同位素化学发展历程同位素概念如何被发现

同位素概念如何被发现

1913年是个超级重要的年份！F·索迪和K.法扬斯这对科学搭档揭示了放射性元素的位移规律，首次提出了同位素这个概念，一下子解决了新元素在周期表中的位置问题，还理清了它们之间的相互关系。同年，J.J.汤姆孙和F·W·阿斯顿这对黄金搭档也不甘示弱，首次发现了稳定同位素——氖20和氖22，他们用的可是当时最先进的磁分析器呢！

后来阿斯顿更是厉害，直接发明了质谱仪这个神器，一口气发现了71种元素中的202种同位素，测量精度也是杠杠的！到了1911年，英国化学家索迪正式提出同位素这一概念，而1919年阿斯顿的质谱仪发明更是让同位素研究如虎添翼。特别有趣的是，氢是否有同位素的问题当时特别火，伯奇和门泽尔在1931年初就大胆推测存在质量数为2的氢同位素，还预测了它与普通氢的比例，尤里听到后立马就来劲了！

同位素定义与特性应用

同位素说白了就是质子数相同但中子数不同的原子之间的关系。具体来说，如果两种原子的原子序数（也就是质子数）相同，但是它们的质量数不同（即中子数不同），那这两种原子就是妥妥的同位素关系。举个栗子，氕、氘、氚这三种原子，它们的质子数都是1，但中子数各不相同，所以它们就是典型的同位素三兄弟。
同位素的发现让人们对原子结构的认识直接提升了一个level！这不仅让元素概念有了全新含义，连相对原子质量的基准都发生了天翻地覆的变化，再次实锤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。
许多同位素都有超级实用的用途：12C是确定原子量标准的大佬；两种H原子是制造氢弹的关键材料；其他同位素在医学、科研等领域也都大显身手。
同位素之间的主要差别在于它们的质量数和稳定性。由于中子数量的不同，同位素的原子核质量也有所不同。有些同位素具有放射性，能自发地放射出粒子或能量变成另一种核素；而有些同位素则是稳定的老实人，不会自发发生变化。