同位素氣體是指氣體具有相同質(zhì)子數(shù),不同中子數(shù)(或不同質(zhì)量數(shù))同一元素的不同核素互為同位素氣體。來簡單了解下同位素氣體是什么吧。
例如:氫有三種同位素,H氕、D氘(又叫重氫)、T氚(又叫超重氫);碳有多種同位素,12C、13C和14C(有放射性)等。
同位素是同一元素的不同原子,其原子具有相同數(shù)目的質(zhì)子,但中子數(shù)目卻不同。例如:氕、氘和氚,它們原子核中都有1個質(zhì)子,但是它們的原子核中卻分別有0個中子、1個中子及2個中子,所以它們互為同位素。其中,氕的相對原子質(zhì)量為1.007947,氘的相對原子質(zhì)量為2.274246,氚的相對原子質(zhì)量為3.023548,氘幾乎比氕重一倍,而氚則幾乎比氕重二倍。
同位素具有相同原子序數(shù)的同一化學(xué)元素的兩種或多種原子之一,在元素周期表上占有同一位置,化學(xué)性質(zhì)幾乎相同(氕、氘和氚的性質(zhì)有些微差異),但原子質(zhì)量或質(zhì)量數(shù)不同,從而其質(zhì)譜性質(zhì)、放射性轉(zhuǎn)變和物理性質(zhì)(例如在氣態(tài)下的擴(kuò)散本領(lǐng))有所差異。同位素的表示是在該元素符號的左上角注明質(zhì)量數(shù)(例如碳14,一般用14C來表示)。
在自然界中天然存在的同位素稱為天然同位素,人工合成的同位素稱為人造同位素。如果該同位素是有放射性的話,會被稱為放射性同位素。每一種元素都有放射性同位素。有些放射性同位素是自然界中存在的,有些則是用核粒子,如質(zhì)子、a粒子或中子轟擊穩(wěn)定的核而人為產(chǎn)生的。
同位素氣體的應(yīng)用:
許多同位素有重要的用途,例如C-12是作為確定原子量標(biāo)準(zhǔn)的原子;兩種H原子是制造Q彈的材料;U-235是制造Y彈的材料和核反應(yīng)堆的原料。同位素示蹤法廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究(如國防)、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和醫(yī)療技術(shù)方面,例如用O標(biāo)記化合物確證了酯化反應(yīng)的歷程,I用于甲狀腺吸碘機(jī)能的實(shí)驗(yàn)等。