同位体

🧠 同位体isotope同位体（isotope）isotope（同位体）は陽子数が同じため同じ元素element元素（element）element（元素）として振る舞う一方、中性子数が違うため質量と核安定性が異なる。

同じ元素・異なる核種

同位体isotope同位体（isotope）isotope（同位体）は原子番号atomic number原子番号（atomic number）atomic number（原子番号）$Z$が同じで、中性子数$N$と質量数$A$が異なる核種である。核種表記では元素記号element symbol元素記号（element symbol）element symbol（元素記号）と下付き$Z$が共通し、上付き$A$が変わる。中性原子なら電子数も同じなので、化学的性質はおおむね似る。

安定同位体と放射性同位体

核子の組合せが安定なら自然に崩壊しないが、不安定な同位体isotope同位体（isotope）isotope（同位体）は放射性同位体radioisotope (radioactive isotope)放射性同位体（radioisotope (radioactive isotope)）radioisotope (radioactive isotope)（放射性同位体）として放射性崩壊する。化学的に似ていても、質量差による反応速度reaction rate反応速度（reaction rate）reaction rate（反応速度）の差や、核スピンspinスピン（spin）spin（スピン）・磁気モーメントmagnetic moment磁気モーメント（magnetic moment）magnetic moment（磁気モーメント）の差はありうる。

トレーサーとしての意味

放射性同位体radioisotope (radioactive isotope)放射性同位体（radioisotope (radioactive isotope)）radioisotope (radioactive isotope)（放射性同位体）を安定元素element元素（element）element（元素）と同じ生化学経路へ組み込めば、放出放射線を手掛かりに物質移動を追跡できる。これは放射性医薬品radiopharmaceutical放射性医薬品（radiopharmaceutical）radiopharmaceutical（放射性医薬品）の基本原理である。

💡 「同位体isotope同位体（isotope）isotope（同位体）」と「放射性同位体radioisotope (radioactive isotope)放射性同位体（radioisotope (radioactive isotope)）radioisotope (radioactive isotope)（放射性同位体）」は同義ではない。同位体isotope同位体（isotope）isotope（同位体）には安定核種も含まれる。

まとめ

• 同位体isotope同位体（isotope）isotope（同位体）は$Z$が同じで$N$と$A$が異なる。
• 電子構造electronic structure電子構造（electronic structure）electronic structure（電子構造）が似るため化学的性質は近いが、核安定性は異なる。
• 放射性同位体radioisotope (radioactive isotope)放射性同位体（radioisotope (radioactive isotope)）radioisotope (radioactive isotope)（放射性同位体）は、同じ化学挙動を利用したトレーサーtracerトレーサー（tracer）tracer（トレーサー）になりうる。