二、同位素

元素的种类是由原子核内的质子数决定的。元素是具有相同质子数（核电荷数）的同一类原子的总称，即同种元素原子的质子数一定是相同的。但是它们的中子数一定相同吗？经过科学研究发现，同种元素原子核内的中子数不一定相同。例如，氢元素就有三种不同的原子，见表5-2。

表5-2　氢元素的三种原子的构成

从上表可以看出，氢元素的三种原子都含有一个质子，但中子数各不相同。我们将这种具有相同质子数，而中子数不同的同种元素的不同原子互称为同位素。在自然界的各种化合物中，各种同位素在同一元素中所占的比例几乎不发生变化。

大多数元素都有同位素。同位素原子间的物理性质有一定差异，但化学性质几乎相同，利用这一特点，人们将其广泛应用于日常生活、工农业生产和科学研究等领域。例如，是制造氢弹的材料；铀元素有等多种同位素，它们是制造原子弹和核反应堆的材料；碳元素有等几种同位素，其中就是我们将它的质量当作原子质量标准的那种碳原子。在医学领域，可以治疗鼻咽癌、食道癌、肝癌等多种癌症；在甲状腺功能亢进病的诊断中必不可少。

图5-4　氢的三种同位素