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稳定同位素(Stable isotope),又称作稳定核素(Stable nuclide),是指不会发生放射性衰变的同位素。已知的稳定同位素总共有251种,周期表中共有80个元素拥有至少一个稳定同位素。
每种元素的原子都有着很多种同位素,同种元素的不同同位素的原子序(即质子数)虽然相同,但是却有着不同的中子数,质子和中子数的不同也会影响该同位素原子核的稳定性。若某同位素的原子核足够稳定,不会或不易发生放射性衰变,则称为稳定同位素。反之,原子核不够稳定、会衰变成其他同位素者,则称为放射性同位素。
所有同位素中,只有前66个元素(镝之前)中的146个同位素(最重的为镝-164)理论上不会发生放射性衰变(不考虑尚未证实的质子衰变),属于稳定同位素;另外有106个理论上会发生某种放射性衰变(α衰变、β衰变或电子捕获),但尚无法证实其放射性(其中最轻的为氩-36),被称作观测上稳定的同位素。因此所有已知的稳定同位素共有251个,分别属于80个化学元素,即原子序1至82号的所有元素(43号锝和61号钷除外)。而原子序83以上的元素以及锝和钷没有稳定同位素,即所有同位素都具有放射性,被称为放射性元素。在这80种有稳定同位素的元素中,有26个元素只存在一种稳定同位素,称为单一同位素元素,其他的元素则有不止一种的稳定同位素,其中锡有10种稳定同位素,是具有最多种稳定同位素的元素。
由于稳定同位素不会或难以发生衰变,能在自然界中持续以稳定的量存在,因此丰度往往远高于放射性同位素。意即在自然界中,一个元素下的同位素占比往往是稳定同位素占绝大部分甚至全部,而放射性同位素仅占小部分或痕量,例如稳定的碳-12和碳-13分别占天然碳的98.9%和1.1%,而具放射性的碳-14仅痕量存在。不过也存在极少数特例,例如具微弱放射性的铟-115占天然铟的95.72%,而稳定的铟-113在天然铟中的丰度仅占4.28%。
同位素与半衰期
参考文献
· 维基百科-稳定同位素(点击链接)
Isotope Stability Introductory Chemistry Tutorial (AUS-e-TUTE for astute science students) (页面存档备份,存于互联网档案馆)
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