同位体

定義

同位体とは、同じ元素でありながら、原子核に含まれる中性子の数が異なる原子のことである。
そのため、陽子の数は同じだが、質量数が異なる。

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たとえば、水素にはいくつかの種類がある。
どれも「水素」なので性質は似ているが、中性子の数が違うため重さが異なる。

つまり、「同じ元素だが重さが違う兄弟のようなもの」と考えると理解しやすい。

数式

原子の質量数 \(A\) は次のように表される。

\[A = Z + N\]

ここで、
\(A\) は質量数
\(Z\) は陽子数
\(N\) は中性子数である。

同位体では、\(Z\) は同じで、\(N\) が異なる。

ポイント

• 同位体は「陽子数は同じ、中性子数が異なる」
• 化学的性質はほぼ同じだが、質量や放射性は異なる場合がある
• 放射性同位体は放射線や半減期の問題で重要