Elementi tiek diferencēti pēc protonu skaita to kodolā. Piemēram, ūdeņraža kodolā ir viens protons, bet zelta - 79. Protoniem ir pozitīvs lādiņš, un tie sver vienu atomu masas vienību. Kodolos parasti ir arī neitroni, kuru svars ir aptuveni tāds pats kā protoniem, bet tiem nav maksas.
TL; DR (pārāk ilgi; Nelasīju)
Divi atomi, kas satur vienādu protonu skaitu, bet atšķirīgu neitronu skaitu, ir viena elementa izotopi. Viņu masas ir atšķirīgas, taču tās ķīmiski reaģē vienādi.
Atomu masas numurs
Izotopiem parasti netiek piešķirti īpaši nosaukumi, izņemot deitēriju un tritiju, kas ir ūdeņraža izotopi. Tā vietā izotopus vienkārši marķē pēc to atomu masas skaita. Šis skaitlis attiecas uz elementa kodola masu. Tā kā protoniem un neitroniem ir aptuveni vienāds svars, atomu masas skaitlis ir vienkārši kodola protonu un neitronu summa. Visam ogleklim ir seši protoni, bet dažādiem izotopiem ir atšķirīgs neitronu skaits. Ogleklis-12 ir visizplatītākais ar sešiem neitroniem, bet ogleklis-13 un ogleklis-14 - ar attiecīgi septiņiem un astoņiem neitroniem - notiek arī dabiski.
Ķīmija
Pozitīvi un negatīvi lādiņi piesaista. Lai atoms vai molekula būtu stabils, tam jābūt ar nulles tīro lādiņu, kas nozīmē, ka pozitīvais un negatīvais lādiņš viens otru atceļ. Pozitīvi lādētu protonu skaits kodolā nosaka negatīvi lādētu elektronu skaitu, kas riņķo ap kodolu. Ķīmiskās reakcijas virza dažādu atomu pozitīvo un negatīvo lādiņu - protonu un elektronu - mijiedarbība. Tā kā neitroni nav pozitīvi vai negatīvi, tie neietekmē ķīmiskās reakcijas. Citiem vārdiem sakot, ķīmisko reakciju laikā vai veidojot savienojumus, dažādi izotopi nerīkojas atšķirīgi. Viņi atšķiras tikai pēc svara.
Vidējā izotopu masa
Periodiskajā tabulā ir uzskaitītas katra elementa atomu masas. Parasti šis skaitlis ir decimāls, nevis vesels skaitlis. Tas nav tāpēc, ka atsevišķs ūdeņraža atoms sver 1,0079 atomu masas vienības - katrs neitronu un protonu svars ir viena atoma masas vienība, tāpēc katram konkrētajam atomam ir vesels skaitlis. Periodiskajā tabulā norādītais skaitlis ir vidējais svērtais elementa dabiski sastopamo izotopu skaits. Gandrīz visam ūdeņradim ir tikai viens protons un nav neitronu, bet nelielam ūdeņraža procentam ir viens vai divi neitroni, un to sauc par deitēriju vai tritiju. Šie smagākie izotopi vidējo svaru izliek nedaudz augstāk.
Izotopu stabilitāte un sastopamība
Noteiktas protonu un neitronu kombinācijas ir vairāk vai mazāk stabilas nekā citas. Parasti izotopu biežumu dabā nosaka tā stabilitāte. Visizplatītākie ir arī stabilākie izotopi. Daži izotopi ir nestabili līdz radioaktivitātei, tas nozīmē, ka tie laika gaitā sadalās kādā citā elementā vai izotopā un atbrīvo starojumu kā blakusproduktu. Piemēram, ogleklis-14 un tritijs ir radioaktīvi. Atsevišķi ārkārtīgi radioaktīvi izotopi dabā nepastāv, jo tie sadalās pārāk ātri, bet citi, piemēram, ogleklis-14, sadalās lēni un notiek dabiski.
