Apa itu Isotop?

Setiap elemen memiliki jumlah proton yang unik, dilambangkan dengan nomor atom dan posisinya dalam tabel periodik. Selain proton, inti semua unsur, kecuali hidrogen, juga mengandung neutron, yang merupakan partikel netral secara elektrik dengan massa yang sama dengan proton. Jumlah proton dalam inti suatu unsur tertentu tidak pernah berubah, atau akan menjadi unsur yang berbeda. Namun jumlah neutron dapat berubah. Setiap variasi jumlah neutron dalam inti unsur tertentu adalah isotop yang berbeda dari unsur tersebut.

Kata "isotop" berasal dari kata Yunani iso (sama) dan topos (tempat), yang menandakan bahwa isotop suatu unsur menempati tempat yang sama dalam tabel periodik, meskipun memiliki massa atom yang berbeda. Tidak seperti nomor atom, yang sama dengan jumlah proton dalam inti, massa atom adalah massa dari semua proton dan neutron.

Salah satu cara untuk menyatakan suatu isotop adalah dengan menuliskan lambang unsur yang diikuti dengan angka yang menyatakan jumlah total nukleon dalam intinya. Misalnya, satu isotop karbon memiliki 6 proton dan 6 neutron dalam intinya, sehingga Anda dapat menyatakannya sebagai C-12. Isotop lain, C-14, memiliki dua neutron tambahan.

Cara lain untuk menunjukkan isotop adalah dengan subskrip dan superskrip sebelum simbol elemen. Dengan menggunakan metode ini, Anda akan menyatakan karbon-12 sebagai ¹²₆C dan karbon-14 sebagai ¹⁴₆C. Subscript adalah nomor atom dan superscript adalah massa atom.

Setiap elemen yang terjadi di alam memiliki beberapa bentuk isotop, dan para ilmuwan telah berhasil mensintesis lebih banyak lagi di laboratorium. Saya semua, ada 275 isotop unsur stabil dan sekitar 800 isotop radioaktif. Karena setiap isotop memiliki massa atom yang berbeda, maka massa atom yang tercantum untuk setiap unsur dalam tabel periodik adalah rata-rata massa semua isotop yang ditimbang dengan persentase total masing-masing isotop yang terjadi di alam.

Misalnya, dalam bentuknya yang paling dasar, inti hidrogen terdiri dari satu proton, tetapi ada dua isotop alami, deuterium (²₁H), yang memiliki satu proton, dan tritium (³₁H), yang memiliki dua. Karena bentuk yang tidak mengandung proton adalah yang paling melimpah, massa atom rata-rata hidrogen tidak jauh berbeda dari 1. Ini adalah 1,008.

Atom paling stabil ketika jumlah proton dan neutron dalam inti sama. Menambahkan neutron ekstra sering kali tidak mengganggu stabilitas ini, tetapi ketika Anda menambahkan dua atau lebih, energi ikat yang menyatukan nukleon mungkin tidak cukup kuat untuk menahannya. Atom-atom membuang neutron ekstra dan bersama mereka, sejumlah energi tertentu. Proses ini adalah radioaktivitas.

Semua unsur dengan nomor atom lebih tinggi dari 83 bersifat radioaktif karena banyaknya jumlah nukleon dalam inti mereka. Ketika sebuah atom kehilangan neutron untuk kembali ke konfigurasi yang lebih stabil, sifat kimianya tidak berubah. Namun, beberapa elemen yang lebih berat dapat melepaskan proton untuk mencapai konfigurasi yang lebih stabil. Proses ini merupakan transmutasi karena atom berubah menjadi unsur yang berbeda ketika kehilangan proton. Ketika ini terjadi, atom yang mengalami perubahan adalah isotop induk, dan yang tersisa setelah peluruhan radioaktif adalah isotop anak. Contoh transmutasi adalah peluruhan uranium-238 menjadi thorium-234.