86．揭示元素新奥秘的同位素

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86．揭示元素新奥秘的同位素

19世纪末，随着越来越多的放射性“新”元素被发现，在由门捷列夫等人制定的元素周期表中，已经没有足够的空位容纳它们了。是否它们不属于周期表的范围呢？当然不是的。1910年同位素被发现，无疑使元素周期表的范围扩大了许多，使人类认识并可以利用的化学元素的实际数量增加了很多倍。同位素的发现，被认为是20世纪自然科学的重要成果之一。

1910年，科学家约翰·汤姆逊发现，带电气体原子（离子）受电场或磁场影响发生偏转时，能够对它们的质量加以测定。在同一个正电荷的作用下，较轻的原子比较重的原子更大地偏离它们的轨道，正如从旁边刮来的风，把乒乓球吹离轨道的距离比同样体积但更重一些的橡皮球更远一些。汤姆逊采用这个办法能比以往更加精确地测定不同元素的原子量。

汤姆逊让偏转的气体离子（带正电的气体原子）落在照相底片上。在洗印底片时，他发现离子触及的地方有一道黑线。当他开始测定惰性气体氖的原子量时——照以往方式计算，其原子量是20.2。而这次发现底片上有两道黑线。第一道表明原子量是20，第二道表明原子量是22。这是一个惊人的发现：以往人们总认为同一个元素的所有原子是完全相同的，现在看来，氖元素是由两种原子构成的，它们被确定具有相同的化学性能，但是重量不等，因此具有不同的原子量。这就是同位素。