Isotoopide tüübid ja nende kasutusviisid

Isotoobid on alternatiivsed “versioonid” elementidest, millel on erinev aatommass, kuid sama aatomnumber. Elemendi aatomnumber on lihtsalt selle aatomis olevate prootonite arv, samal ajal kui aatommass sõltub sellest, kui palju neutroneid sellel on. Sama elemendi isotoopidel on erinev neutronite kogus, kuigi prootonite arv on sama. Teadlased jagavad isotoobid kahte põhitüüpi: radioaktiivsed ja stabiilsed. Mõlemad tüübid näevad laialdast kasutamist mitmes tööstusharus ja uurimisvaldkonnas.

TL; DR (liiga pikk; Ei lugenud)

Stabiilsed isotoopid aitavad tuvastada iidseid kivimeid ja mineraale. Radioaktiivsed isotoopid toodavad energiat ja neid kasutatakse teaduses, meditsiinis ja tööstuses.

Stabiilsetel isotoopidel on stabiilne prooton-neutronite kombinatsioon ja neil pole lagunemise märke. See stabiilsus tuleneb aatomis olevate neutronite hulgast. Kui aatomil on liiga palju või liiga vähe neutroneid, on see ebastabiilne ja kipub lagunema. Kuna stabiilsed isotoopid ei lagune, ei tekita nad kiirgust ega sellega seotud terviseriske.

Keskkonna- ja ökoloogilisi eksperimente teostavad teadlased kasutavad hapniku, vesiniku, väävli, lämmastiku ja süsiniku stabiilseid isotoope. Näiteks uurivad teadlased geokeemias geoloogiliste materjalide, näiteks mineraalide ja kivimite keemilist koostist. Stabiilsed isotoopid on usaldusväärsed vahendid paljude faktide kindlaksmääramiseks geoloogiliste materjalide kohta, näiteks nende vanus ja päritolu.

Radioaktiivsetel isotoopidel on prootonite ja neutronite ebastabiilne kombinatsioon. Need isotoopid lagunevad, kiirgades alfa-, beeta- ja gammakiiri. Teadlased klassifitseerivad radioaktiivseid isotoope nende loomisprotsessi järgi: pikaealised, kosmogeensed, antropogeensed ja radiogeensed.

Pikaealised radioaktiivsed isotoopid tekkisid päikesesüsteemi loomisel, samal ajal kui kosmogeensed radioaktiivsed isotoopid ilmnevad atmosfääri reaktsioonina tähtede poolt eraldatud kosmilistele kiirtele. Antropogeensed isotoopid pärinevad inimtekkelistest tuumategevustest, näiteks relvade katsetamisest ja tuumakütuse tootmisest, samas kui radiogeensed isotoopid on radioaktiivse lagunemise lõpptulemus.

Radioaktiivsed isotoopid leiavad kasutamist põllumajanduses, toiduainetööstuses, kahjuritõrjes, arheoloogias ja meditsiinis. Radiosüsiniku dateerimisel, mis mõõdab süsinikku sisaldavate esemete vanust, kasutatakse radioaktiivset isotoopi, mida tuntakse süsinik-14 nime all. Meditsiinis kasutatakse radioaktiivsete elementide kiirgavaid gammakiiri kasvajate tuvastamiseks inimkehas. Toidu kiiritamine - toidu kokkupuude kontrollitud gammakiirte tasemega - tapab mitut tüüpi baktereid, muutes toidu ohutumaks.