Typer af isotoper og deres anvendelse

Isotoper er alternative “versioner” af grundstoffer, der har en anden atommasse, men med samme atomnummer. Atomnummeret på et element er simpelthen antallet af protoner, der er til stede i dets atom, mens atommassen afhænger af, hvor mange neutroner den har. Isotoper af det samme element har forskellige mængder neutroner, skønt protontallet er det samme. Forskere opdeler isotoper i to hovedtyper: radioaktive og stabile. Begge typer ser bred anvendelse i flere brancher og studieretninger.

TL; DR (for lang; Læste ikke)

Stabile isotoper hjælper med at identificere gamle klipper og mineraler. Radioaktive isotoper producerer energi og tjener inden for videnskab, medicin og industri.

Stabile isotoper har en stabil proton-neutronkombination og viser ikke noget tegn på henfald. Denne stabilitet kommer fra mængden af ​​neutroner, der er til stede i et atom. Hvis et atom har for mange eller for få neutroner, er det ustabilt og har tendens til at gå i opløsning. Da stabile isotoper ikke henfalder, frembringer de ikke stråling eller dens dermed forbundne sundhedsrisici.

Forskere, der udfører miljømæssige og økologiske eksperimenter, bruger stabile isotoper af ilt, brint, svovl, nitrogen og kulstof. For eksempel studerer forskere inden for geokemi den kemiske sammensætning af geologiske materialer såsom mineraler og klipper. Stabile isotoper er pålidelige værktøjer til bestemmelse af mange fakta om geologiske materialer, såsom deres alder og hvor de kom fra.

Radioaktive isotoper har en ustabil kombination af protoner og neutroner. Disse isotoper henfalder og udsender stråling, der inkluderer alfa-, beta- og gammastråler. Forskere klassificerer radioaktive isotoper efter deres oprettelsesproces: langlivede, kosmogene, menneskeskabte og radiogene.

Langlivede radioaktive isotoper opstod under oprettelsen af ​​solsystemet, mens kosmogene radioaktive isotoper opstår som en reaktion fra atmosfæren til kosmiske stråler udsendt af stjerner. Antropogene isotoper kommer fra menneskeskabte nukleare aktiviteter, såsom våbenprøvning og produktion af nukleart brændstof, mens radiogene isotoper er slutresultatet af radioaktivt henfald.

Radioaktive isotoper finder anvendelser i landbrug, fødevareindustri, skadedyrsbekæmpelse, arkæologi og medicin. Radiocarbon-datering, der måler alderen på kulstofbærende genstande, bruger en radioaktiv isotop kendt som carbon-14. I medicin anvendes gammastråler udsendt af radioaktive grundstoffer til at detektere tumorer inde i menneskekroppen. Madbestråling - processen med at udsætte mad for et kontrolleret niveau af gammastråler - dræber mange typer bakterier, hvilket gør maden mere sikker at spise.