同位素是指具有相同原子序數（即質子數）但中子數不同的一組原子。

同位素的化學性質幾乎完全相同，因為它們有相同數量的電子和相同的電子排布，但它們的物理性質，如質量、原子半徑和核穩定性，可能會有所不同。

（一）同位素的概念：

- 原子序數（Z）：原子核中質子的數量，決定了元素的化學性質。

- 質量數（A）：原子核中質子和中子的總數。

- 中子數（N）：原子核中中子的數量，可以通過質量數減去原子序數得到（N = A - Z）。

同位素之間的差異僅在于它們的中子數。例如，碳-12和碳-14都是碳的同位素，但碳-12有6個中子，而碳-14有8個中子。

（二）同位素的例子：

1. 氫（H）：

- 氕（Protium）：^1H，只有一個質子，沒有中子。

- 氘（Deuterium）：^2H，一個質子和一個中子。

- 氚（Tritium）：^3H，一個質子和兩個中子。

2. 碳（C）：

- 碳-12：^12C，6個質子和6個中子。

- 碳-13：^13C，6個質子和7個中子。

- 碳-14：^14C，6個質子和8個中子（碳-14是放射性同位素，常用于放射性碳定年法）。

3. 氧（O）：

- 氧-16：^16O，8個質子和8個中子。

- 氧-17：^17O，8個質子和9個中子。

- 氧-18：^18O，8個質子和10個中子。

4. 鈾（U）：

- 鈾-235：^235U，92個質子和143個中子（用于核反應堆和核武器）。

- 鈾-238：^238U，92個質子和146個中子（更常見，但不易于裂變）。

同位素在科學研究和工業應用中有著廣泛的應用，例如在醫學中用于放射性同位素治療和診斷，在地質學中用于測定巖石和化石的年齡，以及在化學研究中作為示蹤劑。

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