同位素是什麼？ 還有什麼是遷變？

大家好！歡迎閱讀這篇文章，本篇要向大家講解同位素，再藉由同位素中有放射性的同位素的放射來導出什麼是元素的遷變，進而以鈾-238的自然遷變的例子做結尾。

上一篇「放射性是什麼？放射線有哪些種類？」的文章，我們在裡面稍微提到質子，質子除了帶正電以外，它還可以依數量來決定是什麼元素。換句話說：「關於原子是哪種元素，會受到原子核內的質子數量影響。」。

另外，原子核內的中子數量不會影響該原子是什麼元素，但如果中子數量過多（因為要多一點才可以用核力來壓制住質子間的電斥力而穩固原子核），就會引發衰變！（請參考上一篇文章）。

像是氫原子只有1顆質子，也可以是1顆質子跟1顆中子，就稱作「氘」，更可以是1顆質子和2顆中子，這時就稱為「氚」。以上三者皆是氫原子！

承上句，同位素就是同種原子，原子核內質子數目都相同，只是中子數目不相同。所以我們就可以說「氫」是「氘」的同位素，因為氘原子核內有1顆中子，氫原子核內有0顆中子，也可以說「氘」是「氫」的同位素。「氫」、「氘」、「氚」互為同位素關係。

但是「氘」因為有2顆中子，有1顆沒有跟質子結合到（或是不完全結合），所以會進行β衰變，由於β衰變（請見上一篇文章）中子會衰變成質子並噴出電子與反微中子，此時，原子核的質子數量變成2了！意思是質子數量不同，所以此原子不在是氫元素了，他是元素週期表上原子序（質子數）加1的元素，以就是氦元素！

但是通常氦原子的原子核是2顆質子與2顆中子，但是這個氦原子和只有2顆質子與1顆中子，由於核子數目為3，所以通常稱作氦-3。

由於氦-3的中子數目與氦-4的中子數目不同，所以兩原子互為同位素關係。

一種原子經由衰變，變成另外一種元素，叫做元素的遷變。遷變分為自然遷變與人為遷變，但是本篇先探討自然遷變，以後有機會再來探討人為遷變。

自然遷變就是放射性元素（核子數目較多的元素）或者是氚之類的元素，經由各種衰變，變成另外一種元素，而衰變可以是α衰變也可以是β衰變（請見上一篇文章）。α衰變後的產物就是原子序減2的元素，因為噴出了2個質子與2個中子，所以造成質子數目減2！β衰變的產物就是原子序加1的產物，因為中子衰變成質子並且噴出電子與反微中子，所以質子數加1！成上小章同位素所說的一樣。本篇文章就以鈾-238的自然遷變做結尾吧！

由238這個數字可以得知鈾其實核子數目很多，所以容易發生衰變，那α衰變會讓質子數目-2，β衰變會讓質子數目+1，質子數經過了一系列的+1和-2，最終會遷變成元素鉛！過程中會變成其他元素沒錯，但是該元素還會繼續衰變，進而遷變成其他元素，但鈾-238最終還是會衰變成鉛。另外，衰變過程中噴出的α粒子（氦原子核）剛好可以與β粒子（電子）結合形成我們現在大氣中的氦氣！

關於同位素和衰變，如果有任何問題，歡迎在文章底下留言，我們下一篇文章見！