Les isotopes sont des « versions » alternatives d'éléments qui ont une masse atomique différente mais le même numéro atomique. Le numéro atomique d'un élément est simplement le nombre de protons présents dans son atome, tandis que la masse atomique dépend du nombre de neutrons dont il dispose. Les isotopes du même élément ont différentes quantités de neutrons, bien que le nombre de protons soit le même. Les scientifiques divisent les isotopes en deux types principaux: radioactifs et stables. Les deux types sont largement utilisés dans plusieurs industries et domaines d'études.
TL; DR (trop long; n'a pas lu)
Les isotopes stables aident à identifier les roches et les minéraux anciens. Les isotopes radioactifs produisent de l'énergie et servent dans la science, la médecine et l'industrie.
Isotopes stables
Les isotopes stables ont une combinaison proton-neutron stable et ne présentent aucun signe de désintégration. Cette stabilité provient de la quantité de neutrons présents dans un atome. Si un atome a trop ou trop peu de neutrons, il est instable et a tendance à se désintégrer. Étant donné que les isotopes stables ne se désintègrent pas, ils ne produisent pas de rayonnement ni les risques pour la santé qui y sont associés.
Utilisations des isotopes stables
Les scientifiques réalisant des expériences environnementales et écologiques utilisent des isotopes stables d'oxygène, d'hydrogène, de soufre, d'azote et de carbone. Par exemple, en géochimie, les scientifiques étudient la composition chimique des matériaux géologiques tels que les minéraux et les roches. Les isotopes stables sont des outils fiables pour déterminer de nombreux faits sur les matériaux géologiques, tels que leur âge et leur origine.
Isotopes radioactifs
Les isotopes radioactifs ont une combinaison instable de protons et de neutrons. Ces isotopes se désintègrent en émettant des rayonnements comprenant des rayons alpha, bêta et gamma. Les scientifiques classent les isotopes radioactifs selon leur processus de création: à vie longue, cosmogénique, anthropique et radiogénique.
Les isotopes radioactifs à vie longue ont émergé lors de la création du système solaire, tandis que les isotopes radioactifs cosmogéniques se produisent en réaction de l'atmosphère aux rayons cosmiques émis par les étoiles. Les isotopes anthropiques proviennent d'activités nucléaires d'origine humaine, telles que les essais d'armes et la production de combustible nucléaire, tandis que les isotopes radiogéniques sont le résultat final de la désintégration radioactive.
Utilisations des isotopes radioactifs
Les isotopes radioactifs trouvent des utilisations dans l'agriculture, l'industrie alimentaire, la lutte antiparasitaire, l'archéologie et la médecine. La datation au radiocarbone, qui mesure l'âge des objets contenant du carbone, utilise un isotope radioactif appelé carbone-14. En médecine, les rayons gamma émis par les éléments radioactifs sont utilisés pour détecter les tumeurs à l'intérieur du corps humain. L'irradiation des aliments - le processus d'exposition des aliments à un niveau contrôlé de rayons gamma - tue de nombreux types de bactéries, rendant les aliments plus sûrs à consommer.