同位素是一个在化学和物理学中非常重要的概念,专业来说,它们是指具有相同质子数但中子数不同的同一元素的不同原子(质子、中子和电子是构成原子的三种基本粒子)。
想象一下,你有很多不同颜色的球,每种颜色代表了一种元素。但是,这些颜色相同的球,虽然外表看起来极其相似,但是其实“重量”是有所不同的,这些颜色相同,“重量”不同的球,就可以理解为是同位素。
例如,自然界中的氢(H)以氕(piē)、氘(dāo)、氚(chuān)三种同位素的形式存在:氕是氢元素最常见的同位素,它的原子核中只有一个质子,没有中子,因此原子质量数为1; 氘是氢的一种稳定同位素,原子核中同时有一个质子和一个中子,原子质量数为2;氚的原子核中则有一个质子和两个中子,因此原子质量数为3。
同位素在自然界中很常见,有些同位素稳定,而有些同位素是不稳定的,会产生辐射,最终变成另一种元素,这种不稳定的同位素被称为放射性同位素。
同位素有很多用途。比如,在医学上可以用放射性同位素来帮助诊断和治疗疾病;在农业上可以用同位素来培育更好的作物品种;在考古学中,同位素可以帮助我们了解古代生物和环境的状况。(文/图 陈思)