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同位素
1910年F.索迪提出的化學(xué)元素
定義
同位素元素圖
同位素是同一元素的不同原子，其原子具有相同數目的質(zhì)子，但中子數目卻不同。例如：氕、氘和氚，它們原子核中都有1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，氕的相對原子質(zhì)量為1.007947，氘的相對原子質(zhì)量為 2.01410，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)量數不同，從而其質(zhì)譜性質(zhì)、放射性轉變和物理性質(zhì)（例如在氣態(tài)下的擴散本領(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（例如碳14，一般用C來(lái)表示）。
在自然界中天然存在的同位素稱(chēng)為天然同位素，人工合成的同位素稱(chēng)為人造同位素。如果該同位素是有放射性的話(huà)，會(huì )被稱(chēng)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粒子或中子轟擊穩定的核而人為產(chǎn)生的。
基本性質(zhì)
同位素是具有相同原子序數的同一化學(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)量數不同，從而其質(zhì)譜行為、放射性轉變和物理性質(zhì)（例如在氣態(tài)下的擴散本領(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（質(zhì)子數+中子數），左下角注明質(zhì)子數。例如碳14，一般用C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(méi)有放射性。
同一元素的同位素雖然質(zhì)量數不同，但他們的化學(xué)性質(zhì)基本相同（如化學(xué)反應和離子的形成），物理性質(zhì)有差異[主要表現在質(zhì)量上（如：熔點(diǎn)和沸點(diǎn)）]。自然界中，各種同位素的原子個(gè)數百分比一定。
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世紀末先發(fā)現了放射性同位素，隨后又發(fā)現了天然存在的穩定同位素，并測定了同位素的豐度。大多數天然元素都存在幾種穩定的同位素。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世紀末發(fā)現了放射性以后，到20世紀初，人們發(fā)現的放射性元素已有30多種，而且證明，有些放射性元素雖然放射性顯著(zhù)不同，但化學(xué)性質(zhì)卻完全一樣。
研究
1910年英國化學(xué)家F.索迪提出了一個(gè)假說(shuō)，化學(xué)元素存在著(zhù)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，這些變種應處于周期表的同一位置上，稱(chēng)做同位素。不久，就從不同放射性元素得到一種鉛的相對原子質(zhì)量是206.08，另一種則是208。1
同位素
發(fā)現意義
同位素
由于質(zhì)子數相同，所以它們的核電荷和核外電子數都是相同的（質(zhì)子數=核電荷數=核外電子數），并具有相同電子層結構。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不同，這就造成了各原子質(zhì)量會(huì )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(lái)說(shuō)，質(zhì)子數為偶數的元素，可有較多的穩定同位素，而且通常不少于3個(gè)，而質(zhì)子數為奇數的元素，一般只有一個(gè)穩定核素，其穩定同位素從不會(huì )多于兩個(gè)，這是由核子的結合能所決定的。
應用
和平利用核能
和平利用核能的重要方面，也是核工業(yè)為國民經(jīng)濟和人民生活服務(wù)的一個(gè)重要內容。
1982年，核工業(yè)部成立了中國同位素公司，負責組織同位素生產(chǎn)、供應和進(jìn)出口貿易。中國核學(xué)會(huì )成立了核農學(xué)、核醫學(xué)、核能動(dòng)力、輻射工藝、同位素等19個(gè)分會(huì )。并多次召開(kāi)各有關(guān)專(zhuān)業(yè)會(huì )議，推廣核能、同位素和其他核技術(shù)的應用。
我國同位素能生產(chǎn)的品種越來(lái)越多，包括放射性藥物、各種放射源、氫-3、碳-14等標記化合物、放化制劑和放射免疫分析用的各種試劑盒和穩定同位素及其標記化合物等。同位素的生產(chǎn)單位中中國原子能科學(xué)研究院同位素的生產(chǎn)量，就占全國的總量的80%以上。我國同位素在國內的用戶(hù)，由過(guò)去主要依靠進(jìn)口，逐步轉為大部分由國內生產(chǎn)自給。
隨著(zhù)同位素生產(chǎn)的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)了同位素和其他核技術(shù)在許多部門(mén)的應用，并取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。
農業(yè)方面
農業(yè)方面，采用輻射方法或輻射和其他方法相結合，培育出農作物優(yōu)良品種，使糧食、棉花、大豆等農作物都獲得了較大的增產(chǎn)。利用同位素示蹤技術(shù)研究農藥和化肥的合理使用及土壤的改良等，為農業(yè)增產(chǎn)提供了新的措施。其他如輻射保藏食品等研究工作，也取得了較大的進(jìn)展。
醫學(xué)方面
醫學(xué)方面，全國有上千家醫療單位，在臨床上已建立了百多項同位素治療方法，包括體外照射治療和體內藥物照射治療。同位素在免疫學(xué)、分子生物學(xué)、遺傳工程研究和發(fā)展基礎核醫學(xué)中，也發(fā)揮了重要作用。作用。
效應
定義
由于質(zhì)量或自旋等核性質(zhì)的不同而造成同一元素的同位素原子（或分子）之間物理和化學(xué)性質(zhì)有差異的現象。同位素效應是同位素分析和同位素分離的基礎。它在化學(xué)結構基本不變的情況下引起物理、化學(xué)常數的改變，因此能更深入地揭示物質(zhì)微觀(guān)結構與性質(zhì)之間的關(guān)系。
歷史發(fā)展
對于氘、重水等重要的輕元素同位素及其化合物的宏
同位素
同位素核質(zhì)量的不同使原子或分子的能級發(fā)生變化，引起原子光譜或分子光譜的譜線(xiàn)位移。核自旋的不同，引起光譜精細結構的變化。如果分子中某些元素一部分被不同的同位素取代，從而破壞了分子的對稱(chēng)性，則能引起譜線(xiàn)分裂，并在紅外光譜和并合散射光譜的振動(dòng)結構中出現新的譜線(xiàn)和譜帶。早期研究中曾通過(guò)分子光譜和原子光譜發(fā)現新的同位素和進(jìn)行同位素分析。后來(lái)光譜同位素效應主要用于研究分子的微觀(guān)結構。熱力學(xué)同位素效應
同位素質(zhì)量的相對差別越大，所引起的物理和化學(xué)性質(zhì)上的差別也越大。對于輕元素同位素化合物的各種熱力學(xué)性質(zhì)已作過(guò)足夠精密的測定。熱力學(xué)同位素效應研究中最重要的，是同位素交換反應平衡常數的研究，已在實(shí)驗和理論方面進(jìn)行了大量工作。蒸氣壓同位素效應也很重要，已可半定量地進(jìn)行理論計算。熱力學(xué)同位素效應是輕元素同位素分離的理論基礎，也是穩定同位素化學(xué)的主要研究?jì)热荨?/span>動(dòng)力學(xué)同位素效應
在化學(xué)反應過(guò)程中，反應物因同位素取代而改變了能態(tài)，從而引起化學(xué)反應速率的差異。1933年G.N.路易斯等用電解水的方法獲得接近純的重水，證實(shí)同位素取代對化學(xué)反應速率確有影響。大多數元素的動(dòng)力學(xué)同位素效應很小，但對于汗和氘，動(dòng)力學(xué)同位素效應較大，它們 
的分離系數＝H/D可以達到2～10左右，式中為化學(xué)反應速率常數。早期動(dòng)力學(xué)同位素效應是用經(jīng)典的碰撞理論來(lái)解釋的。1949年J.比格爾艾森建立了動(dòng)力學(xué)同位素效應的統計理論。在溶液中進(jìn)行的化學(xué)反應，由于溶劑的同位素取代，而產(chǎn)生溶劑同位素效應。動(dòng)力學(xué)同位素效應是分離同位素的重要根據之一，還可用來(lái)研究化學(xué)反應機理和溶液理論。生物學(xué)同位素效應
同位素
列表
雜志簡(jiǎn)介
雜志簡(jiǎn)介
刊物以創(chuàng )新與實(shí)用并重為特點(diǎn)，提高與普及相結合，主要刊登同位素與輻射技術(shù)在工業(yè)應用方面具有創(chuàng )造性和實(shí)用性的新成果、新技術(shù)和新經(jīng)驗，同時(shí)也刊登同位素技術(shù)在理、農、醫等方面應用的文章，力求能全面反映同位素技術(shù)的發(fā)展及其在國民經(jīng)濟各領(lǐng)域中應用的理論與實(shí)踐。旨在推進(jìn)國內外同位素與輻射技術(shù)的學(xué)術(shù)交流，宣傳其經(jīng)濟效益和社會(huì )效益，促進(jìn)同位素技術(shù)在國民經(jīng)濟建設各方面的應用。
刊物設有評/綜述、放射性同位素及放射源、放射性藥物和標記化合物、放射性同位素應用技術(shù)、穩定同位素制備及應用技術(shù)等欄目。[1]涉及有特色的領(lǐng)域有：同位素及其制劑的研制；石油礦藏的同位素探測技術(shù)研究；工業(yè)用同位素儀器儀表的研制；用于環(huán)境保護的同位素技術(shù)；同位素技術(shù)在輻照育種、土壤測試等方面的應用研究；醫用核素在基礎醫學(xué)和臨床醫學(xué)中的研究和應用。
刊物自創(chuàng )刊以來(lái)，影響日趨擴大，深受相關(guān)科研人員、高校師生及從事同位素技術(shù)與應用的各界人士的歡迎，也為國內外相關(guān)權威機構所關(guān)注：國際上被美國的《CA》收錄；在國內被《中國科技論文統計與分析》、《中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價(jià)數據庫》、《中國期刊網(wǎng)》、《中國學(xué)術(shù)期刊（光盤(pán)版）》、《中國生物學(xué)文摘》及《中國化學(xué)化工文摘》遴選為源期刊；2004年3月被國家科技部評為“中國科技核心期刊”（有效期至2006年3月）；2004年4月被北京大學(xué)圖書(shū)館出版的《中文核心期刊要目總覽》（2004版）收錄為原子能技術(shù)類(lèi)核心期刊。
期刊名稱(chēng)：同位素
主辦單位：中國核學(xué)會(huì )同位素學(xué)會(huì )
出版周期：季刊
出版地：北京市
語(yǔ)言種類(lèi)：中文
開(kāi)本尺寸：大16開(kāi)
國際刊號：1000-7512
國內刊號：11-2566/TL
郵發(fā)代號：82-681
創(chuàng )刊時(shí)間：1988年
該刊被以下數據庫收錄：
CA化學(xué)文摘(美)(2011)
核心期刊：
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1992)
最新動(dòng)態(tài)
2022年11月消息， 日本理化學(xué)研究所和東京工業(yè)大學(xué)聯(lián)合發(fā)表的新聞公報說(shuō)，這兩家機構研究人員參與的一個(gè)國際研究小組利用重離子加速器，生成了過(guò)剩中子數達16個(gè)的新同位素——鈉39，確認了鈉同位素束縛中子數的限值。
參考資料
[1]
研究人員建立高精度測定汞同位素組成方法[引用日期2015-01-12]
[2]
研究發(fā)現中子大幅過(guò)剩的新同位素鈉39 · 界面新聞[引用日期2022-11-19]
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同位素——同一元素下的“兄弟姐妹”
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒(méi)寫(xiě)！
作者
