同位素就是同一种元素的不同原子，它们的原子核里中子数量不一样，所以质量数不同。比如碳12和碳14就是同位素，虽然都是碳元素，但中子数差两个。检测同位素主要是为了识别物质来源和年龄，比如考古学家用碳14测古代木头，地质学家用铅测岩石年龄。

为什么同位素会存在呢？因为原子核里的中子数量不同会导致质量数变化，但化学性质保持不变。比如碳12有6个质子6个中子，碳14有6个质子8个中子，这就是同位素。检测方法主要是质谱仪，通过电离后根据质荷比分离同位素。数据上碳14半衰期5730年，238半衰期45亿年，这样就能算出岩石年龄了。比如考古发现1万年前木头，碳14剩余量是原始值的1/8，正好符合半衰期规律。地质学家测出某岩石238/铅206比值为1.2，结合半衰期计算得出形成于2.8亿年前。这些数据证明同位素检测是科学定年最可靠手段。