isotope是什么意思，isotope的意思翻译、用法、同义词、例句

isotope英标

英:/ˈaɪsətəʊp/ 美:/ˈaɪsətoʊp/

常用解释

同位素

词性

复数:isotopes

类别

GRE,GMAT,SAT

常用词典

例句

常用搭配

同义词

专业解析

同位素（Isotope）是指同一种化学元素中，原子核内质子数相同但中子数不同的原子。它们具有相同的原子序数（即核电荷数），在元素周期表中占据同一位置（“同位素”一词源自希腊语，意为“相同的位置”），但因中子数不同而导致原子质量不同。以下是其核心特征的详细解释：

1. 原子结构基础：

   • 原子由原子核（含质子和中子）和核外电子构成。
   • 质子数（原子序数） 决定了元素的化学身份。例如，所有碳原子都有6个质子。
   • 中子数 可以变化而不改变元素的化学性质，但会影响原子核的稳定性、质量和物理性质（如放射性）。

2. 关键特性：

   • 相同的质子数，不同的中子数： 这是同位素最根本的定义。例如，碳-12 (¹²C) 有6个质子和6个中子；碳-13 (¹³C) 有6个质子和7个中子；碳-14 (¹⁴C) 有6个质子和8个中子。它们都是碳元素的同位素 。
   • 几乎相同的化学性质： 由于决定元素化学行为的主要是核外电子（特别是价电子），而同位素具有相同的电子构型（质子数相同意味着电子数在电中性时也相同），因此它们的化学性质极其相似，会参与相同的化学反应。
   • 不同的物理性质： 中子数的差异导致原子质量不同，进而影响一些依赖于质量的物理性质，如扩散速率、沸点、熔点（差异通常很小）。最重要的是，中子数的不同直接决定了原子核的稳定性。中子过多或过少的同位素可能具有放射性，会自发衰变以趋于更稳定的状态 。

3. 稳定与放射性同位素：

   • 稳定同位素： 原子核不会自发发生变化的同位素。许多元素都有天然存在的稳定同位素（如¹²C, ¹³C; ¹⁶O, ¹⁷O, ¹⁸O）。
   • 放射性同位素（放射性核素）： 原子核不稳定，会自发地发射粒子或辐射（如α粒子、β粒子、γ射线）并转变为其他元素或同位素的同位素（如¹⁴C）。这个过程称为放射性衰变 。

4. 应用领域：

   • 地质年代测定： 利用放射性同位素的衰变规律（半衰期）测定岩石、化石、文物的年龄（如碳-14测年法、铀-铅测年法）。
   • 医学： 放射性同位素用于诊断（如PET扫描中的氟-18）和治疗（如碘-131治疗甲状腺疾病）。
   • 工业与科研： 作为示踪剂追踪化学过程或物质流动；用于辐照灭菌、材料改性、无损检测等 。
   • 环境科学： 稳定同位素比率（如δ¹³C, δ¹⁸O）作为“指纹”追踪污染源、研究气候变化、食物网结构等 。

同位素是质子数相同（同属一种元素）、中子数不同的原子变体。它们在化学上表现相似，但在物理性质（尤其是原子核稳定性）上存在差异，分为稳定同位素和放射性同位素两大类，在科学研究和众多实际应用领域（如地质学、医学、环境科学）发挥着至关重要的作用。

参考来源：

1. 国际纯粹与应用化学联合会 (IUPAC) - Gold Book (同位素定义): https://goldbook.iupac.org/terms/view/I03331 (权威化学术语定义)
2. 美国地质调查局 (USGS) - 稳定同位素基础: https://www.usgs.gov/labs/stable-isotope-facility/science/stable-isotope-basics (政府科研机构对稳定同位素及其应用的科普)
3. 国际原子能机构 (IAEA) - 核素与同位素: https://www.iaea.org/topics/nuclides-and-isotopes (联合国核领域权威机构关于同位素性质与应用的官方信息)
4. 维基百科 - 同位素列表: https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_isotopes (提供各元素已知同位素及其性质的详尽列表，包含参考文献)

网络扩展资料

同位素（isotope）是指同一化学元素中具有相同原子序数（即质子数相同）、但中子数不同的原子。它们因核内中子数差异而拥有不同的原子质量，但化学性质几乎相同。以下是详细解释：

1.核心定义

• 质子数相同：所有同位素的原子核含有相同数量的质子（即属于同一元素）。例如，碳的三种同位素（碳-12、碳-13、碳-14）均有6个质子。
• 中子数不同：中子数的差异导致同位素的原子质量不同。例如：
  • 碳-12：6质子 + 6中子 → 质量数12
  • 碳-14：6质子 + 8中子 → 质量数14

2.同位素类型

• 稳定同位素：不会自发衰变，如碳-12、氧-16。
• 放射性同位素：原子核不稳定，会通过衰变释放辐射，如碳-14（用于测年）、铀-235（用于核反应）。

3.化学性质与物理性质

• 化学性质相似：因质子数和电子结构相同，同位素在化学反应中表现几乎一致。
• 物理性质差异：中子数不同导致密度、熔点、核稳定性等差异。例如：
  • 氘（²H）比普通氢（¹H）密度更高，可用于核反应堆的减速剂。

4.应用领域

• 地质测年：碳-14测定生物遗骸年龄，铀-238测定岩石年龄。
• 医学：放射性同位素如锝-99用于肿瘤成像，碘-131治疗甲状腺疾病。
• 工业：同位素示踪技术检测管道泄漏或化学反应路径。

5.发现与命名

• 1913年由弗雷德里克·索迪（Frederick Soddy）提出“同位素”概念，源自希腊语“isos”（相同）和“topos”（位置），指它们在元素周期表中占据同一位置。

同位素是元素多样性的体现，虽物理性质不同，但化学行为一致。这一特性使其在科学、医学和工业中具有不可替代的价值。

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