대한민국 대표 기술지식 거래소

admin

2017-01-12 13:07:30

추천 : 0

아이소토프[isotope]

같은 원소이면서 무게가 다른 것 끼리를 말한다. 예를들면 납에는 질량수 204 외에 206, 207, 208의 것이 있다. 1910년에 F.소디는물리적 성질은 서로 구별되지만 화학적 성질이 완전히 비슷한 방사성원소는 동일원소의 변태이다라고 결론짓고, 이러한 원소에 아이소토프(동위체)라고 명명하였다. 동위원소라고도 한다. 천연에 존재하는 원소에는 원자번호가 같아도 질량이 다른 동위원소가 섞여 있고, 원소의 원자량은 이들의 평균값이 되므로 정수가 되지 않고 단수(端數)가 생긴다. 이 안정된 동위원소의 비율은 지구상의 어느 장소에서도 일정하므로 따라서 평균의 원자량은 같다.

질량수는 원자핵을 구성하는 양성자와 중성자 수의 합이므로, 동위원소는 중성자의 수가 달라지고 있다. 천연에 존재하는 (안정된) 동위원소는 1912년에 J.J.톰슨이 질량수 20과 22인 네온을 발견한 것이 최초로서, 현재는 모든 원소에 대해 동위원소가 발견되고 있다. 그러나 그 이전에 최초로 동위원소를 발견한 것은 1906년 B.B.볼트우드로, 질량수 230인 토륨의 방사성동위원소(라디오아이소토프)이다. 현재 인공적으로도 방사성동위원소가 다수 만들어지고 있다. 방사성동위원소의 방사능은 차츰 감소하고 그 강도가 반분으로 되는 시간을 반감기라고 한다. 짧은 것은 수백만분의 1초에서 긴 것은 질량수 238인 우라늄의 45억년과 같이 수십억년인 것까지이다. 동위원소의 성질의 차이는 기체의 확산이나 원심분리, 전자기장 내 이온의 운동 등의 물리현상, 가수분해나 산화환원, 화합물의 분해반응 등의 화학적 성질에도 나타나는데, 이 효과는 원자번호가 작은 원소일수록 현저하다. 이들은 동위원소의 분리에 이용되고 있다.

방사성동위원소는 트레이서로서 다방면에 이용되고 있다. 예를들면 질량수 14인 탄소는 방사성동위원소에서 자연계에 미량으로 포함되어 있고, 이 반감기를 이용하여 고고학적 유물 등의 연대측정에 이용되고 있다. 이 밖에 정량분석이나 의료분야 등에 이용되고 있다.