同位素.docx

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同位素

同位素

科技名词定义

中文名称：

同位素

英文名称：

isotope

定义1：

具有相同原子序数（即质子数相同，因而在元素周期表中的位置相同），但质量数不同，亦即中子数不同的一组核素。

所属学科：

电力（一级学科）；核电（二级学科）

定义2：

中子数不同的同一种元素的一种原子形式，包括稳定同位素和放射性同位素。

所属学科：

生态学（一级学科）；全球生态学（二级学科）

本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布

百科名片

氕与氘互为同位素

具有相同质子数，不同中子数（或不同质量数）同一元素的不同核素互为同位素（Isotopes）。

目录[隐藏]

定义

概述

同位素列表

同位素和其他核技术的开发应用

[编辑本段]

定义

　　以上定义中的原子是广义的概念，指微观粒子。

　　例如氢有三种同位素，H氕、D氘（又叫重氢）、T氚（又叫超重氢）；碳有多种同位素，例如12C（12为上标，下同）、14C等。

在19世纪末先发现了放射性同位素，随后又发现了天然存在的稳定同位素，并测定了同位素的丰度。

大多数天然元素都存在几种稳定的同位素。

同种元素的各种同位素质量不同，但化学性质几乎相同。

许多同位素有重要的用途，例如12C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；235U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、工农业生产和医疗技术方面，例如用O标记化合物确证了酯化反应的历程，I用于甲状腺吸碘机能的实验等。

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概述

　　同位素是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,化学行为几乎相同,但原子质量或质量数不同,从而其质谱行为、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C14而不用14C.

　　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。

　　同一元素的同位素虽然质量数不同，但他们的化学性质基本相同（如：

化学反应和离子的形成），物理性质有差异[主要表现在质量上（如：

熔点和沸点）]。

自然界中，各种同位素的原子个数百分比一定。

　　同位素是指具有相同核电荷但不同原子质量的原子（核素）称为同位素。

自19世纪末发现了放射性以后，到20世纪初，人们发现的放射性元素已有30多种，而且证明，有些放射性元素虽然放射性显著不同，但化学性质却完全一样。

　　1910年英国化学家F.索迪提出了一个假说，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，己发现的元素有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1500种以上。

　　1932年提出原子核的中子一质子理论以后，才进一步弄清，同位素就是一种元素存在着质子数相同而中子数不同的几种原子。

由于质子数相同，所以它们的核电荷和核外电子数都是相同的（质子数=核电荷数=核外电子数），并具有相同电子层结构。

因此，同位素的化学性质是相同的，但由于它们的中子数不同，这就造成了各原子质量会有所不同，涉及原子核的某些物理性质（如放射性等），也有所不同。

一般来说，质子数为偶数的元素，可有较多的稳定同位素，而且通常不少于3个，而质子数为奇数的元素，一般只有一个稳定核素，其稳定同位素从不会多于两个，这是由核子的结合能所决定的。

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同位素列表

　　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。

　　已知同位素列表质子数12

　　中子数氢氦34

　　0氕锂铍56

　　1氘3He硼碳7

　　2氚4He5Li6Be8C氮8

　　34H5He6Li7Be8B9C氧9

　　45H6He7Li8Be9B10C11N氟10

　　56H8Li9Be10B11C12N13O氖11

　　67H8He9Li10Be11B12C13N14O钠12

　　711Be12B13C14N15O16F17Ne镁13

　　811Li12Be13B14C15N16O17F18Ne19Na20Mg铝14

　　914B15C16N17O18F19Ne20Na21Mg硅15

　　1014Be15B16C17N18O19F20Ne21Na22Mg23Al磷16

　　1117C18N19O20F21Ne22Na23Mg24Al25Si硫17

　　1217B18C19N20O21F22Ne23Na24Mg25Al26Si27P氯18

　　1319C20N21O22F23Ne24Na25Mg

　　26Al

　　27Si28P29S氩19

　　1421N22O23F24Ne25Na26Mg27Al28Si29P30S31Cl钾20

　　1523O24F25Ne26Na27Mg28Al29Si30P31S32Cl33Ar钙

　　1624O25F26Ne27Na28Mg29Al30Si31P32S33Cl34Ar35K21

　　1727Ne28Na29Mg30Al31Si32P33S34Cl35Ar36K37Ca钪22

　　1829Na30Mg31Al32Si33P34S35Cl36Ar37K38Ca钛23

　　1930Na31Mg32Al33Si34P35S36Cl37Ar38K39Ca40Sc41Ti钒24

　　2031Na32Mg33Al34Si35P36S37Cl38Ar39K40Ca41Sc42Ti铬25

　　2132Na34Al35Si36P37S38Cl39Ar40K41Ca42Sc43Ti44V45Cr锰26

　　2233Na36Si37P38S39Cl40Ar41K42Ca43Sc44Ti46Cr铁27

　　2338P39S40Cl41Ar42K43Ca44Sc45Ti46V47Cr49Fe钴28

　　2439P40S41Cl42Ar43K44Ca45Sc46Ti47V48Cr49Mn50Fe镍29

　　2542Cl43Ar44K45Ca

　　46Sc

　　47Ti48V49Cr50Mn51Fe53Ni铜30

　　2643Cl44Ar45K46Ca47Sc48Ti49V50Cr51Mn52Fe53Co54Ni锌31

　　2745Ar46K47Ca48Sc49Ti50V51Cr

　　52Mn

　　53Fe54Co55Ni57Zn镓32

　　2846Ar47K48Ca49Sc50Ti51V52Cr53Mn54Fe55Co56Ni锗

　　2948K49Ca50Sc51Ti52V53Cr54Mn55Fe56Co57Ni58Cu61Ge

　　3049K50Ca51Sc52Ti53V54Cr55Mn56Fe57Co58Ni59Cu60Zn

　　3150K53Ti54V55Cr56Mn57Fe

　　58Co

　　59Ni60Cu61Zn33

　　3255V56Cr57Mn58Fe59Co60Ni61Cu62Zn63Ga64Ge砷34

　　3357Cr58Mn59Fe

　　60Co

　　61Ni62Cu63Zn64Ga65Ge硒3536

　　3459Mn60Fe61Co62Ni63Cu64Zn65Ga66Ge68Se溴氪37

　　3561Fe62Co63Ni64Cu65Zn66Ga67Ge68As69Se铷

　　3662Fe63Co64Ni65Cu66Zn67Ga68Ge69As70Se72Kr38

　　3764Co65Ni66Cu67Zn68Ga69Ge70As71Se72Br73Kr74Rb锶39

　　3866Ni67Cu68Zn69Ga70Ge71As72Se73Br74Kr75Rb钇40

　　3967Ni68Cu69Zn70Ga

　　71Ge

　　72As73Se74Br75Kr76Rb77Sr锆

　　4068Ni69Cu70Zn71Ga72Ge73As74Se75Br76Kr77Rb78Sr

　　4170Cu71Zn72Ga73Ge74As75Se76Br77Kr78Rb79Sr81Zr41

　　4272Zn73Ga74Ge75As76Se

　　77Br

　　78Kr79Rb80Sr81Y82Zr铌42

　　4373Zn74Ga75Ge76As

　　77Se

　　78Br

　　79Kr

　　80Rb81Sr82Y83Zr84Nb钼

　　4474Zn75Ga76Ge77As78Se

　　79Br

　　80Kr81Rb82Sr83Y84Zr43

　　4575Zn76Ga77Ge78As

　　79Se

　　80Br

　　81Kr

　　82Rb

　　83Sr

　　84Y85Zr86Nb87Mo锝

　　4676Zn77Ga78Ge79As80Se81Br82Kr83Rb84Sr85Y86Zr87Nb88Mo44

　　4777Zn78Ga79Ge80As81Se

　　82Br

　　83Kr

　　84Rb

　　85Sr

　　86Y87Zr88Nb89Mo90Tc钌45

　　4879Ga80Ge81As82Se83Br84Kr85Rb86Sr

　　87Y

　　88Zr89Nb90Mo91Tc92Ru铑46

　　4980Ga81Ge82As83Se84Br

　　85Kr

　　86Rb

　　87Sr

　　88Y

　　89Zr

　　90Nb91Mo92Tc93Ru钯4748

　　5081Ga82Ge83As84Se85Br86Kr87Rb88Sr

　　89Y

　　90Zr

　　91Nb

　　92Mo93Tc94Ru95Rh银镉

　　5182Ga83Ge84As85Se86Br87Kr88Rb89Sr

　　90Y

　　91Zr

　　92Nb

　　93Mo

　　94Tc95Ru96Rh97Pd

　　5283Ga84Ge85As86Se87Br88Kr89Rb90Sr

　　91Y

　　92Zr

　　93Nb

　　94Mo

　　95Tc

　　96Ru97Rh98Pd99Ag100Cd49

　　5386As87Se88Br89Kr90Rb91Sr92Y93Zr

　　94Nb

　　95Mo

　　96Tc

　　97Ru98Rh99Pd100Ag101Cd铟505152

　　5487As88Se89Br90Kr91Rb92Sr93Y94Zr

　　95Nb

　　96Mo

　　97Tc

　　98Ru

　　99Rh

　　100Pd101Ag102Cd锡锑碲

　　5589Se90Br91Kr92Rb93Sr94Y95Zr96Nb97Mo98Tc99Ru100Rh101Pd102Ag103Cd104In107Te

　　5691Br92Kr93Rb94Sr95Y96Zr97Nb98Mo

　　99Tc

　　100Ru

　　101Rh

　　102Pd103Ag104Cd105In108Te

　　5791Se92Br93Kr94Rb95Sr96Y97Zr98Nb99Mo100Tc101Ru102Rh103Pd104Ag105Cd106In107Sn109Te5354

　　5894Kr95Rb96Sr97Y98Zr99Nb100Mo101Tc102Ru

　　103Rh

　　104Pd

　　105Ag

　　106Cd107In108Sn碘氙55

　　5995Kr96Rb97Sr98Y99Zr100Nb101Mo102Tc103Ru104Rh105Pd

　　106Ag

　　107Cd108In109Sn110Sb111Te113Xe铯

　　6097Rb98Sr99Y100Zr101Nb102Mo103Tc104Ru

　　105Rh

　　106Pd

　　107Ag

　　108Cd109In110Sn111Sb112Te56

　　6197Kr98Rb99Sr100Y101Zr102Nb103Mo104Tc105Ru106Rh

　　107Pd

　　108Ag

　　109Cd110In111Sn112Sb113Te115Xe116Cs钡

　　6299Rb102Zr103Nb104Mo105Tc106Ru107Rh108Pd

　　109Ag

　　110Cd

　　111In

　　112Sn113Sb114Te115I116Xe117Cs

　　63102Y104Nb105Mo106Tc107Ru108Rh109Pd

　　110Ag

　　111Cd

　　112In

　　113Sn

　　114Sb115Te116I117Xe118Cs119Ba57

　　64105Nb106Mo107Tc108Ru109Rh110Pd

　　111Ag

　　112Cd

　　113In

　　114Sn115Sb116Te117I118Xe119Cs镧

　　65106Nb107Mo108Tc109Ru110Rh111Pd112Ag

　　113Cd

　　114In

　　115Sn116Sb117Te118I119Xe120Cs121Ba

　　66108Mo109Tc110Ru111Rh112Pd113Ag114Cd

　　115In

　　116Sn117Sb118Te119I120Xe121Cs122Ba

　　67110Tc111Ru112Rh113Pd114Ag

　　115Cd

　　116In

　　117Sn

　　118Sb

　　119Te

　　120I121Xe122Cs123Ba58

　　68112Ru113Rh114Pd115Ag116Cd117In118Sn119Sb120Te121I122Xe123Cs124Ba125La铈

　　69113Ru114Rh115Pd116Ag117Cd118In

　　119Sn

　　120Sb

　　121Te

　　122I123Xe124Cs125Ba126La

　　70116Pd117Ag118Cd119In120Sn121Sb122Te123I124Xe125Cs126Ba127La59

　　71117Pd118Ag119Cd120In

　　121Sn

　　122Sb

　　123Te

　　124I125Xe126Cs127Ba128La129Ce镨60

　　72118Pd119Ag120Cd121In122Sn123Sb124Te125I126Xe127Cs128Ba129La130Ce钕

　　73120Ag121Cd122In

　　123Sn

　　124Sb

　　125Te

　　126I

　　127Xe

　　128Cs129Ba130La131Ce132Pr616263

　　74121Ag122Cd123In124Sn125Sb126Te127I128Xe129Cs130Ba131La132Ce133Pr134Nd钷钐铕

　　75122Ag124In

　　125Sn

　　126Sb

　　127Te

　　128I

　　129Xe

　　130Cs

　　131Ba

　　132La133Ce134Pr135Nd137Sm64

　　76123Ag124Cd125In126Sn127Sb128Te129I130Xe131Cs132Ba133La134Ce135Pr136Nd137Pm138Sm139Eu钆

　　77126In127Sn128Sb

　　129Te

　　130I

　　131Xe

　　132Cs

　　133Ba

　　134La135Ce136Pr137Nd138Pm139Sm140Eu65

　　78127In128Sn129Sb130Te131I132Xe133Cs134Ba135La136Ce137Pr138Nd139Pm140Sm141Eu142Gd铽66

　　79128In129Sn130Sb

　　131Te

　　132I133Xe

　　134Cs

　　135Ba

　　136La137Ce138Pr139Nd140Pm141Sm142Eu143Gd镝676869

　　80129In130Sn131Sb132Te133I134Xe

　　135Cs

　　136Ba

　　137La138Ce139Pr140Nd141Pm142Sm143Eu144Gd钬铒铥70

　　81130In131Sn132Sb133Te134I135Xe

　　136Cs

　　137Ba

　　138La

　　139Ce

　　140Pr141Nd142Pm143Sm144Eu145Gd146Tb147Dy镱71

　　82131In132Sn133Sb134Te135I136Xe137Cs138Ba139La140Ce141Pr142Nd143Pm144Sm145Eu146Gd147Tb148Dy150Er151Tm镥72

　　83132In133Sn134Sb135Te136I137Xe138Cs139Ba140La141Ce142Pr143Nd144Pm145Sm146Eu147Gd148Tb149Dy150Ho151Er铪

　　84134Sn135Sb136Te137I138Xe139Cs140Ba141La142Ce143Pr144Nd145Pm146Sm147Eu148Gd149Tb150Dy151Ho152Er153Tm154Yb155Lu

　　85136Sb137Te138I139Xe140Cs141Ba142La143Ce144Pr145Nd146Pm147Sm148Eu149Gd150Tb151Dy152Ho153Er154Tm155Yb156Lu157Hf7374

　　86138Te139I140Xe141Cs142Ba143La144Ce145Pr146Nd147Pm148Sm149Eu150Gd151Tb152Dy153Ho154Er155Tm156Yb158Hf钽钨

　　87140I141Xe142Cs143Ba144La145Ce146Pr147Nd

　　148Pm

　　149Sm

　　150Eu

　　151Gd152Tb153Dy154Ho155Er156Tm157Yb159Hf

　　88141I142Xe143Cs144Ba145La146Ce147Pr148Nd149Pm150Sm151Eu152Gd153Tb154Dy155Ho156Er157Tm158Yb160Hf162W

　　89142I143Xe144Cs145Ba146La147Ce148Pr149Nd150Pm151Sm

　　152Eu

　　153Gd154Tb155Dy156Ho157Er158Tm161Hf163W

　　90144Xe145Cs146Ba147La148Ce149Pr150Nd151Pm152Sm153Eu154Gd155Tb156Dy157Ho158Er159Tm160Yb161Lu164W7576

　　91145Xe146Cs148La149Ce150Pr151Nd152Pm153Sm

　　154Eu

　　155Gd

　　156Tb

　　157Dy158