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2.9: 同位素
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2.9: 同位素

元素有一定数量的质子来决定它们的原子序数。例如,所有有8个质子的原子都是氧。然而,对于同一元素的一个原子,中子的数目是可以变化的。这些质子数相同但中子数不同的元素的变化称为同位素。

质量数是质子和中子的总和。因此,元素的同位素具有相同的原子序数,但质量序数不同。元素的原子质量或原子量是元素同位素质量的加权平均值。平均值被称为加权值,因为它反映了样品中不同同位素的相对丰度。换句话说,最常见同位素的质量对平均值的贡献最大。

自然界中有几种元素以多种同位素存在,包括碳、钾和铀。在周期表上,元素的原子质量反映了它们在地球上自然存在的同位素的相对丰度。

同位素经常在放射性的背景下被讨论。放射性元素本质上是具有不稳定核的元素。大多数放射性元素的原子序数为84或更高。其他元素有非放射性同位素,在大多数情况下,至少有一种放射性同位素,一个放射性同位素。

为了变得更稳定,放射性同位素释放亚原子粒子。在这个被称为放射性衰变的过程中,它们释放出被称为辐射的能量。放射性衰变可以改变元素中质子的数量,有效地改变元素的特性。

辐射可以用来帮助确定不同材料的年龄或厚度。在医学上,它被应用于利用PET扫描仪诊断和跟踪医疗状况,以及治疗癌症。


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