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同位素

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[[File:同位素电池.jpg|350px|缩略图|右|同位素电池[http://5b0988e595225.cdn.sohucs.com/images/20190415/5edc1d7c5848431a9515404ea2a97925.jpeg 原图链接][http://www.sohu.com/a/307944451_774177 来自 搜狐网 的图片]]]
 
同位素是同一元素的不同原子,其原子具有相同数目的质子,但中子数目却不同(例如氕、氘和氚,它们原子核中都有1个质子,但是它们的原子核中分别有0个中子、1个中子及2个中子,所以它们互为同位素)。
例如氢有三种同位素, H氕、D氘(又叫重氢)、 T氚(又叫超重氢),原子核内都是1个质子<ref>[http://www.hxzxs.cn/view-14677-1.html 氢的同位素的介绍],化学自习室</ref>。
==简介==
 
同位素具有相同原子序数的同一化学元素的两种或多种原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化学性质几乎相同(氕、氘和氚的性质有些微差异),但原子质量或质量数不同,从而其质谱性质、放射性转变和物理性质(例如在气态下的扩散本领)有所差异。
 
==原子==
 原子(atom)指化学反应不可再分的基本微粒,原子在化学反应中不可分割。但在物理状态中可以分割。原子由原子核和绕核运动的电子组成。原子构成一般物质的最小单位,称为元素。已知的元素有118种。  
==原子核==
 
原子核(atomic nucleus)位于原子的核心部分,由质子和中子两种微粒构成。原子核外分布着电子,电子跃迁产生光谱,电子决定了一个元素的化学性质,并且对原子的磁性有着很大的影响。所有质子数相同的原子组成元素,每种元素大多有一种不稳定的同位素。
==分类==
 
自然界中许多元素都有同位素。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,有的没有放射性。
==研究==
1910 1910 年英国化学家F.索迪提出了一个假说<ref> [http://www.docin.com/p-828325969.html 提出同位素假说的索迪],豆丁网 </ref>,化学元素存在着相对原子质量和放射性不同而其他物理化学性质相同的变种,这些变种应处于周期表的同一位置上,称做同位素。不久,就从不同放射性元素(铀和钍等)得到一种铅的相对原子质量是206.08,另一种则是208。1897年英国物理学家J.J.汤姆逊(约瑟夫.约翰.汤姆逊)发现了电子,1912年他改进了测电子的仪器,利用磁场作用,制成了一种磁分离器(质谱仪的前身)。当他用氖气进行测定时,无论氖怎样提纯,在屏上得到的却是两条抛物线,一条代表质量为20的氖,另一条则代表质量为22的氖。这就是第一次发现的稳定同位素,即无放射性的同位素。当F.W.阿斯顿制成第一台质谱仪后,进一步证明,氖确实具有原子质量不同的两种同位素,并从其他70多种元素中发现了200多种同位素。
到目前为止,已发现的元素有109种,只有20种元素未发现稳定的同位素,但所有的元素都有放射性同位素。大多数的天然元素都是由几种同位素组成的混合物,稳定同位素约有300多种,而放射性同位素竟达约2800种以上。
同位素的发现,使人们对原子结构的认识更深一步。这不仅使元素概念有了新的含义,而且使相对原子质量的基准也发生了重大的变革,再一次证明了决定元素化学性质的是质子数(核电荷数),而不是原子质量数。
 
==开发应用==
许多同位素有重要的用途,例如C-12是作为确定原子量标准的原子; 两种H原子是制造氢弹的材料; U-235是制造原子弹的材料和核反应堆的原料。同位素示踪法广泛应用于科学研究(如国防)、工农业生产和医疗技术方面。
 
 
===和平利用核能===
随着同位素生产的发展,进一步促进了同位素和其他核技术在许多部门的应用,并取得了明显的经济效益和社会效益。
 
 
===农业方面===
农业方面,采用辐射方法或辐射和其他方法相结合,培育出农作物优良品种,使粮食、棉花、大豆等农作物都获得了较大的增产。利用同位素示踪技术研究农药和化肥的合理使用及土壤的改良等,为农业增产提供了新的措施。其他如辐射保藏食品等研究工作,也取得了较大的进展。
 
 
===医学方面===
271,304
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