Elementler çekirdeklerindeki proton sayılarına göre ayrılırlar. Örneğin hidrojenin çekirdeğinde bir proton bulunurken, altının 79'u vardır. Protonların pozitif bir yükü vardır ve bir atomik kütle birimi ağırlığındadır. Çekirdekler ayrıca genellikle, kabaca protonlarla aynı ağırlığa sahip ancak yüksüz nötronlar içerir.
TL; DR (Çok Uzun; Okumadım)
Aynı sayıda proton içeren ancak farklı sayıda nötron içeren iki atom aynı elementin izotoplarıdır. Kütleleri farklıdır, ancak kimyasal olarak aynı şekilde tepki verirler.
Atom Kütle Numarası
Hidrojen izotopları olan döteryum ve trityum dışında izotoplara genellikle özel isimler verilmez. Bunun yerine izotoplar basitçe atom kütle numaralarına göre etiketlenir. Bu sayı, elementin çekirdeğinin kütlesini ifade eder. Protonlar ve nötronlar kabaca aynı ağırlığa sahip olduklarından, atom kütle numarası basitçe çekirdekteki proton ve nötronların toplamıdır. Tüm karbonların altı protonu vardır, ancak farklı izotopların farklı sayıda nötronu vardır. Karbon-12, altı nötronla en yaygın olanıdır, ancak karbon-13 ve karbon-14 - sırasıyla yedi ve sekiz nötronla - doğal olarak da oluşur.
Kimya
Pozitif ve negatif yükler birbirini çeker. Bir atom veya molekülün kararlı olması için net yükü sıfır olmalıdır, yani pozitif ve negatif yükler birbirini yok eder. Çekirdekteki pozitif yüklü protonların sayısı, çekirdeğin etrafında dönen negatif yüklü elektronların sayısını belirler. Kimyasal reaksiyonlar, farklı atomların pozitif ve negatif yükleri - protonlar ve elektronlar - arasındaki etkileşimden kaynaklanır. Nötronlar pozitif veya negatif olmadıkları için kimyasal reaksiyonları etkilemezler. Başka bir deyişle, farklı izotoplar kimyasal reaksiyonlar sırasında veya bileşikler oluştururken farklı davranmazlar. Sadece ağırlıkları ile ayırt edilirler.
Ortalama İzotop Kütlesi
Periyodik tablo, her elementin atom kütlelerini listeler. Genellikle, bu sayı bir tam sayı yerine ondalık bir sayıdır. Bunun nedeni, tek bir hidrojen atomunun 1.0079 atomik kütle birimi ağırlığında olması değildir - nötronlar ve protonların her biri bir atomik kütle birimi ağırlığındadır, bu nedenle herhangi bir atomun kütle için tam sayı değeri vardır. Periyodik tabloda listelenen sayı, bir elementin doğal olarak oluşan izotoplarının ağırlıklı ortalamasıdır. Neredeyse tüm hidrojenin sadece bir protonu vardır ve nötronu yoktur, ancak hidrojenin küçük bir yüzdesi bir veya iki nötron içerir ve buna döteryum veya trityum denir. Bu daha ağır izotoplar, ortalama ağırlığı biraz daha fazla çarpıtır.
İzotop Kararlılığı ve Oluşumu
Bazı proton ve nötron kombinasyonları, diğerlerinden daha fazla veya daha az kararlıdır. Genel olarak konuşursak, doğada bir izotopun frekansı kararlılığı ile belirlenir. En kararlı izotoplar aynı zamanda en yaygın olanlarıdır. Bazı izotoplar, radyoaktif olma noktasına kadar kararsızdır, yani zamanla başka bir elemente veya izotopa bozunurlar ve bir yan ürün olarak radyasyonu serbest bırakırlar. Örneğin karbon-14 ve trityum radyoaktiftir. Bazı aşırı radyoaktif izotoplar doğada çok hızlı bozundukları için mevcut değildir, ancak karbon-14 gibi diğerleri yavaş bozunur ve doğal olarak oluşur.