Изотопите са алтернативни „версии“ на елементи, които имат различна атомна маса, но един и същ атомен номер. Атомният номер на даден елемент е просто броят на протоните, присъстващи в неговия атом, докато атомната маса зависи от това колко неутрона има той. Изотопите на един и същи елемент имат различни количества неутрони, въпреки че броят на протоните е еднакъв. Учените разделят изотопите на два основни типа: радиоактивни и стабилни. И двата типа виждат широко приложение в няколко индустрии и области на изследване.
TL; DR (твърде дълго; Не прочетох)
Стабилните изотопи помагат за идентифицирането на древни скали и минерали. Радиоактивните изотопи произвеждат енергия и служат в науката, медицината и индустрията.
Стабилни изотопи
Стабилните изотопи имат стабилна комбинация протон-неутрон и не показват признаци на разпад. Тази стабилност идва от количеството неутрони, присъстващи в атома. Ако атомът има твърде много или твърде малко неутрони, той е нестабилен и има тенденция да се разпада. Тъй като стабилните изотопи не се разлагат, те не произвеждат радиация или свързаните с това рискове за здравето.
Използване на стабилни изотопи
Учените, извършващи екологични и екологични експерименти, използват стабилни изотопи на кислород, водород, сяра, азот и въглерод. Например в геохимията учените изучават химичния състав на геоложки материали като минерали и скали. Стабилните изотопи са надеждни инструменти за определяне на много факти за геоложки материали, като тяхната възраст и откъде са дошли.
Радиоактивни изотопи
Радиоактивните изотопи имат нестабилна комбинация от протони и неутрони. Тези изотопи се разпадат, излъчвайки радиация, която включва алфа, бета и гама лъчи. Учените класифицират радиоактивните изотопи според процеса на тяхното създаване: дълготрайни, космогенни, антропогенни и радиогенни.
По време на създаването на Слънчевата система се появиха дълготрайни радиоактивни изотопи, докато космогенните радиоактивни изотопи възникват като реакция на атмосферата към космическите лъчи, излъчвани от звездите. Антропогенните изотопи идват от ядрени дейности, създадени от човека, като тестване на оръжия и производство на ядрено гориво, докато радиогенните изотопи са крайният резултат от радиоактивен разпад.
Употреба на радиоактивни изотопи
Радиоактивните изотопи намират приложение в селското стопанство, хранителната промишленост, борбата с вредителите, археологията и медицината. Радиовъглеродното датиране, което измерва възрастта на въглеродните елементи, използва радиоактивен изотоп, известен като въглерод-14. В медицината гама лъчите, излъчвани от радиоактивни елементи, се използват за откриване на тумори в човешкото тяло. Облъчването на храна - процесът на излагане на храната на контролирано ниво на гама лъчи - убива много видове бактерии, което прави храната по-безопасна за ядене.