Conţinut
Toate elementele sunt izotopi. Deși toți atomii unui element dat au același număr atomic (număr de protoni), greutatea atomică (numărul de protoni și neutroni împreună) variază. Termenul "izotop" se referă la această variație a greutății atomice - doi atomi cu același număr de protoni și un număr diferit de neutroni sunt doi izotopi ai aceluiași element.
Numar atomic
Protonii sunt particule încărcate pozitiv într-un nucleu de atomi. Un atom, în ansamblu, poartă o încărcare neutră, astfel încât fiecare proton încărcat pozitiv este echilibrat de o particulă încărcată negativ. Aceste particule negative - electroni - orbitează în afara nucleului. Configurația orbitală a electronilor determină modul în care un atom va reacționa și se leagă de ceilalți atomi, oferind fiecărui element caracteristicile sale fizice și chimice specifice. Fiecare element are un număr atomic unic ed peste prescurtarea chimică din tabelul periodic.
Greutate atomica
Neutronii sunt particule subatomice care nu au nicio încărcare, astfel încât numărul de neutroni dintr-un nucleu de atomi nu afectează numărul de electroni și nici configurația lor orbitală. Doi atomi cu același număr de protoni și un număr diferit de neutroni vor avea aceleași proprietăți fizice și chimice, dar greutăți atomice diferite. Acești doi atomi sunt izotopi diferiți ai aceluiași element. De exemplu, cel mai frecvent izotop al hidrogenului este H-1, ceea ce înseamnă că atomul are un proton și niciun neutron, dar există și izotopi H-2 și H-3, cu unul și doi neutroni. Tabelul periodic oferă un element de greutate atomică medie sub simbolul chimic al elementelor.
Izotopi radioactivi
Izotopii mai grei ai unui atom sunt deseori instabili și se vor descompune în izotopi mai ușori în timp. Această degradare atomică eliberează energie sub formă de radiații alfa, beta și gamma. Hidrogenul-3, de exemplu, este radioactiv și se va descompune în hidrogen-2. Toate elementele au izotopi radioactivi care se descompun la viteze diferite. Viteza de degradare se măsoară în timp de înjumătățire - timpul necesar pentru jumătate din izotopii radioactivi dintr-un eșantion de un element dat pentru a se descompune în izotopi mai ușori. Timpul de înjumătățire pentru hidrogen-3 este de 12,32 ani.
Utilizări pentru izotopii radioactivi
Cercetătorii și profesioniștii medicali folosesc pe scară largă izotopii radioactivi. Măsurând cantitatea de izotop radioactiv izotop carbon-14, arheologii și paleontologii pot determina vârsta aproximativă a unei fosile sau artefacte. Medicii folosesc izotopii iod-131 și bariu-137 ca trasatori radioactivi pentru a detecta probleme cardiace, tumori cerebrale și alte anomalii, iar cobalt-60 servește ca sursă de radiații pentru a opri dezvoltarea tumorilor canceroase.