同位素的概念及同位素分馏作用

同位素是指元素周期表中具有相同原子序数而原子量不同的元素。因为它们在周期表中占有同一位置，故称同位素。

同位素按其稳定程度可分为稳定同位素和非稳定（放射性）同位素。稳定同位素是指原子核不会自发地改变的同位素。同一元素的稳定同位素具有相同的质子数和原子结构，化学性质近似，即使经历复杂的化学反应和较为强烈的化学变化，其同位素比率仍保持相对的稳定。但由于它们的中子数和原子量有一定差别，元素各同位素的物理、化学性质（如取代分子或键的化学活动性）也有一定差别。同位素质量相对差别越大，其物理、化学性质差别也越大。

物质在生物、化学和物理作用下其组成元素的同位素发生变化、转移或分离，或者说在同位素比值不同的两种物质间进行的同位素分配作用，称为同位素分馏作用。物质在参与生物、化学和物理作用过程中，由于同位素的分馏作用，元素的一种同位素被另一种同位素所取代，从而导致其物理、化学性质上的差异，叫做同位素效应。同位素之间所具有的物理、化学性质的近似性（稳定性）和分馏作用，是同位素地球化学研究和应用的理论基础和前提。