يستخدم "مطياف الكتلة"
لتحديد كتل ذرات العناصر المختلفة. وتتلخص فكرة عمل هذا الجهاز في إخضاع
ذرات العنصر إلى عملية تأيين، وذلك بتحويلها إلى أيونات موجبة، ثم تعرّض
لمجالات كهربائية ومغناطيسية، وبدراسة المسارات الناتجة ، يمكن تعيين كتلها من
القياسات الناتجة من المطياف، وعندما نعيّن كتلة الأيون فإننا نكون قد عيّنا
كتلة الذرة ، وذلك بسبب صغر كتلة الإلكترونات.

لوحظ من هذه القياسات أن ذرات نفس العنصر قد تختلف في الكتلة {تتساوى
في عدد البروتونات ، وتختلف في عدد النيوترونات}
.هذا وقد سميت مثل هذه الذرات "النظائر"
.

فالنظائر : "ذرات العنصر
الواحد التي تتساوى في العدد الذري ، وتختلف في العدد الكتلي" .

أي أن لها نفس
الخواص الكيميائية ولكنها تختلف في الخواص الفيزيائية فالهيدروجين يوجد في ثلاث
صور:

أما الكوبلت
فله تسعة نظائر. وقد أثبتت الدراسات أنه يوجد في الطبيعة ما يقرب من 280 نظيراً
مختلفاً. ويمكن تصنيع بعض النظائر. وتكون النظائر عادة مستقرة إلا أنها بعضها
تكون مشعة وتسمى النظائر المشعة .

 

وعلى ذلك فإنه من أجل حساب الكتلة الذرية لأي عنصر لا بد من الأخذ في الاعتبار
نسبة وفرة النظير من العينة وبالتالي فإن : الكتلة الذرية لعنصر هي متوسط كتل
نظائر العنصر بحسب نسب وجودها في الطبيعة.