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同位素
1910年F.索迪提出的化學元素
同位素：具有相同質(zhì)子數(shù)，不同中子數(shù)（或不同質(zhì)量數(shù)）同一元素的不同核素互為同位素。自19世紀末發(fā)現(xiàn)了放射性以后，到20世紀初，人們發(fā)現(xiàn)的放射性元素已有30多種，到目前為止，己發(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300多種，而放射性同位素竟達1500種以上。而且證明，有些放射性元素雖然放射性顯著不同，但化學性質(zhì)卻完全一樣。
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(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 2.01410，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(shù)的同一化學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C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。
基本性質(zhì)
同位素是具有相同原子序數(shù)的同一化學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，但他們的化學性質(zhì)基本相同（如化學反應(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，但化學性質(zhì)幾乎相同。
自19世紀末發(fā)現(xiàn)了放射性以后，到20世紀初，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，但化學性質(zhì)卻完全一樣。
研究
1910年英國化學家F.索迪提出了一個假說，化學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得到一種鉛的相對原子質(zhì)量是206.08，另一種則是208。1
發(fā)現(xiàn)意義
同位素
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。
應(yīng)用
綜述
許多同位素有重要的用途，例如C是作為確定原子量標準的原子；兩種H原子是制造氫彈的材料；U是制造原子彈的材料和核反應(yīng)堆的原料。同位素示蹤法廣泛應(yīng)用于科學研究（如國防）、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療技術(shù)方面，例如用O標記化合物確證了酯化反應(yīng)的歷程。
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)的一個重要內(nèi)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(yīng)和進出口貿(mào)易。中國核學會成立了核農(nóng)學、核醫(yī)學、核能動力、輻射工藝、同位素等19個分會。并多次召開各有關(guān)專業(yè)會議，推廣核能、同位素和其他核技術(shù)的應(yīng)用。
我國同位素能生產(chǎn)的品種越來越多，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(wěn)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(nèi)的用戶，由過去主要依靠進口，逐步轉(zhuǎn)為大部分由國內(nèi)生產(chǎn)自給。
隨著同位素生產(chǎn)的發(fā)展，進一步促進了同位素和其他核技術(shù)在許多部門的應(yīng)用，并取得了明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。
農(nóng)業(yè)方面
農(nóng)業(yè)方面，采用輻射方法或輻射和其他方法相結(jié)合，培育出農(nóng)作物優(yōu)良品種，使糧食、棉花、大豆等農(nóng)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(nóng)藥和化肥的合理使用及土壤的改良等，為農(nóng)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，也取得了較大的進展。
醫(yī)學方面
醫(yī)學方面，全國有上千家醫(yī)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(nèi)藥物照射治療。同位素在免疫學、分子生物學、遺傳工程研究和發(fā)展基礎(chǔ)核醫(yī)學中，也發(fā)揮了重要作用。作用。
效應(yīng)
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）之間物理和化學性質(zhì)有差異的現(xiàn)象。同位素效應(yīng)是同位素分析和同位素分離的基礎(chǔ)。它在化學結(jié)構(gòu)基本不變的情況下引起物理、化學常數(shù)的改變，因此能更深入地揭示物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)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位移。核自旋的不同，引起光譜精細結(jié)構(gòu)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性，則能引起譜線分裂，并在紅外光譜和并合散射光譜的振動結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)新的譜線和譜帶。早期研究中曾通過分子光譜和原子光譜發(fā)現(xiàn)新的同位素和進行同位素分析。后來光譜同位素效應(yīng)主要用于研究分子的微觀結(jié)構(gòu)。熱力學同位素效應(yīng)
同位素質(zhì)量的相對差別越大，所引起的物理和化學性質(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性質(zhì)已作過足夠精密的測定。熱力學同位素效應(yīng)研究中最重要的，是同位素交換反應(yīng)平衡常數(shù)的研究，已在實驗和理論方面進行了大量工作。蒸氣壓同位素效應(yīng)也很重要，已可半定量地進行理論計算。熱力學同位素效應(yīng)是輕元素同位素分離的理論基礎(chǔ)，也是穩(wěn)定同位素化學的主要研究內(nèi)容。動力學同位素效應(yīng)
在化學反應(yīng)過程中，反應(yīng)物因同位素取代而改變了能態(tài)，從而引起化學反應(yīng)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，證實同位素取代對化學反應(yīng)速率確有影響。大多數(shù)元素的動力學同位素效應(yīng)很小，但對于汗和氘，動力學同位素效應(yīng)較大，它們 
的分離系數(shù)＝H/D可以達到2～10左右，式中為化學反應(yīng)速率常數(shù)。早期動力學同位素效應(yīng)是用經(jīng)典的碰撞理論來解釋的。1949年J.比格爾艾森建立了動力學同位素效應(yīng)的統(tǒng)計理論。在溶液中進行的化學反應(yīng)，由于溶劑的同位素取代，而產(chǎn)生溶劑同位素效應(yīng)。動力學同位素效應(yīng)是分離同位素的重要根據(jù)之一，還可用來研究化學反應(yīng)機理和溶液理論。生物學同位素效應(yīng)
同位素
列表
雜志簡介
雜志簡介
刊物以創(chuàng)新與實用并重為特點，提高與普及相結(jié)合，主要刊登同位素與輻射技術(shù)在工業(yè)應(yīng)用方面具有創(chuàng)造性和實用性的新成果、新技術(shù)和新經(jīng)驗，同時也刊登同位素技術(shù)在理、農(nóng)、醫(yī)等方面應(yīng)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(yīng)用的理論與實踐。旨在推進國內(nèi)外同位素與輻射技術(shù)的學術(shù)交流，宣傳其經(jīng)濟效益和社會效益，促進同位素技術(shù)在國民經(jīng)濟建設(shè)各方面的應(yīng)用。
刊物設(shè)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(yīng)用技術(shù)、穩(wěn)定同位素制備及應(yīng)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(yīng)用研究；醫(yī)用核素在基礎(chǔ)醫(yī)學和臨床醫(yī)學中的研究和應(yīng)用。
刊物自創(chuàng)刊以來，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(yīng)用的各界人士的歡迎，也為國內(nèi)外相關(guān)權(quán)威機構(gòu)所關(guān)注：國際上被美國的《CA》收錄；在國內(nèi)被《中國科技論文統(tǒng)計與分析》、《中國學術(shù)期刊綜合評價數(shù)據(jù)庫》、《中國期刊網(wǎng)》、《中國學術(shù)期刊（光盤版）》、《中國生物學文摘》及《中國化學化工文摘》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月被北京大學圖書館出版的《中文核心期刊要目總覽》（2004版）收錄為原子能技術(shù)類核心期刊。
期刊名稱：同位素
主辦單位：中國核學會同位素學會
出版周期：季刊
出版地：北京市
語言種類：中文
開本尺寸：大16開
國際刊號：1000-7512
國內(nèi)刊號：11-2566/TL
郵發(fā)代號：82-681
創(chuàng)刊時間：1988年
該刊被以下數(shù)據(jù)庫收錄：
CA化學文摘(美)(2011)
核心期刊：
中文核心期刊(2004)
中文核心期刊(1992)
最新動態(tài)
2022年11月消息， 日本理化學研究所和東京工業(yè)大學聯(lián)合發(fā)表的新聞公報說，這兩家機構(gòu)研究人員參與的一個國際研究小組利用重離子加速器，生成了過剩中子數(shù)達16個的新同位素——鈉39，確認了鈉同位素束縛中子數(shù)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(xiàn)中子大幅過剩的新同位素鈉39 · 界面新聞[引用日期2022-11-19]
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尚可名片
這家伙太懶了，什么都沒寫！
作者
