¿Qué elementos son isótopos?

Todos los elementos son isótopos. Aunque todos los átomos de un elemento dado tienen el mismo número atómico (número de protones), el peso atómico (número de protones y neutrones juntos) varía. El término "isótopo" se refiere a esta variación en el peso atómico: dos átomos con el mismo número de protones y un número diferente de neutrones son dos isótopos del mismo elemento.

Los protones son partículas cargadas positivamente en el núcleo de un átomo. Un átomo, en su conjunto, tiene una carga neutra, por lo que cada protón cargado positivamente está equilibrado por una partícula cargada negativamente. Estas partículas negativas, electrones, orbitan fuera del núcleo. La configuración orbital de los electrones determina cómo un átomo reaccionará y se unirá a otros átomos, dando a cada elemento sus características químicas y físicas específicas. Cada elemento tiene un número atómico único impreso sobre la abreviatura química en la tabla periódica.

Los neutrones son partículas subatómicas que no tienen carga, por lo que la cantidad de neutrones en el núcleo de un átomo no afecta la cantidad de electrones ni su configuración orbital. Dos átomos con el mismo número de protones y diferente número de neutrones tendrán las mismas propiedades físicas y químicas pero diferentes pesos atómicos. Estos dos átomos son isótopos diferentes del mismo elemento. Por ejemplo, el isótopo más común de hidrógeno es H-1, lo que significa que el átomo tiene un protón y no tiene neutrones, pero también existen isótopos H-2 y H-3, con uno y dos neutrones, respectivamente. La tabla periódica da el peso atómico promedio de un elemento debajo del símbolo químico del elemento.

Los isótopos más pesados ​​de un átomo suelen ser inestables y con el tiempo se descompondrán en isótopos más ligeros. Esta desintegración atómica libera energía en forma de radiación alfa, beta y gamma. El hidrógeno-3, por ejemplo, es radiactivo y se descompondrá en hidrógeno-2. Todos los elementos tienen isótopos radiactivos que se desintegran a ritmos variables. La tasa de desintegración se mide en vidas medias: la cantidad de tiempo que tarda la mitad de los isótopos radiactivos en una muestra de un elemento dado en desintegrarse en isótopos más ligeros. La vida media del hidrógeno-3 es de 12,32 años.

Los investigadores y los profesionales médicos hacen un uso extensivo de los isótopos radiactivos. Al medir la cantidad del isótopo radioactivo carbono-14, los arqueólogos y paleontólogos pueden determinar la edad aproximada de un fósil o artefacto. Los médicos utilizan los isótopos yodo-131 y bario-137 como trazadores radiactivos para detectar problemas cardíacos, tumores cerebrales y otras anomalías, y el cobalto-60 sirve como fuente de radiación para detener el desarrollo de tumores cancerosos.