯頓成一台質譜儀後，進一步證，氖確實具有子質不同的兩種同素，從他70多種元素中發現了200多種同素。

到目為止，已發現的元素有109種，有20種元素未發現穩定的同素，有的元素有射同素。大多數的元素是幾種同素組成的混，穩定同素約有300多種，而射同素竟達約2800種以上。

1932年出子核的中子-質子論以後，才進一步弄清，同素就是一種元素存在著質子數同而中子數不同的幾種子。於質子數同，以們的核電荷和核電子數是同的（質子數=核電荷數=核電子數），具有同電子層結構。，同素的學質是同的，於們的中子數不同，這就造成了子質會有不同，涉子核的某質（如射），也有不同。一般來說，質子數為偶數的元素，可有較多的穩定同素，而且不少於3個，而質子數為奇數的元素，一般有一個穩定核素，穩定同素從不會多於兩個，這是核子的結能決定的。

發現義

同素的發現，人們對子結構的認識更深一步。這不僅元素概念有了的含義，而且對子質的準也發生了大的變革，再一證了決定元素學質的是質子數（核電荷數），而不是子質數。

開發應用

綜述

許多同素有要的用途，例如12C是作為確定子標準的子；兩種H子是造氫彈的材；235U是造子彈的材和核應堆的。同素示蹤法廣泛應用於科學研究（如國防）、工農業生產和醫療技術方麵，例如用O標記確證了酯應的曆。

和用核能

和用核能的要方麵，也是核工業為國民經濟和人民生服務的一個要內容。

1982年，核工業成立了中國同素司，負責組織同素生產、供應和進出口貿易。中國核學會成立了核農學、核醫學、核能動力、輻射工藝、同素19個分會。多召開有關專業會議，推廣核能、同素和他核技術的應用。

我國同素能生產的種越來越多，包括射藥、種射源、氫-3、碳-14標記、劑和射免疫分析用的種試劑盒和穩定同素標記。同素的生產單中中國子能科學研究院同素的生產，就占全國的總的80%以上。我國同素在國內的用戶，過主要依靠進口，逐步轉為大分國內生產自給。

隨著同素生產的發，進一步促進了同素和他核技術在許多門的應用，取了顯的經濟效益和會效益。

農業方麵

農業方麵，采用輻射方法輻射和他方法結，培育出農作優良種，糧食、棉花、大豆農作獲了較大的增產。用同素示蹤技術研究農藥和肥的用土壤的改良，為農業增產供了的措施。他如輻射保藏食研究工作，也取了較大的進。

醫學方麵

醫學方麵，全國有上千醫療單，在臨床上已立了百多項同素治療方法，包括照射治療和內藥照射治療。同素在免疫學、分子生學、遺傳工研究和發礎核醫學中，也發揮了要作用。

列

同素列列出了有已的學元素的同素。

左到右按照子序數的增長而排列，上到下依照中子數目少到多排列。

格中的顏色示個同素的半衰（參見圖例），格邊緣的顏色示穩定的核素的半衰。

半衰

不穩定

1-10

10-100

100-10年

開全

已同素列

質子數

中子數

氫

氦

氕

鋰

鈹

氘

硼

碳

氚

氮

氧

氟

氖

鈉

鎂

鋁

矽

磷

硫

氯

氬

鉀

鈣

鈧

鈦

釩

鉻

錳

鐵

鈷

鎳

銅

鋅

镓

鍺

砷

硒

溴

氪

銣

鍶

釔

鋯

铌

鉬

锝

釕