Izotopai yra alternatyvios elementų, turinčių skirtingą atominę masę, bet tą patį atominį skaičių, „versijos“. Elemento atominis skaičius yra tiesiog jo atome esančių protonų skaičius, o atominė masė priklauso nuo to, kiek neutronų jis turi. To paties elemento izotopuose yra skirtingas neutronų kiekis, nors protonų skaičius yra vienodas. Mokslininkai izotopus skirsto į du pagrindinius tipus: radioaktyvius ir stabilius. Abiejų tipų atstovai plačiai naudojasi keliose pramonės šakose ir studijų srityse.
TL; DR (per ilgai; Neskaiciau)
Stabilūs izotopai padeda nustatyti senovės uolienas ir mineralus. Radioaktyvieji izotopai gamina energiją ir yra naudojami moksle, medicinoje ir pramonėje.
Stabilūs izotopai
Stabilūs izotopai turi stabilų protonų ir neutronų derinį ir neturi jokių skilimo požymių. Šis stabilumas atsiranda dėl atome esančių neutronų kiekio. Jei atomas turi per daug ar per mažai neutronų, jis yra nestabilus ir linkęs irti. Kadangi stabilūs izotopai nesuyra, jie nesukelia radiacijos ar su ja susijusios rizikos sveikatai.
Stabilių izotopų naudojimas
Mokslininkai, atliekantys aplinkos ir ekologinius eksperimentus, naudoja stabilius deguonies, vandenilio, sieros, azoto ir anglies izotopus. Pavyzdžiui, geochemijos srityje mokslininkai tiria geologinių medžiagų, tokių kaip mineralai ir uolienos, cheminę sudėtį. Stabili izotopai yra patikima priemonė nustatant daugelį faktų apie geologines medžiagas, pvz., Jų amžių ir iš kur jie atsirado.
Radioaktyvieji izotopai
Radioaktyviuose izotopuose yra nestabilus protonų ir neutronų derinys. Šie izotopai irsta, skleisdami spinduliuotę, apimančią alfa, beta ir gama spindulius. Mokslininkai radioaktyviuosius izotopus skirsto pagal jų sukūrimo procesą: ilgaamžiai, kosmogeniniai, antropogeniniai ir radiogeniniai.
Kuriant Saulės sistemą atsirado ilgaamžiai radioaktyvieji izotopai, o kosmogeniniai radioaktyvieji izotopai atsiranda kaip atmosferos reakcija į kosminius spindulius, kuriuos skleidžia žvaigždės. Antropogeniniai izotopai gaunami dėl žmogaus sukurtos branduolinės veiklos, tokios kaip ginklų bandymai ir branduolinio kuro gamyba, tuo tarpu radiogeniniai izotopai yra galutinis radioaktyviojo skilimo rezultatas.
Radioaktyviųjų izotopų naudojimas
Radioaktyviuosius izotopus galima naudoti žemės ūkyje, maisto pramonėje, kenkėjų kontrolėje, archeologijoje ir medicinoje. Radiacinės anglies datos, nustatančios anglies turinčių elementų amžių, naudoja radioaktyvųjį izotopą, žinomą kaip anglies-14. Medicinoje radioaktyviųjų elementų skleidžiami gama spinduliai naudojami žmogaus organizmo navikams aptikti. Maisto apšvitinimas - maisto veikimas kontroliuojamame gama spindulių lygyje - sunaikina daugelį bakterijų, todėl maistą yra saugiau valgyti.