1.2 同位素

1.2.1 核素

在其原子核内具有一定数目的中子和质子以及特定能态的一种原子或原子核称为核素。例如（钌）、（铑） 是独立两个核素，有相同质量数而质子数不同；、是独立两个核数，核内含有不同的质子数和相同的中子数；、是独立两个核素，核内含有相同的质子数和中子数，而核所处的能态不同，左上角60后面加m表示该核素处于激发态。

1.2.2 同位素

原子序数相同而原子质量不同的同一种元素，在元素周期表上占有同一位置，称为同位素。也可以说同一种元素的原子具有相同的核电荷数，即核内质子数相同，但核内中子数不同。例如，氢的同位素有¹H氢核（P）、²H氘核（D）、³H氚核（T），它们的原子分别为 氢、氘、氚。

1.2.3 核素分类

核素可分为稳定的和不稳定的两类，不稳定核素又称放射性核素，能自发地放出某些射线——α、β、γ射线后变成为另一种元素。

放射性核素又分为天然和人工制造两类。前者为自然界存在的矿物，一般z≥83；应用高能量粒子轰击稳定核素的核，使其变成放射性核素称人工制造放射性核素。

1.2.4 原子能级

1913年丹麦科学家玻尔用量子理论对原子核模型做了进一步发展和完善，提出了原子轨道和能级的概念，并对原子发光机理做出了解释。

原子中的电子绕核沿圆形轨道运行，各条轨道有不同的能级状态，叫作能级。各能级的能量是固定的，通常电子总是在能量最低的轨道上运行。此时，原子状态是稳定的，这些状态称为基态（稳定态）。

当原子从外界吸收一定能量时，电子就从最低能级跳到较高能级，这个过程叫作跃迁，此时原子状态称为激活态。激活态是不稳定状态，所以电子将再次回迁到较低能量级，这样，先后两个能级的能量差就会以光能的形式辐射出来，即

式中 hv——光量子能量；

E_n——较高能级能量；

E_m——较低能级能量。

原子从基态向激发态跃迁将吸收能量，从激发态向基态或从能量较高的激发态向能量较低的激发态跃迁时将辐射出能量。无论吸收或辐射能量，能量只能等于电子激发跃迁的两个能级的能量差。如果轨道电子获得能量足够高时，使其可以脱离原子，成为自由电子，则原子称为被电离。受激发态或电离态的电子都是不稳定，将很快回到基态。