核素与同位素

元素核素同位素1．元素、核素、同位素的概念及相互关系2．同位素的性质同一元素的各种核素的中子数不同，质子数相同，化学性质几乎完全相同，物理性质差异较大。

3．几种重要的核素核素235 92U 14 6C 21H 31H 18 8O用途核燃料用于考古断代制氢弹示踪原子4.相对原子质量(1)定义：以12C原子质量的1/12(约1.66×10－27 kg)作为标准，其他原子的质量跟它比较所得的值。

其国际单位制(SI)单位为1，符号为1(单位1一般不写)。

(2)诸量比较①原子质量：指原子的真实质量，也称绝对质量，是通过精密的实验测得的。

如：一个Cl2分子的m(Cl2)＝2.657×10－26 kg。

②核素的相对原子质量：各核素的质量与12C的质量的1/12的比值。

一种元素有几种同位素，就应有几种不同的核素的相对原子质量，如35Cl为34.969,37Cl为36.966。

③核素的近似相对原子质量：是对核素的相对原子质量取近似整数值，数值上与该核素的质量数相等。

如：35Cl为35，37Cl为37。

④元素的相对原子质量：是按该元素各种天然同位素原子所占的原子百分比算出的平均值。

如：A r(Cl)＝A r(35Cl)×a%＋A r(37Cl)×b%。

⑤元素的近似相对原子质量：用元素同位素的质量数代替同位素相对原子质量与其丰度的乘积之和。

注意(1)核素相对原子质量不是元素的相对原子质量。

(2)通常可以用元素近似相对原子质量代替元素相对原子质量进行必要的计算。

深度思考1．如下是四位同学学习原子结构知识后，对这节内容的认识，你认为不正确的是()答案 C2．(1)1H、2H、3H三种微粒都属于________，因为它们是具有相同______________的同一类原子。

(2)在11H、21H、31H、12 6C、13 6C、14 6C、14 7N、15 7N中，核素、元素的种数分别为______种、______种。

同位素和核素的概念
1、元素：具有相同核电荷数(即核内质子数)的同一类原子的总称。

2、核素：把具有一定数目质子和一定数目中子的一种原子叫做核素。

3、同位素：质子数相同而中子数不同的同一元素的不同原子互称为同位素(即同一元素的不同核素互称为同位素)。

注意：
①同位素在周期表里占据同一位置
②同位素的化学性质几乎相同
③天然存在的同位素，相互间保持一定的比率
4、原子(或核素)的相对原子质量：以一个12C原子质量的1/12作为标准，X原子的质量跟它相比所得的数值即为X的相对原子质量。

5、元素的相对原子质量：是该元素的各种核素的原子数百分比与其相对原子质量的乘积所得的平均值。

6、元素的近似相对原子质量：若用同位素的质量数替代其相对原子量进行计算，其结果就是元素的近似相对原子质量(计算结果通常取整数)。

我们通常采用元素的近似相对原子质量进行计算。

元素核素同位素元素元素是构成物质的基本单位，它由相同类型的原子组成。

每一个元素都有特定的原子序数，代表了该元素中原子核的质子数。

不同的原子序数代表不同的元素。

但是在同一个元素中，存在着具有不同中子数的原子，这样的原子被称为同位素元素。

同位素元素是指具有相同原子序数但具有不同中子数的元素。

同位素元素的核外电子结构是相同的，因此它们在化学性质上表现得非常相似，但它们的核内结构不同，因此在物理性质上可能会有一些差异。

同位素元素具有一些特殊的应用和重要意义。

下面我们来看一些例子。

首先，同位素元素在放射性元素领域有重要的应用。

放射性同位素元素具有不稳定的原子核，会发生自发衰变并放出射线。

这些射线可以用于医学诊断和治疗，例如放射性同位素的放射线可以用于肿瘤治疗。

其次，同位素元素可以用来进行放射性标记。

放射性同位素可以被引入分子或物体中，通过测量其辐射量可以追踪其在生物体内的行为和分布情况。

这在生物医学研究中特别有用，例如用放射性同位素标记药物来研究它们在体内的代谢路径。

此外，同位素元素还可以用于年代测定。

放射性同位素的衰变速率是一定的，通过测量样品中同位素的浓度和衰变速率可以确定样品的年龄。

这在古生物学和考古学研究中非常有用，可以帮助我们了解地球历史和人类文明的起源。

同位素元素还可以用于确定地质和地球化学过程。

地球上不同地方的同位素含量可能有所不同，通过分析同位素比例的变化可以揭示地球历史和地理过程。

例如，氧同位素比例可以用于重建古环境和古气候，碳同位素比例可以用于研究碳循环和生态系统动态。

同时，同位素元素还在核能领域具有重要的应用。

同位素元素可以用于核能反应和核聚变。

核能反应可以产生巨大的能量，用于发电和推动运载工具。

核聚变是太阳和恒星产生能量的机制，通过研究同位素元素的反应可以帮助我们更好地了解宇宙的形成和演化过程。

总之，同位素元素具有广泛的应用和重要的意义。

通过利用同位素元素的核反应和衰变性质，我们可以在医学、化学、生物学、地球科学和能源等领域取得重要的研究成果。

名词解释（百分之百涵盖率）Α衰变：原子核自发放射α粒子的核衰变过程。

α粒子是电荷数为2、质量数为4的氦核He。

散射：带电粒子与物质的原子核碰撞而改变运动方向或/和能量的过程核素：指具有相同的质子数、中子数及特定能态的一类原子。

可以表示某种院子的固有特征。

同位素：具有相同质子数而中子数不同的核素。

同位素在元素周期表上处于同一位置，具有相同的化学性质和物理学特征。

同质异能素：质子数和中子数都相同而核能状态不同的核素。

激发态的原子和基态的原子互为同质异能素。

放射性核素：原子核处于不稳定状态，需通过核内结构或能级调整才能成为稳定的核素称为放射性衰变：放射性核素的原子由于核内结构或能级调整，自发的释放出一种或一种以上的射线并转化为另一种原子的过程。

有效半衰期：指生物体内的放射性核素由于机体代谢从体内排出和物理衰变两个因素作用，减少至原有放射性活度的一半所需的时间。

物理半衰期：指放射性核素减少一半所需要的时间，越短说明衰变越快。

生物半衰期：指生物体内的放射性核素由于机体代谢从体内排出一半所需要的时间放射性活度：单位时间内原子核的衰变数量。

指一定量的放射性核素在很短的时间间隔内发生的和衰变数除以该时间间隔。

剂量当量：衡量射线生物效应及危险度的辐射剂量。

单位为希沃特（Sv），不仅与吸收剂量有关，还和射线种类有关。

与吸收剂量的关系是：剂量当量=吸收剂量×射线的权重因子最大容许剂量：经过长期积累或者一次照射以后对机体损害最轻也不发生遗传危害的剂量。

全年不能超过5雷姆。

天然放射本底：指原有的放射性水平，包括宇宙射线，环境中的放射性，体内放射性。

核素发生器：用特定的洗液将母体长半衰期核素洗脱后获得短半衰期子体核素的一种装置，称为母牛。

内照射：放射性核素进入生物体，使生物受到来自内部的射线照射称为内照射放射性免疫分析中的非特异性结合率：不加抗体时标记抗原与非特异性物质的结合率，一般要求<5~10%放射性免疫分析中的最高结合率：又叫零标准管结合率，指不加非标记抗原时，标记抗原与抗体的结合率，要求在30~50%GFR：肾小球滤过率。

核素(Nuclide)：具有确定质子数和中子数的原子核称作核素，核素是原子核的一种统称。

同位素(Isotope)：质子数相同而中子数不同的核素互为同位素。

原子(Atom)=原子核+电子原子核=质子+中子原子核结合能：质子和中子结合构成原子核时所释放的能量；原子核的结合能越大（质量亏损越大）原子核越稳定。

释放能量途径，重核裂变，轻核聚合成原子核。

α衰变(Disintegration)：238U→4He+234Thβ衰变：质子转变成中子（X射线），并且带走一个单位的正电荷；中子转变成质子，并且带走一个单位的负电荷。

半衰期(T1/2) (half-life period)：一定量的某种放射性原子核衰变至原来的一半所需要的时间。

中子对人体电离效应严重，可导致严重伤害放射性活度（activity, A)：放射性核素在单位时间(dt)内发生核衰变的数目(dN)。

A=dN/dt 单位：贝克Becquerel(Bq)，1Bq=1s-1；居里：1Ci=3.7×1010Bq。

1uC=37000Bq.吸收剂量（absorbed dose, D)：授予单位物质(dm)（或被单位物质吸收）的任何致电离辐射的平均能量（dE)。

D= dE/ dm 单位：J/kg1 J/kg =1Gy（戈瑞）；1Gy = 100rad（拉德）当量剂量（equivalent dose, HT)：组织或器官的当量剂量是此组织或器官的平均吸收剂量与辐射权重因子的乘积。

焦耳/千克，专用名称：Sievert, Sv（希沃特）1 Sv = 1J/kg衰变(decay):某一特定能态的核素从该能态上的自发核跃迁。

常见的核衰变有α衰变、β衰变和γ衰变。

CPM和DPM(Counts per minute，Disintegrations per minute):CPM是指仪器每分钟记录的脉冲数，它是一个测量值。

DPM是指某一核素每分钟核衰变次数.计数效率(Counting efficiency)：指仪器记录到的样品计数率与样品衰变率之比.E＝CPM/DPM * 100％本底(Background):探测无放射性样品时的计数.淬灭作用(Quench effect):在闪烁体系中每次能量转换都不是完全的，往往有一部分能量以热或其他形式损失掉，其结果造成量子产额下降，计数效率降低.淬灭校正(Quench correction):由于淬灭作用的存在，不同样品可能淬灭程度不同，造成CPM的不可比。

核素的概念例子核素是指具有特定质子数和中子数的原子核。

在核素中，质子数决定了元素的化学性质，而中子数则决定了核素的核稳定性。

核素的概念可以通过以下几个方面进行解释和例子说明：1. 核素的表示方法：核素可以使用元素符号加上质子数和中子数来表示，如氢的核素可以表示为^1H （质子数为1，中子数为0）。

另一种常用的表示方法是用元素符号后面跟着总的质量数，如氢的核素可以表示为H-1。

2. 同位素的概念：同位素是指质子数相同但中子数不同的核素。

例如氢的同位素有^1H、^2H和^3H，它们分别具有0、1和2个中子。

同位素有相同的化学性质，但其物理性质和核稳定性可能有所不同。

同位素广泛应用于放射性同位素示踪、年代测定以及核能技术等领域。

3. 核稳定性：核稳定性指的是核素在自然界中的稳定性和不稳定性。

稳定的核素具有能量最低的核态，并且不会自发发生核反应。

然而，不稳定的核素会经历放射性衰变，释放出射线或颗粒以改善其核态的稳定性。

核稳定性可通过核素的质量数、质子数和中子数来预测，其中核力对于核稳定性起到重要作用。

4. 核素的重要性和应用：核素在许多领域都具有重要的应用。

放射性同位素有广泛的应用，如用于医学诊断和治疗、土壤肥料标记、食品辐照和核能发电等。

例如，放射性同位素碘-131可用于治疗甲状腺癌，放射性同位素碳-14可用于测定有机物的年龄。

此外，核素的研究也有助于了解核物理学的基本原理，提高对核反应和核能的理解。

综上所述，核素是指具有特定质子数和中子数的原子核。

核素通过表示方法、同位素的概念、核稳定性以及在多个领域的应用来进行解释和说明。

核素的研究和应用对于推动科学技术的发展和深入了解核物理学的基本原理具有重要意义。