元素的同位素

元素的同位素

在“化学大厦”——元素周期表的第一号房间里，住着三“兄弟”，它们都只含有一个质子，所不同的是，老大带有2个中子，叫氚，老二只有1个中子，叫氘，老三没有中子，“体重”最轻，通常叫氢。如果我们细心地检查“化学大厦”的每个房间，可以发现其他元素都有类似的情况。化学家把这些含相同质子数的元素互称为同位素，它们的中子数不同。

例如，第8号房间里住着氧家族的三个同位素“兄弟”，它们除了各自都带有8个质子以外，老大带有10个中子，老二带有9个中子，老三带有8个中子。其他“房间”里，有的同位素很多，例如锡有10个同位素。另外，有的同位素是安分守己的，叫作稳定同位素，如碳—12，碳—13，氯—35，氯—37。有的带放射性，又是天生就有的，如铀—235，铀—238，这些都称为天然放射性同位素。还有的放射性是人造的，叫作人工放射性同位素，如镅、锎、铹等。

一种元素的几个同位素兄弟，“体重”各不相同。如氢的三个同位素兄弟，老大最重，有人叫它“超重氢”；老二次之，人称“重氢”；老三最轻，叫“氢”。这是由于它们三个各自带的中子数目不一样的缘故。其他元素的同位素也一样，谁带有中子数目多，谁就重些。

同位素兄弟之间各有所长，氢族中的同位素老三，能燃烧，能同许多非金属、金属直接化合，是合成氨、氯化氢和有机合成的氢化反应的原料。虽然氢很难液化，但液态的氢是高能燃料。老二氘与老三氢比起来，化学活泼性差些，但是人工加速氘原子核，就能使它发生核反应，这种反应能放出巨大的能量，所以氘是一种未来的能源。其他各种元素的许多同位素，都有一套特别的本领，特别是某些放射性同位素，能不断地放出能量。科学家利用它们的这种特点来为人类服务，或者防止对人类的危害。例如钋—238，是一种使用时间长的动力源，用它作为心脏起搏器动力，可以用上十年，其他还有用来治病的同位素和用来诊断疾病的同位素等。

化学元素中大约有2000多种同位素，假如能让这些同位素按人的意愿都工作，那将给人类带来无穷的好处。