1.2《原子结构和相对原子质量》同位素一百多年前,元素被看作仅包含一种原子的物质。按照道尔顿的原子论,相同元素的一切原子应是一样的。然而 1911 年后,人们发现相同元素的原子未必完全一样。英国索弟发现,当放射性元素分解的时候,要产生一系列其他元素;有些元素化学性质相似,似乎处在周期表中的同一位置,但放射性不同。索弟称这些同一元素的不同品种叫做同位素。同时,有人进一步用质谱证明,同一元素的原子能被分成不同相对原子质量的品种。 目前,除了天然存在的几百种同位素外,据统计已由核轰击法合成了 1200 多种同位素。这时,我们可以说,元素是一种物质,它的所有原子具有相同原子序数或同数目的质子。 放射性元素 1896 年,法国的贝克勒尔发现放射性后,居里夫妇分离出了含量稀少但具有强放射性的元素钋和镭。几年时间,锕和氡也被发现了。1917 年发现了放射性元素镤。到 1925 年,天然元素全部被发现,周期表以 92 号元素铀而告结束。但周期表中还有四个空位 43、61、85、87 号,化学家们继续探寻这些元素。自 1939 年来,核科学家不但合成出了43 号(锝)、61 号(钷)、85 号(砹)和 87 号(钫),而且合成出了 16 个超铀元素,周期表从 1 到 109 号除 108 号外全被填满了,其中 93 到 107 号人造元素大多数是由美国西博格等人最先在柏克莱制出的,这些元素没有稳定的同位素,因而在自然界是找不到的。唯有铀和钍衰变速度非常慢,半衰期达数十亿年。镭和钋半衰期很短,之所以能在自然界存在是由于它们作为铀和钛衰变产物而不断产生。