Typer av isotoper og deres bruk

Isotoper er alternative "versjoner" av grunnstoffer som har en annen atommasse, men samme atomnummer. Atomnummeret til et element er ganske enkelt antall protoner som er tilstede i dets atom, mens atommassen avhenger av hvor mange nøytroner den har. Isotoper av det samme elementet har forskjellige mengder nøytroner, selv om protontallet er det samme. Forskere deler isotoper i to hovedtyper: radioaktive og stabile. Begge typene ser bred bruk i flere bransjer og studieretninger.

TL; DR (for lang; Leste ikke)

Stabile isotoper hjelper til med å identifisere gamle bergarter og mineraler. Radioaktive isotoper produserer energi og tjener innen vitenskap, medisin og industri.

Stabile isotoper har en stabil proton-nøytron-kombinasjon og viser ikke tegn på forfall. Denne stabiliteten kommer fra mengden nøytroner som er tilstede i et atom. Hvis et atom har for mange eller for få nøytroner, er det ustabilt og har en tendens til å gå i oppløsning. Siden stabile isotoper ikke forfaller, produserer de ikke stråling eller dens tilknyttede helserisiko.

Forskere som utfører miljø- og økologiske eksperimenter, bruker stabile isotoper av oksygen, hydrogen, svovel, nitrogen og karbon. For eksempel, i geokjemi, studerer forskere den kjemiske sammensetningen av geologiske materialer som mineraler og bergarter. Stabile isotoper er pålitelige verktøy for å bestemme mange fakta om geologiske materialer, for eksempel alder og hvor de kom fra.

Radioaktive isotoper har en ustabil kombinasjon av protoner og nøytroner. Disse isotopene forfaller og avgir stråling som inkluderer alfa-, beta- og gammastråler. Forskere klassifiserer radioaktive isotoper i henhold til deres skapelsesprosess: langlivede, kosmogene, menneskeskapte og radiogene.

Langlivede radioaktive isotoper dukket opp under opprettelsen av solsystemet, mens kosmogene radioaktive isotoper oppstår som en reaksjon fra atmosfæren til kosmiske stråler som sendes ut av stjerner. Antropogene isotoper kommer fra menneskeskapte kjernefysiske aktiviteter, som våpentesting og kjernebrenselproduksjon, mens radiogene isotoper er sluttresultatet av radioaktivt forfall.

Radioaktive isotoper finner bruk i landbruk, næringsmiddelindustri, skadedyrbekjempelse, arkeologi og medisin. Radiokarbondatering, som måler alderen på karbonbærende gjenstander, bruker en radioaktiv isotop kjent som karbon-14. I medisin brukes gammastråler som sendes ut av radioaktive elementer for å oppdage svulster i menneskekroppen. Matbestråling - prosessen med å utsette mat for et kontrollert nivå av gammastråler - dreper mange typer bakterier, noe som gjør maten tryggere å spise.