什么是同位素(同位素的关键是中子变化)

原子是“物质的基础”。任何有质量并占据空之间空间的东西都是由这些微小的单元组成的。这与空的呼吸、我们喝的水以及我们的身体本身有着密切的关系。

同位素是原子研究中的一个重要概念。化学家、物理学家和地质学家用它们来了解我们的世界。但是在我们解释同位素是什么或者为什么它们如此重要之前，我们需要后退一步，把原子作为一个整体来看待。

原子世界

你可能知道，原子有三个主要组成部分，其中两个位于原子核内。原子核位于原子的中心，原子是紧密堆积的粒子群。有些粒子是质子，它们带正电荷。

有充分的证据表明，带相反电荷的物质相互吸引。同时，电荷相同的物体往往会相互排斥。所以这是一个问题:两个或两个以上带正电的质子如何在同一个原子核中共存？它们不应该是互相排斥的吗？。

这时，中子出现了。中甲文社百科亚原子粒子，与质子共享原子核。但是中子没有电荷。顾名思义，中子是中性的，既没有正电荷，也没有负电荷。这是一个重要的属性。由于中子是中性的，它可以阻止质子将另一个质子挤出原子核。

原子核周围是电子，带负电荷的超轻粒子。促进电子和化学结合，它们的运动可以产生一个叫电的小东西。质子同样重要。首先，它们帮助科学家区分这些元素。

同位素

你可能注意到了，在大多数版本的周期表中，每个方块的右上角都印着一个小数字。这个数叫做原子序数。它告诉读者给定元素的原子核中有多少质子。例如，氧的原子序数是8。宇宙中每个氧原子都有一个原子核，不多不少，只有八个质子。

没有这种非常特殊的粒子排列，氧原子就不是氧原子。每个元素的原子序数都是独一无二的。这是一个决定性的特征。没有其他元素的每个原子核有八个质子。通过计算质子数，你可以识别一个原子。正如氧原子总是有八个质子一样，氮原子总是有七个质子。就这么简单。

中子不跟随趋势。一个原子核中只有八个质子(我们已经确定)。然而，它也可能包含4到20个中子。同位素是同一种化学元素不同中子数的变体。

现在，每种同位素都是根据它的质量数，即一个原子中中子和质子的总数来命名的。例如，一种众所周知的氧同位素被称为氧-1加文百科8(O-18)，它有一个标准的8个质子加10个中子。

所以氧-18(O-18)的质量数是18。你猜对了。一种相关的同位素，氧-17(O-17)，其原子核中少了一个中子。

易变的

一些原子组合比其他的更强大。科学家将O-17和O-18归类为稳定同位素。在稳定同位素中，质子和中子施加的力使彼此保持在一起，永久地保持原子核完整。

另一方面，放射性同位素中的原子核不稳定，会随着时间的推移而衰变。从长远来看，这些同位素的质子和中子的比例是不可持续的。没有什么愿意停留在这种不稳定的困境中。因此，放射性同位素会脱落一些亚原子粒子(并释放能量)，直到它们本身转化为稳定同位素。

氧-18稳定，氧-19(O-19)不稳定。后者必然会迅速崩溃！在它产生后的26.88秒内，可以保证O-19的样本会因为衰变而失去一半的原子。

这意味着氧-19的半衰期是26.88秒。半衰期是指同位素样品衰减50%所需的时间。记住这个概念；下面我们就把它和古生物学联系起来。

然而，在我们谈论古代化石科学之前，有一个非常重要的问题需要提出来。与氧不同，有些元素根本没有稳定的同位素。比如铀，在自然界中，这种重金属有三种同位素，都具有放射性，原子核处于不断衰变的状态。最终，大量的铀会变成一种完全不同的元素。

不要担心实时观看过渡，这个过程进展非常非常慢。

获得时间

铀-238(U-238)是元素中最常见的同位素，半衰期约为45亿年！它会逐渐变成稳定的铅-206(Pb-206)。同样，铀235(U-235)(半衰期为7.04亿年)将过渡到另一种稳定同位素铅-207(Pb-2加文百科07)。

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