19世纪末，随着越来越多的放射性“新”元素被发现，由门捷列夫等人制定的元素周期表中似乎已经没有足够的空位容纳它们了！而1910年同位素被发现，无疑使元素周期表的范围扩大了许多，也使人类认识以及可利用的化学元素的实际数量增加了很多倍。
图为伊斯堡学院的索迪科学楼，墙上文字是对提出同位素假说的英国化学家、牛津大学教授索迪的简介。
1910年，科学家约翰·汤姆逊发现：带电气体原子（离子）受电场或磁场影响发生偏转时，能够对它们的质量加以测定。当他测定惰性气体氖的原子量时——照以往方式计算，其原子量是20.2，这次却发现底片上有两道黑线，其中第一道表明原子量是20，第二道表明原子量是22。
这是一个惊人的发现！以往人们总认为同一个元素的所有原子是完全相同的，现在看来氖元素是由两种原子构成的。它们被确定具有相同的化学性能，但是重量不等，因此具有不同的原子量——这就是同位素。
后来，英国放射化学家、牛津大学教授索迪根据以上实验事实，提出以下假设：存在有原子量和放射性不同但物理和化学性质完全相同的化学元素的变种，这些变种应该处于元素周期表的同一个位置，因此把它们命名为同位素——即同一个位置元素。
同位素的发现，不但使元素周期表的范围扩大了许多，而且使人类认识以及可利用的化学元素的实际数量增加了很多倍。同位素的发现被认为是20世纪自然科学的重要成果之一，索迪也因此荣获1921年诺贝尔化学奖。
一般在自然界中天然存在的同位素称为天然同位素，人工合成的同位素称为人造同位素；如果该同位素具有放射性，则会被称为放射性同位素。之后随着更多放射性同位素的出现，索迪进一步指出：“一种化学元素有两种或两种以上同位素变种的存在可能是普遍现象，但要识别稳定的同位素，需要找到一种能将质量不同的同位素彼此分离并分别称量的方法。”
1919年，索迪提出的难题由英国物理学家、剑桥大学教授阿斯顿解决了——他设计了一台质谱仪。
1919年英国科学家阿斯顿（1877-1945）制成第一台质谱仪。
阿斯顿利用质谱仪研究同位素，发现氖、氩、氪、氯等元素都有同位素存在。随后，他又在71种元素中发现了202种同位素。这些同位素用途很广，阿斯顿因此被称为“同位素猎手”，并荣获1922年诺贝尔化学奖。（兰杨萍）
