同位素漫谈

同位素漫谈内容摘要：

2、 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 3、 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。 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 4、如 碳 一 般 用 14C 而 不 用 界 中 与 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 ， 物 理 性 质 有 差 异（ 主 要 表 现 在 质 量 上 ）。 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 ） 5、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 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 ， 6、 就 从 不 同 放 射 性 元 素 得 到 一 种 铅 的 相 对 原 子 质 量 是 另 一 种则 是 208。 1897 年 英 国 物 理 学 家 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 7、的 稳 定 同 位 素 ， 即 无 放 射 性 的 同 位 素。 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 氦 、 氟 、 铝 、 钠 等 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 8、合 物 ， 稳 定 同 位 素 约 300 多 种 ， 而 放 射 性 同 位 素 竟 达 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 10、能 所决 定 的。 和 平 利 用 核 能 的 重 要 方 面 ， 也 是 核 工 业 为 国 民 经 济 和 人 民 生 活 服 务 的 一 个 重 要 内容。 1982 年 ， 核 工 业 部 成 立 了 中 国 同 位 素 公 司 ， 负 责 组 织 同 位 素 生 产 、 供 应 和 进 出 口贸 易。 中 国 核 学 会 成 立 了 核 农 学 、 核 医 学 、 核 能 动 力 、 辐 射 工 艺 、 同 位 素 等 19 个 分会。 并 多 次 召 开 各 有 关 专 业 会 议 ， 推 广 核 能 、 同 位 素 和 其 他 核 技 术 的 应 用。 我 国 同 位 素 11、 能 生 产 的 品 种 越 来 越 多 ， 包 括 放 射 性 药 物 、 各 种 放 射 源 、 氢 碳 标 记 化 合 物 、 放 化 制 剂 、 放 射 免 疫 分 析 用 的 各 种 试 剂 盒 和 稳 定 同 位 素 及 其 标 记 化 合物 等。 同 位 素 的 生 产 单 位 中 ， 中 国 原 子 能 科 学 研 究 院 同 位 素 的 生 产 量 ， 就 占 全 国 的 总量 的 80%以 上。 我 国 同 位 素 在 国 内 的 用 户 ， 由 过 去 主 要 依 靠 进 口 ， 逐 步 转 为 大 部 分 由国 内 生 产 自 给。 随 着 同 位 素 生 产 的 12、 发 展 ， 进 一 步 促 进 了 同 位 素 和 其 他 核 技 术 在 许 多 部 门 的 应 用 ， 并取 得 了 明 显 的 经 济 效 益 和 社 会 效 益。 农 业 方 面 ， 采 用 辐 射 方 法 或 辐 射 和 其 他 方 法 相 结 合 ， 培 育 出 农 作 物 优 良 品 种 ， 使粮 食 、 棉 花 、 大 豆 等 农 作 物 都 获 得 了 较 大 的 增 产。 利 用 同 位 素 示 踪 技 术 研 究 农 药 和 化 肥的 合 理 使 用 及 土 壤 的 改 良 等 ， 为 农 业 增 产 提 供 了 新 的 措 施。 其 他 如 辐 射 保 藏 食 品 等 研 究工 作 ， 也 取 得 了 较 大 的 进 展。 医 学 方 面 ， 全 国 有 上 千 家 医 疗 单 位 ， 在 临 床 上 已 建 立 了 百 多 项 同 位 素 治 疗 方 法 ，包 括 体 外 照 射 治 疗 和 体 内 药 物 照 射 治 疗。 同 位 素 在 免 疫 学 、 分 子 生 物 学 、 遗 传 工 程 研 究和 发 展 基 础 核 医 学 中 ， 也 发 挥 了 重 要 作 用。