Typy izotopov a ich použitie

Izotopy sú alternatívne „verzie“ prvkov, ktoré majú rozdielnu atómovú hmotnosť, ale rovnaké atómové číslo. Atómové číslo prvku je jednoducho počet protónov prítomných v jeho atóme, zatiaľ čo atómová hmotnosť závisí od počtu neutrónov, ktoré má. Izotopy toho istého prvku majú rôzne množstvá neutrónov, aj keď počet protónov je rovnaký. Vedci delia izotopy na dva hlavné typy: rádioaktívne a stabilné. Oba typy majú široké použitie vo viacerých priemyselných odvetviach a študijných odboroch.

TL; DR (príliš dlhý; Nečítali)

Stabilné izotopy pomáhajú identifikovať starodávne horniny a minerály. Rádioaktívne izotopy produkujú energiu a slúžia vo vede, medicíne a priemysle.

Stabilné izotopy majú stabilnú kombináciu protón-neutrón a nevykazujú žiadne známky rozkladu. Táto stabilita pochádza z množstva neutrónov prítomných v atóme. Ak má atóm príliš veľa alebo príliš málo neutrónov, je nestabilný a má tendenciu sa rozpadať. Pretože stabilné izotopy sa nerozkladajú, neprodukujú žiarenie ani s ním spojené zdravotné riziká.

Vedci uskutočňujúci environmentálne a ekologické experimenty používajú stabilné izotopy kyslíka, vodíka, síry, dusíka a uhlíka. Napríklad v geochémii vedci skúmajú chemické zloženie geologických materiálov, ako sú minerály a horniny. Stabilné izotopy sú spoľahlivým nástrojom na určovanie mnohých faktov o geologických materiáloch, napríklad ich veku a odkiaľ pochádzajú.

Rádioaktívne izotopy majú nestabilnú kombináciu protónov a neutrónov. Tieto izotopy sa rozpadajú a vyžarujú žiarenie, ktoré zahŕňa lúče alfa, beta a gama. Vedci klasifikujú rádioaktívne izotopy podľa procesu ich tvorby: dlhodobý, kozmogénny, antropogénny a rádiogénny.

Rádioaktívne izotopy s dlhou životnosťou sa objavili pri vytváraní slnečnej sústavy, zatiaľ čo kozmogénne rádioaktívne izotopy sa vyskytujú ako reakcia atmosféry na kozmické lúče emitované hviezdami. Antropogénne izotopy pochádzajú z jadrových aktivít vyrobených človekom, ako sú skúšky zbraní a výroba jadrového paliva, zatiaľ čo rádiogénne izotopy sú konečným výsledkom rádioaktívneho rozpadu.

Rádioaktívne izotopy nachádzajú uplatnenie v poľnohospodárstve, potravinárstve, ochrane proti škodcom, archeológii a medicíne. Rádiokarbónové datovanie, ktoré meria vek predmetov nesúcich uhlík, používa rádioaktívny izotop známy ako uhlík-14. V medicíne sa gama lúče emitované rádioaktívnymi prvkami používajú na detekciu nádorov vo vnútri ľudského tela. Ožarovanie potravín - proces vystavenia jedla kontrolovanej úrovni gama lúčov - zabíja mnoho druhov baktérií, vďaka čomu je jedlo bezpečnejšie jesť.