Az izotópok olyan elemek alternatív „változatai”, amelyek eltérő atomtömeggel, de azonos atomszámmal rendelkeznek. Egy elem atomszáma egyszerűen az atomjában lévő protonok száma, míg az atomtömeg attól függ, hogy hány neutronja van. Ugyanazon elem izotópjainak különböző mennyiségű neutronja van, bár a protonszám megegyezik. A tudósok az izotópokat két fő típusra osztják: radioaktívakra és stabilakra. Mindkét típus széles körű felhasználást lát számos iparágban és tanulmányi területen.
TL; DR (túl hosszú; Nem olvastam)
A stabil izotópok segítenek az ősi kőzetek és ásványok azonosításában. A radioaktív izotópok energiát termelnek, és a tudományban, az orvostudományban és az iparban szolgálnak.
Stabil izotópok
A stabil izotópok stabil proton-neutron kombinációval rendelkeznek, és nem mutatják a bomlás jeleit. Ez a stabilitás az atomban jelenlévő neutronok mennyiségéből származik. Ha egy atomnak túl sok vagy kevés a neutronja, akkor instabil és hajlamos szétesni. Mivel a stabil izotópok nem bomlanak le, nem generálnak sugárzást vagy az ezzel járó egészségügyi kockázatokat.
A stabil izotópok felhasználása
A környezeti és ökológiai kísérleteket végző tudósok oxigén, hidrogén, kén, nitrogén és szén stabil izotópjait használják. Például a geokémiában a tudósok geológiai anyagok, például ásványok és kőzetek kémiai összetételét tanulmányozzák. A stabil izotópok megbízható eszközök a geológiai anyagokkal kapcsolatos tények sokaságának meghatározásához, például életkoruk és honnan származnak.
Radioaktív izotópok
A radioaktív izotópokban a protonok és a neutronok instabil kombinációja van. Ezek az izotópok bomlanak, és sugárzást bocsátanak ki, amely magában foglalja az alfa, a béta és a gamma sugarakat. A tudósok a radioaktív izotópokat létrehozási folyamatuk szerint osztályozzák: hosszú élettartamú, kozmogén, antropogén és radiogén.
A hosszú életű radioaktív izotópok a Naprendszer létrehozása során jelentek meg, míg a kozmogén radioaktív izotópok a légkör reakciójaként a csillagok által kibocsátott kozmikus sugarakra lépnek fel. Az antropogén izotópok az ember által előállított nukleáris tevékenységekből származnak, például a fegyverkísérletekből és a nukleáris üzemanyag előállításából, míg a radioaktív izotópok a radioaktív bomlás végeredményei.
Radioaktív izotópok felhasználása
A radioaktív izotópok megtalálhatók a mezőgazdaságban, az élelmiszeriparban, a kártevők elleni védekezésben, a régészetben és az orvostudományban. A szén-dioxid-tartalmú elemek korát mérő radiokarbon-dátumozás radioaktív izotópot használ, amely szén-14 néven ismert. Az orvostudományban a radioaktív elemek által kibocsátott gammasugarakat használják az emberi testen belüli daganatok kimutatására. Az étel besugárzása - az élelmiszer ellenőrzött szintű gammasugárzásnak való kitétele - számos baktériumot elpusztít, biztonságosabbá téve az ételt.