은 동위 원소

동위 원소 (同位元素, Isotopes)는 양성자 수는 같지만 중성자 수가 다른 원소들을 말한다. 즉, 같은 원자 번호(양성자 수)를 가지지만 질량수(양성자 수 + 중성자 수)가 다른 원소들을 의미한다.

개요

원소는 원자핵 내의 양성자 수로 정의되지만, 같은 원소라도 중성자 수는 다를 수 있다. 이처럼 양성자 수는 같지만 중성자 수가 다른 원자들을 동위 원소라고 한다. 동위 원소들은 화학적 성질은 거의 동일하지만, 물리적 성질, 특히 질량과 방사능 붕괴 성질이 다를 수 있다.

표기법

동위 원소는 원소 기호 왼쪽에 위첨자로 질량수를 표시하는 방식으로 표기한다 (예: ¹²C, ¹⁴C). 또한, 원소 이름 뒤에 질량수를 붙여서 표기하기도 한다 (예: 탄소-12, 탄소-14).

존재

대부분의 원소는 자연적으로 동위 원소 형태로 존재한다. 어떤 원소는 안정적인 동위 원소만 존재하는 반면, 어떤 원소는 방사성 동위 원소만 존재하거나, 안정 동위 원소와 방사성 동위 원소가 함께 존재하기도 한다.

활용

동위 원소는 다양한 분야에서 활용된다.

• 의학: 방사성 동위 원소는 암 진단 및 치료에 사용된다.
• 지질학: 방사성 동위 원소는 암석의 연대 측정에 사용된다.
• 고고학: 방사성 탄소 연대 측정법은 유기물의 연대 측정에 사용된다.
• 환경 과학: 동위 원소는 오염 물질의 추적 및 분석에 사용된다.
• 산업: 동위 원소는 비파괴 검사 및 공정 제어에 사용된다.

예시

수소(H)는 세 가지 동위 원소를 갖는다.

• 프로튬 (¹H): 가장 일반적인 수소 동위 원소로, 양성자 1개와 전자 1개로 구성된다.
• 중수소 (²H 또는 D): 양성자 1개와 중성자 1개, 전자 1개로 구성된다.
• 삼중수소 (³H 또는 T): 양성자 1개와 중성자 2개, 전자 1개로 구성된 방사성 동위 원소이다.