Шта је изотоп?

Шта је изотоп?

Изотопи су атоми истог елемента који имају једнак број протона, али различит број неутрона. Њихови атомски бројеви су исти, али су њихови масени бројеви различити. Масовни бројеви су увек означени са А, док се З односи на атомски број елемената. Атомски број симболизује број протона у језгру атома и користи се за идентификацију положаја елемента у периодном систему. Масовни број атома је број неутрона у њеном језгру. Изотопи елемената имају различита физичка својства због варијација у њиховим атомским масама. Због ове разлике, такви изотопи имају различите густине, као и тачке топљења и кључања. Међутим, изотопи елемента увек имају веома слична хемијска својства. Сличност се дешава зато што се само електрони користе у хемијским реакцијама, а не неутрони или протони.

Историја изотопа

Радиохемичар Фредрицк Содди први је сугерисао постојање изотопа 1913. године, након провођења студија које су укључивале распад радиоактивних ланаца. Током својих експеримената, Содди је схватио да између олова и уранија постоји четрдесет различитих врста, али периодни систем може да прими само 11 атома. Након што су хемијска испитивања извршена да би се одвојили неки од ових елемената, пропао је, он је предложио да више од једног типа атома може да дели исту позицију у периодном систему и назива их изотопима.

Примери изотопа

Хлор садржи два главна изотопа: хлор-35 и хлор-37. Да би дошли до овог закључка, научници су открили да у супстанци хлора, пропорције сваког од ових изотопа постоје у целини, и због тога се користе односи за изражавање разлике у количини. Ови омјери су корисни при израчунавању релативних постотака и релативних атомских маса. Други примери изотопа су угљеник (угљеник-12 и изотопи угљеника-14), кисеоник (кисеоник-16 и кисеоник-18), и фосфор (фосфор-31 је примарни изотоп, иако постоје и специфичне количине фосфора-32). Изотопи ових једињења се сматрају стабилним, а већина њих има само два изотопа. Међутим, постоји неколико елемената који имају само један изотоп, а они укључују флуор, берилијум, арсен, итријум, злато, алуминијум, јод, манган, натријум и ниобијум.

Прочишћавање изотопа

Постоје три главне области у којима се примењују изотопи. Први је одвајање изотопа. Одвајање олакшава максимизирање својстава атома по потреби. У раздвајању лакших елемената као што су деутеријум и кисеоник, примењује се метода дифузије гаса. Одвајање тешких елемената као што је уранијум и плутонијум одвија се масеном спектрометријом.

Примена изотопа

Прва примена изотопа је употреба археолога у датирању угљеника. Изотопи су две врсте: стабилни и радиоактивни изотопи. Стабилни изотопи садрже једнаку комбинацију протона и неутрона и као такви не пролазе кроз пропадање. С друге стране, радиоактивни изотопи имају нестабилна језгра и тако пропадају. Радиоактивни распад може трајати и до 5.730 година, као што је угљенични елемент. Археолози користе ову компоненту изотопа да би одредили старост објекта који се налази у археолошким ископинама.