出典：公益社団法人 日本技術士会「技術士第一次試験 過去問題」
同位体の化学的性質、陽子・電子・中性子の数の関係、放射性同位体の崩壊と年代測定への利用についての記述の正誤を判定する問題。
同位体に関する5つの記述(ア)〜(オ)について、それぞれの正誤を判定する問題。
① 同位体=陽子の数(=電子の数)が同じで、中性子の数が違う。化学的性質はほぼ同じ。放射性同位体は崩壊して別の元素に変わるものがあり、年代測定に使われる
② ア誤で③④⑤。イ誤(電子の数は同じ)で③⑤。エ正で③
③ 誤・誤・正・正・正(③)
同位体は同じ元素(陽子数・電子数が等しい)でありながら中性子の数(したがって質量数)が異なる原子である。化学的性質は主に電子配置によって決まるため、同位体同士の化学的性質はほぼ同じであり、(ア)「化学的性質も異なる」は誤り。また同位体は陽子の数(=電子の数、中性の原子の場合)は等しく、異なるのは中性子の数であるため、(イ)「電子の数は異なる」も誤りである。(ウ)「原子核中に含まれる中性子の数が異なる」は同位体の正しい定義であり正しい。(エ)放射性同位体の中には、放射線を放出して別の元素の原子核に変化する(放射性崩壊)ものがあり、これは正しい。(オ)放射性同位体(例えば炭素14)は、その崩壊速度(半減期)を利用した年代測定に実際に利用されており、これも正しい。したがってア=誤、イ=誤、ウ=正、エ=正、オ=正の組合せである③が正しい。
同位体は陽子数(=電子数、中性原子の場合)が等しく中性子数が異なる原子であり、化学的性質はほぼ同じである。放射性同位体は放射線を出して別の元素に変化する(放射性崩壊)ことがあり、この性質(半減期)を利用した年代測定(炭素14年代測定など)が実際に行われている。
キーワード: 同位体、放射性同位体、中性子、材料・化学・バイオ