동위 원소 란 무엇인가?

동위 원소는 양성자는 같지만 중성자 수가 다른 동일한 원소의 원자입니다. 그들의 원자 번호는 같지만 질량 숫자는 다릅니다. 질량 수는 항상 A로 표시되는 반면, Z는 원소의 원자 수를 나타냅니다. 원자 번호는 원자 핵에서 양성자의 수를 상징하며 주기율표에서 원소의 위치를 식별하는 데 사용됩니다. 원자의 질량수는 핵의 중성자 수입니다. 원소의 동위 원소는 원자 질량의 변화로 인해 서로 다른 물리적 특성을 갖습니다. 이러한 차이로 인해, 그러한 동위 원소는 용융 및 끓는점뿐만 아니라 밀도가 달라집니다. 그러나 원소의 동위 원소는 항상 매우 유사한 화학적 성질을 가지고 있습니다. 화학 반응에서 중성자 나 양성자가 아닌 전자 만 사용되기 때문에 유사성이 발생합니다.

동위 원소의 역사

Radiochemist Fredrick Soddy는 방사성 사슬의 붕괴와 관련된 연구를 수행 한 후 1913 년에 동위 원소의 존재를 처음 제안했다. 그의 실험 동안, Soddy는 40 개의 다른 종들이 납과 우라늄 사이에 존재 함을 알았지 만, 주기율표는 단지 11 개의 원자를 수용 할 수있었습니다. 이 원소들 중 일부를 분리하기 위해 수행 된 화학 시험이 실패한 후에, 그는 하나 이상의 원자 유형이 주기율표에서 동일한 위치를 공유하고 동위 원소로 명명 할 수 있다고 제안했다.

동위 원소의 예

염소는 염소 -35와 염소 -37이라는 두 가지 주요 동위 원소를 포함합니다. 이 결론에 도달하기 위해 과학자들은 염소 성분에서 이러한 동위 원소 각각의 비율이 전체적으로 존재한다는 것을 발견 했으므로 비율을 사용하여 양의 차이를 표현합니다. 이 비율은 상대 백분율과 상대적인 원자 질량을 계산할 때 도움이됩니다. 동위 원소의 또 다른 예로는 탄소 (탄소 -12 및 탄소 -14 동위 원소), 산소 (산소 -16 및 산소 -18) 및 인 (특정 양의 인 32가 존재 함에도 불구하고 인 31이 주요 동위 원소 임)이 포함됩니다. 이 화합물의 동위 원소는 안정한 것으로 간주되며, 대부분은 동위 원소가 2 개뿐입니다. 그러나 불소, 베릴륨, 비소, 이트륨, 금, 알루미늄, 요오드, 망간, 나트륨, 니오브 등이 하나의 동위 원소를 포함하는 몇 가지 요소가 있습니다.

동위 원소의 정제

동위 원소가 적용되는 세 가지 주요 영역이 있습니다. 첫 번째는 동위 원소 분리입니다. 분리는 필요에 따라 원자의 특성을 극대화하는 것을 용이하게한다. 중수소 및 산소와 같은 더 가벼운 요소의 분리에는 가스 확산 방법의 적용이있다. 우라늄 및 플루토늄과 같은 중금속 원소의 분리는 질량 분광법에 의해 발생합니다.

동위 원소의 응용

동위 원소의 첫 번째 적용은 탄소 연대 측정에 고고학자들이 사용하는 것입니다. 동위 원소는 안정 및 방사성 동위 원소의 두 종류입니다. 안정한 동위 원소는 양성자와 중성자의 동등한 결합을 포함하며, 붕괴되지 않습니다. 반면에 방사성 동위 원소는 불안정한 핵을 가지고있어 붕괴된다. 방사성 붕괴는 탄소 원소와 같이 5, 730 년이 걸릴 수 있습니다. 고고학자들은 고고 학적 발굴에서 발견 된 물체의 나이를 결정하기 위해 동위 원소의이 구성 요소를 사용합니다.