同位素(英语:Isotope)是某种特定化学元素之下的不同种类,同一种元素下的所有同位素都具有相同原子序数,质子数目相同,但中子数目却不同。这些同位素在化学元素周期表中占有同一个位置,因此得名。使用人工方法将其进行制备和合成的过程称为同位素的制备
例如氢元素中,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。
性质
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。同位素的表示是在该元素符号的左上角注明质量数(例如碳14,一般用14C来表示)。同位素可以分为稳定性同位素和放射性同位素。
在自然界中天然存在的同位素称为天然同位素,人工合成的同位素称为人造同位素。如果该同位素是有放射性的话,会被称为放射性同位素。
历史
弗雷德里克·索迪借由衰变链分析,在1912年证实同位素存在[1][2]。
约瑟夫·汤姆孙在1913年首次发现稳定元素同位素的证据[3][4]。弗朗西斯·阿斯顿通过实验,证明了氖的两种同位素的存在[1]。