同位素

同位素（isotope）是同一種元素、卻帶有不同中子數的原子，因此在化學上是同一種物質，但重量略有差別。日常畫面：就像外表一模一樣、內裡卻悄悄含有不同分量金屬的硬幣，一種元素的各同位素在化學上表現相同，秤上卻不一樣重。它們回答的問題是：既然質子數定義了元素，那只改變中子會發生什麼？

精確地說，一種元素的所有同位素共享相同的原子序 Z（相同的質子數，因而化學性質相同、在週期表中占同一位置），但中子數 N 不同，因此質量數 A = Z + N 也不同。我們用質量數為它們命名，例如碳-12、碳-13 與碳-14 都有 6 顆質子，但分別有 6、7、8 顆中子。有些同位素穩定，有些則不穩定而具放射性，會隨時間衰變。

為什麼重要：同位素讓我們得以測定過去（用碳-14 為古木與骨頭定年）、看進人體內部（醫學示蹤劑與正子造影），以及作為反應爐燃料（鈾-235 相對於遠為常見的鈾-238）。誠實的提醒：因為化學性質相同，同位素無法用化學反應分離，只能靠它們微小的質量差來分揀，這正是濃縮鈾如此困難又昂貴的原因。