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2.9: 동위 원소
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Isotopes
 
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2.9: Isotopes

2.9: 동위 원소

Elements have a set number of protons that determines their atomic number. For example, all atoms with eight protons are oxygen. However, the number of neutrons can vary for an atom of the same element. These variations of elements, with the same number of protons but different numbers of neutrons, are called isotopes.

The mass number is the sum of protons and neutrons. Hence, isotopes of an element have the same atomic number, but different mass numbers. An element’s atomic mass, or atomic weight, is a weighted average of the masses of the element’s isotopes. The average is said to be weighted because it reflects the relative abundance of the different isotopes in the sample. In other words, the masses of the most common isotopes contribute most strongly to the average.

Several elements exist as multiple isotopes in nature, including carbon, potassium, and uranium. On the periodic table, the atomic mass of an element reflects the relative abundance of their naturally-occurring isotopes on Earth.

Isotopes are often discussed in the context of radioactivity. A radioactive element is essentially an element with an unstable nucleus. Most radioactive elements have atomic numbers of 84 or higher. Other elements have isotopes that are non-radioactive and, in most cases, at least one radioactive isotope, a radioisotope.

To become more stable, radioisotopes release subatomic particles. In the process, known as radioactive decay, they emit energy known as radiation. Radioactive decay can alter the number of protons in an element, effectively changing its identity.

Radiation can be used to help determine the age or thickness of different materials. In medicine, it is applied to diagnose and track medical conditions using PET scanners, as well as to treat cancer.

요소에는 원자 수를 결정하는 일련의 양성자가 있습니다. 예를 들어, 8개의 양성자를 가진 모든 원자는 산소입니다. 그러나 중성자의 수는 동일한 요소의 원자에 따라 다를 수 있습니다. 원소의 이러한 변형, 양성자의 동일한 수하지만 중성자의 다른 숫자와, 동위 원소라고합니다.

질량 수는 양성자와 중성자의 합계입니다. 따라서 원소의 동위원소는 동일한 원자 번호를 가지고 있지만 질량 수는 다릅니다. 요소의 원자 질량 또는 원자 중량은 요소의 동위원소 질량의 가중 평균입니다. 평균은 샘플에서 다른 동위원소의 상대적 풍부를 반영하기 때문에 가중되는 것으로 전합니다. 즉, 가장 일반적인 동위원소의 질량은 평균에 가장 강하게 기여합니다.

탄소, 칼륨 및 우라늄을 포함한 여러 원소가 자연에 여러 동위 원소로 존재합니다. 주기적인 표에서 원소의 원자질량은 지구상에서 자연적으로 발생하는 동위원소의 상대적 풍부를 반영합니다.

동위원소는 종종 방사능의 맥락에서 논의된다. 방사성 원소는 본질적으로 불안정한 핵을 가진 원소입니다. 대부분의 방사성 원소는 84 이상원자 수를 가지고 있습니다. 다른 원소에는 비방사성 동위원소가 있으며, 대부분의 경우 방사성 동위원소, 방사성 동위 원소가 하나 이상 있습니다.

더 안정적이게 하기 위해 방사성 동위원소는 아원자 입자를 방출합니다. 방사성 붕괴로 알려진 이 과정에서 방사선으로 알려진 에너지를 방출합니다. 방사성 붕괴는 원소의 양성자 수를 변경하여 정체성을 효과적으로 변화시킬 수 있습니다.

방사선은 다른 물질의 나이 또는 두께를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 의학에서는 PET 스캐너를 사용하여 의료 상태를 진단하고 추적하고 암을 치료하는 데 적용됩니다.


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