什么是同位素的意思概念性質(zhì)
什么是同位素的意思概念性質(zhì)
具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)的同一元素的不同核素互為同位素，那么你對同位素了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于什么是同位素的內(nèi)容，希望大家喜歡!
什么是同位素
質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的同一元素的不同核素互稱為同位素。
例如：氫有三種同位素，H氕、D氘(又叫重氫)、T氚(又叫超重氫);碳有多種同位素，12C、13C和 14C(有放射性)等。
同位素是同一元素的不同原子，其原子具有相同數(shù)目的質(zhì)子，但中子數(shù)目卻不同。例如：氕、氘和氚，它們原子核中都有1個質(zhì)子，但是它們的原子核中卻分別有0個中子、1個中子及2個中子，所以它們互為同位素。其中，氕的相對原子質(zhì)量為1.007947，氘的相對原子質(zhì)量為2.274246，氚的相對原子質(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的左上角注明質(zhì)量數(shù)(例如碳14，一般用14C來表示)。
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、a粒子或中子轟擊穩(wěn)定的核而人為產(chǎn)生的。
同位素的基本性質(zhì)
同位素是具有相同原子序數(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)行為幾乎相同，但原子量或質(zhì)量數(shù)不同，從而其質(zhì)譜行為、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的左上角注明質(zhì)量數(shù)(質(zhì)子數(shù)+中子數(shù))，左下角注明質(zhì)子數(shù)。 例如碳14，一般用14C而不用C-14。
自然界中許多元素都有同位素。同位素有的是天然存在的，有的是人工制造的，有的有放射性，有的沒有放射性。
同一元素的同位素雖然質(zhì)量數(shù)不同，但他們的化學(xué)性質(zhì)基本相同(如：化學(xué)反應(yīng)和離子的形成)，物理性質(zhì)有差異[主要表現(xiàn)在質(zhì)量上(如：熔點和沸點)]。自然界中，各種同位素的原子個數(shù)百分比一定。
同位素是指具有相同核電荷但不同原子質(zhì)量的原子(核素)。在19世紀(jì)末先發(fā)現(xiàn)了放射性同位素，隨后又發(fā)現(xiàn)了天然存在的穩(wěn)定同位素，并測定了同位素的豐度。大多數(shù)天然元素都存在幾種穩(wěn)定的同位素。同種元素的各種同位素質(zhì)量不同，但化學(xué)性質(zhì)幾乎相同。
自19世紀(jì)末發(fā)現(xiàn)了放射性以后，到20世紀(jì)初，人們發(fā)現(xiàn)的放射性元素已有30多種，而且證明，有些放射性元素雖然放射性顯著不同，但化學(xué)性質(zhì)卻完全一樣。
同位素的研究
1910年英國化學(xué)家F.索迪提出了一個假說，化學(xué)元素存在著相對原子質(zhì)量和放射性不同而其他物理化學(xué)性質(zhì)相同的變種，這些變種應(yīng)處于周期表的同一位置上，稱做同位素。不久，就從不同放射性元素(鈾和釷等)得到一種鉛的相對原子質(zhì)量是206.08，另一種則是208。1897年英國物理學(xué)家J.J.湯姆遜(約瑟夫.約翰.湯姆遜)發(fā)現(xiàn)了電子，1912年他改進(jìn)了測電子的儀器，利用磁場作用，制成了一種磁分離器(質(zhì)譜儀的前身)。當(dāng)他用氖氣進(jìn)行測定時，無論氖怎樣提純，在屏上得到的卻是兩條拋物線，一條代表質(zhì)量為20的氖，另一條則代表質(zhì)量為22的氖。這就是第一次發(fā)現(xiàn)的穩(wěn)定同位素，即無放射性的同位素。當(dāng)F.W.阿斯頓制成第一臺質(zhì)譜儀后，進(jìn)一步證明，氖確實具有原子質(zhì)量不同的兩種同位素，并從其他70多種元素中發(fā)現(xiàn)了200多種同位素。
到目前為止，已發(fā)現(xiàn)的元素有109種，只有20種元素未發(fā)現(xiàn)穩(wěn)定的同位素，但所有的元素都有放射性同位素。大多數(shù)的天然元素都是由幾種同位素組成的混合物，穩(wěn)定同位素約有300多種，而放射性同位素竟達(dá)約2800種以上。
1932年提出原子核的中子——質(zhì)子理論以后，才進(jìn)一步弄清，同位素就是一種元素存在著質(zhì)子數(shù)相同而中子數(shù)不同的幾種原子。由于質(zhì)子數(shù)相同，所以它們的核電荷和核外電子數(shù)都是相同的(質(zhì)子數(shù)=核電荷數(shù)=核外電子數(shù))，并具有相同電子層結(jié)構(gòu)。因此，同位素的化學(xué)性質(zhì)是相同的，但由于它們的中子數(shù)不同，這就造成了各原子質(zhì)量會有所不同，涉及原子核的某些物理性質(zhì)(如放射性等)，也有所不同。一般來說，質(zhì)子數(shù)為偶數(shù)的元素，可有較多的穩(wěn)定同位素，而且通常不少于3個，而質(zhì)子數(shù)為奇數(shù)的元素，一般只有一個穩(wěn)定核素，其穩(wěn)定同位素從不會多于兩個，這是由核子的結(jié)合能所決定的。
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