რომელი ელემენტებია იზოტოპები?

ყველა ელემენტია იზოტოპი. მიუხედავად იმისა, რომ მოცემული ელემენტის ყველა ატომს აქვს ერთი და იგივე ატომური ნომერი (პროტონის რაოდენობა), ატომური წონა (პროტონის და ნეიტრონის რაოდენობა ერთად) იცვლება. ტერმინი "იზოტოპი" აღნიშნავს ატომური წონის ამ ვარიაციას - ორი ატომი იგივე რაოდენობის პროტონისა და განსხვავებული რაოდენობის ნეიტრონისა იგივე ელემენტის ორი იზოტოპია.

პროტონები დადებითად დამუხტული ნაწილაკებია ატომის ბირთვში. ატომი, მთლიანობაში, ნეიტრალურ მუხტს ატარებს, ამიტომ ყოველი დადებითად დამუხტული პროტონი დაბალანსებულია უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკით. ეს უარყოფითი ნაწილაკები - ელექტრონები ბირთვის გარშემო ბრუნავენ. ელექტრონების ორბიტალური კონფიგურაცია განსაზღვრავს, თუ როგორ მოახდენს ატომის რეაქცია და კავშირი სხვა ატომებთან, რაც თითოეულ ელემენტს აძლევს თავის სპეციფიკურ ქიმიურ და ფიზიკურ მახასიათებლებს. პერიოდულ ცხრილზე არსებულ ქიმიურ აბრევიატურაზე თითოეულ ელემენტს აქვს უნიკალური ატომური ნომერი.

ნეიტრონები სუბატომური ნაწილაკებია, რომლებსაც არ აქვთ მუხტი, ამიტომ ნეიტრონების რაოდენობა ატომის ბირთვში არ მოქმედებს ელექტრონების რაოდენობაზე ან მათ ორბიტალურ კონფიგურაციაზე. ორი ატომი იგივე რაოდენობის პროტონისა და განსხვავებული რაოდენობის ნეიტრონის ექნება იგივე ფიზიკური და ქიმიური თვისებები, მაგრამ განსხვავებული ატომური წონა. ეს ორი ატომი ერთი და იგივე ელემენტის განსხვავებული იზოტოპებია. მაგალითად, წყალბადის ყველაზე გავრცელებული იზოტოპია H-1, ანუ ატომს აქვს ერთი პროტონი და ნეიტრონები, მაგრამ ასევე არსებობს H-2 და H-3 იზოტოპები, შესაბამისად ერთი და ორი ნეიტრონი. პერიოდული ცხრილი იძლევა ელემენტის საშუალო ატომურ წონას ელემენტის ქიმიური სიმბოლოს ქვეშ.

ატომის მძიმე იზოტოპები ხშირად არასტაბილურია და დროთა განმავლობაში უფრო მსუბუქ იზოტოპებად იშლება. ეს ატომური დაშლა გამოყოფს ენერგიას ალფა, ბეტა და გამა გამოსხივების სახით. მაგალითად, წყალბადის 3 არის რადიოაქტიური და დაიშლება წყალბად -2. ყველა ელემენტს აქვს რადიოაქტიური იზოტოპები, რომლებიც სხვადასხვა სიჩქარით იშლება. დაშლის სიჩქარე იზომება ნახევარგამოყოფის პერიოდებში - დრო, რაც რადიაქტიური იზოტოპების ნახევარს სჭირდება მოცემული ელემენტის ნიმუშში მსუბუქ იზოტოპებად დაშლისთვის. წყალბადის 3-ის ნახევარგამოყოფის პერიოდი 12,32 წელია.

მკვლევარები და სამედიცინო პროფესიონალები ფართოდ იყენებენ რადიოაქტიურ იზოტოპებს. ბუნებრივად არსებული რადიოაქტიური იზოტოპის ნახშირბადი -14 რაოდენობის გაზომვით, არქეოლოგებსა და პალეონტოლოგებს შეუძლიათ განსაზღვრონ ნამარხი ან ნაწარმის სავარაუდო ასაკი. ექიმები იყენებენ იზოტოპებს იოდ -131 და ბარიუმ -137, როგორც რადიოაქტიური მიკვლევები გულის პრობლემების, თავის ტვინის სიმსივნეების და სხვა დარღვევების აღმოსაჩენად და კობალტ -60 წარმოადგენს რადიაციის წყაროს, რომ შეაჩეროს კიბოს სიმსივნეების განვითარება.