放射性同位素,或稱放射性核素,是不穩定的元素物質,無論是人造的還是自然界發現的。它們都會通過發射α和β粒子、伽馬射線等自發的放射性衰變過程。元素周期表上原子序數大于83的所有元素都是放射性同位素超過800種已知...
放射性同位素,或稱放射性核素,是不穩定的元素物質,無論是人造的還是自然界發現的。它們都會通過發射α和β粒子、伽馬射線等自發的放射性衰變過程。元素周期表上原子序數大于83的所有元素都是放射性同位素超過800種已知的放射性同位素,元素周期表上81種穩定元素中通常還含有275種同位素。

元素周期表是一種化學元素表,其中元素按原子序數排列。同位素是原子核中中子數不同的元素的形式放射性同位素衰變,它們通過獲得或失去中子而緩慢地轉變為同一元素的其他同位素,最終它們完全變成其他元素。這取決于它們的衰變率,也就是所謂的半衰期。放射性同位素的使用通常取決于它們的半衰期,半衰期是質量的一半的時間長度放射性物質衰變為另一種物質。碳在12攝氏度和13攝氏度時穩定,在8攝氏度或14攝氏度時是一種放射性同位素,其中碳14的半衰期最慢,為5700年。因此,由于它在自然界中被發現,14C用于對古代社會的化石和人類文物進行碳年代測定。

放射性同位素通常與醫學成像結合使用,以掃描異常。在不穩定原子中,質子/中子平衡與其穩定狀態略有不同,當元素變重時,原子核中必須存在更多的中子來平衡質子-質子斥力例如,鈾238是穩定的,因為它在一個原子核中有92個質子和146個中子,而像鈾235這樣的核放射性同位素是不穩定的,有92個質子和143個中子,所以衰變非常緩慢,半衰期為7億年。通過中子轟擊迫使鈾235以更快的速度衰變,會產生一個非常不穩定的原子核,它基本上會把自己炸開,并引發一種稱為裂變的連鎖反應。醫用放射性同位素如碘也不在所謂的穩定帶之外,但是,在這種情況下,它們提供了有益的特性。碘-131比其穩定的對應物多出4個中子,半衰期為8天。由于碘可以安全地攝入,碘-125在醫學上被用作示蹤劑或顯像劑。碘-125也可以通過近距離放射療法直接注射到腫瘤中,通過輻射緩慢破壞腫瘤細胞,半衰期為60天。醫學應用中的放射性同位素還包括半衰期為72天的銥-192,鈀-103的半衰期為17天。