稳定同位素
稳定同位素(Stable isotope),又稱作穩定核種(Stable nuclide),是指不會发生放射性衰变的同位素。已知的穩定同位素總共有252種,週期表中共有80個元素擁有至少一個稳定同位素。
定義
每種元素的原子都有著很多種同位素,同種元素的不同同位素的原子序(即質子數)雖然相同,但是卻有著不同的中子數,質子和中子數的不同也會影響該同位素原子核的穩定性。若某同位素的原子核足夠穩定,不會或不易發生放射性衰變,則稱為稳定同位素。反之,原子核不夠穩定、會衰變成其他同位素者,則稱為放射性同位素。
所有同位素中,只有前66個元素(鏑之前)中的146個同位素(最重的為鏑-164)理論上不會發生放射性衰變(不考慮尚未證實的質子衰變),屬於穩定同位素;另外有106個理論上會發生某種放射性衰變(α衰變、β衰變或電子捕獲),但尚無法證實其放射性(其中最輕的為氬-36),被稱作觀測上穩定的同位素。因此所有已知的稳定同位素共有252個,分別屬於80個化學元素,即原子序1至82號的所有元素(43號鎝和61號鉕除外)。而原子序83以上的元素以及鎝和鉕沒有穩定同位素,即所有同位素都具有放射性,被稱為放射性元素。
在這80種有稳定同位素的元素中,有26個元素只存在一種稳定同位素,稱為单一同位素元素,其他的元素則有不止一種的稳定同位素,其中錫有10種稳定同位素,是具有最多種稳定同位素的元素。
豐度
由於穩定同位素不會或難以發生衰變,能在自然界中持續以穩定的量存在,因此豐度往往遠高於放射性同位素。意即在自然界中,一個元素下的同位素占比往往是穩定同位素占絕大部分甚至全部,而放射性同位素僅占小部份或痕量,例如穩定的碳-12和碳-13分別占天然碳的98.9%和1.1%,而具放射性的碳-14僅痕量存在。不過也存在極少數特例,例如具微弱放射性的銦-115占天然銦的95.72%,而穩定的銦-113在天然銦中的豐度僅占4.28%。
穩定同位素列表(共252個)
- 氫-1(氕)
- 氫-2(氘)
- 氦-3
- 氦-4
- 沒有質量數為5的穩定同位素
- 鋰-6
- 鋰-7
- 沒有質量數為8的穩定同位素
- 鈹-9
- 硼-10
- 硼-11
- 碳-12
- 碳-13
- 氮-14
- 氮-15
- 氧-16
- 氧-17
- 氧-18
- 氟-19
- 氖-20
- 氖-21
- 氖-22
- 鈉-23
- 鎂-24
- 鎂-25
- 鎂-26
- 鋁-27
- 矽-28
- 矽-29
- 矽-30
- 磷-31
- 硫-32
- 硫-33
- 硫-34
- 硫-36
- 氯-35
- 氯-37
- 氬-36(理論上會發生雙電子捕獲)
- 氬-38
- 氬-40
- 鉀-39
- 鉀-41
- 鈣-40(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鈣-42
- 鈣-43
- 鈣-44
- 鈣-46(理論上會發生雙β衰變)
- 鈧-45
- 鈦-46
- 鈦-47
- 鈦-48
- 鈦-49
- 鈦-50
- 釩-51
- 鉻-50(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鉻-52
- 鉻-53
- 鉻-54
- 錳-55
- 鐵-54(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鐵-56
- 鐵-57
- 鐵-58
- 鈷-59
- 鎳-58(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鎳-60
- 鎳-61
- 鎳-62
- 鎳-64
- 銅-63
- 銅-65
- 鋅-64(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鋅-66
- 鋅-67
- 鋅-68
- 鋅-70(理論上會發生雙β衰變)
- 鎵-69
- 鎵-71
- 鍺-70
- 鍺-72
- 鍺-73
- 鍺-74
- 砷-75
- 硒-74(理論上會發生雙電子捕獲)
- 硒-76
- 硒-77
- 硒-78
- 硒-80(理論上會發生雙β衰變)
- 溴-79
- 溴-81
- 氪-80
- 氪-82
- 氪-83
- 氪-84
- 氪-86(理論上會發生雙β衰變)
- 銣-85
- 鍶-84(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鍶-86
- 鍶-87
- 鍶-88
- 釔-89
- 鋯-90
- 鋯-91
- 鋯-92
- 鋯-94(理論上會發生雙β衰變)
- 鈮-93
- 鉬-92(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鉬-94
- 鉬-95
- 鉬-96
- 鉬-97
- 鉬-98(理論上會發生雙β衰變)
- 原子序數43的鍀為放射性元素
- 釕-96(理論上會發生雙電子捕獲)
- 釕-98
- 釕-99
- 釕-100
- 釕-102
- 釕-103
- 釕-104(理論上會發生雙β衰變)
- 銠-103
- 鈀-102(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鈀-104
- 鈀-105
- 鈀-106
- 鈀-108
- 鈀-110(理論上會發生雙β衰變)
- 銀-107
- 銀-109
- 鎘-106(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鎘-108(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鎘-110
- 鎘-111
- 鎘-112
- 鎘-114(理論上會發生雙β衰變)
- 銦-113
- 錫-112(理論上會發生雙電子捕獲)
- 錫-114
- 錫-115
- 錫-116
- 錫-117
- 錫-118
- 錫-119
- 錫-120
- 錫-122(理論上會發生雙β衰變)
- 錫-124(理論上會發生雙β衰變)
- 銻-120
- 銻-123
- 碲-120(理論上會發生雙電子捕獲)
- 碲-122
- 碲-123(理論上會發生電子捕獲)
- 碲-124
- 碲-125
- 碲-126
- 碘-127
- 氙-126(理論上會發生雙電子捕獲)
- 氙-128
- 氙-129
- 氙-130
- 氙-131
- 氙-132
- 氙-134(理論上會發生雙β衰變)
- 銫-133
- 鋇-132(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鋇-134
- 鋇-135
- 鋇-136
- 鋇-137
- 鋇-138
- 鑭-139
- 鈰-136(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鈰-138(理論上會發生雙電子捕獲)
- 鈰-140
- 鈰-142(理論上會發生α衰變或雙β衰變)
- 鐠-141
- 釹-142
- 釹-143(理論上會發生α衰變)
- 釹-145(理論上會發生α衰變)
- 釹-146(理論上會發生雙β衰變)
- 沒有質量數為147的穩定同位素
- 釹-148(理論上會發生α衰變或雙β衰變)
- 原子序數61的鉕為放射性元素
- 釤-144(理論上會發生雙電子捕獲)
- 釤-149(理論上會發生α衰變)
- 釤-150(理論上會發生α衰變)
- 沒有質量數為151的穩定同位素
- 釤-152(理論上會發生α衰變)
- 釤-154(理論上會發生雙β衰變)
- 銪-153(理論上會發生α衰變)
- 釓-154(理論上會發生α衰變)
- 釓-155(理論上會發生α衰變)
- 釓-156
- 釓-157
- 釓-158
- 釓-160(理論上會發生雙β衰變)
- 鋱-159
- 鏑-156(理論上會發生α衰變或雙電子捕獲)
- 鏑-158(理論上會發生α衰變)
- 鏑-160(理論上會發生α衰變)
- 鏑-161(理論上會發生α衰變)
- 鏑-162(理論上會發生α衰變)
- 鏑-163
- 鏑-164
- 鈥-165(理論上會發生α衰變)
- 鉺-162(理論上會發生α衰變或雙電子捕獲)
- 鉺-164(理論上會發生α衰變)
- 鉺-166(理論上會發生α衰變)
- 鉺-167(理論上會發生α衰變)
- 鉺-168(理論上會發生α衰變)
- 鉺-170(理論上會發生α衰變或雙β衰變)
- 銩-169(理論上會發生α衰變)
- 鐿-168(理論上會發生α衰變或雙電子捕獲)
- 鐿-170(理論上會發生α衰變))
- 鐿-171(理論上會發生α衰變)
- 鐿-172(理論上會發生α衰變)
- 鐿-173(理論上會發生α衰變)
- 鐿-174(理論上會發生α衰變)
- 鐿-176(理論上會發生α衰變或雙β衰變)
- 鑥-175(理論上會發生α衰變)
- 鉿-176(理論上會發生α衰變)
- 鉿-177(理論上會發生α衰變)
- 鉿-178(理論上會發生α衰變)
- 鉿-179(理論上會發生α衰變)
- 鉿-180(理論上會發生α衰變)
- 鉭-180m(理論上會發生α衰變、β衰變、電子捕獲或異構素躍遷)
- 鉭-181(理論上會發生α衰變)
- 鎢-182(理論上會發生α衰變)
- 鎢-183(理論上會發生α衰變)
- 鎢-184(理論上會發生α衰變)
- 鎢-186(理論上會發生α衰變或雙β衰變)
- 錸-185(理論上會發生α衰變)
- 鋨-184(理論上會發生α衰變或雙電子捕獲)
- 鋨-187(理論上會發生α衰變)
- 鋨-188(理論上會發生α衰變)
- 鋨-189(理論上會發生α衰變)
- 鋨-190(理論上會發生α衰變)
- 鋨-192(理論上會發生α衰變或雙β衰變)
- 銥-191(理論上會發生α衰變)
- 銥-193(理論上會發生α衰變)
- 鉑-192(理論上會發生α衰變)
- 鉑-194(理論上會發生α衰變)
- 鉑-195(理論上會發生α衰變)
- 鉑-196(理論上會發生α衰變)
- 鉑-198(理論上會發生α衰變或雙β衰變)
- 金-197(理論上會發生α衰變)
- 汞-196(理論上會發生α衰變或雙電子捕獲)
- 汞-198(理論上會發生α衰變)
- 汞-199(理論上會發生α衰變)
- 汞-200(理論上會發生α衰變)
- 汞-201(理論上會發生α衰變)
- 汞-202(理論上會發生α衰變)
- 汞-204(理論上會發生雙β衰變)
- 鉈-203(理論上會發生α衰變)
- 鉈-205(理論上會發生α衰變)
- 鉛-204(理論上會發生α衰變)
- 鉛-206(理論上會發生α衰變)
- 鉛-207(理論上會發生α衰變)
- 鉛-208(理論上會發生α衰變)
- 原子序數83(鉍)或以上元素均為放射性元素
- 沒有質量數209或以上的穩定同位素
- 按:粗體為單一穩定同位素元素。