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同一元素で陽子数は等しいが中性子数が異なる原子を同位体（アイソトープ）と呼ぶ。化学的性質はほぼ同一だが、質量と核の安定性が異なる。炭素-14による放射性炭素年代測定、ウラン-235の核分裂連鎖反応、ヨウ素-131を用いた甲状腺治療など、科学技術の基盤に深く埋め込まれた概念である。
1949年、シカゴ大学のウィラード・リビーが開発した有機物の年代測定法。生体死後に炭素14（¹⁴C）が半減期5,730年で崩壊する原理を利用し、最大約5万年前まで遡れる。考古学・古気候学の基盤技術であり、リビーは1960年にノーベル化学賞を受賞した。