Kiemelt különbség – stabil izotópok vs radioizotópok
Az izotópok ugyanazon kémiai elem különböző formái, eltérő atomtömeggel. Ez azt jelenti, hogy egy bizonyos kémiai elem izotópjai azonos rendszámúak, de eltérő atomtömegűek. Ennek az az oka, hogy ezeknek az izotópoknak az atommagjában különböző számú neutron található. Néhány izotóp stabil, míg néhány instabil. A stabil izotópok a kémiai elemek természetben előforduló formái. Ezek a stabil izotópok a természetben atomi formában vagy más atomokkal kombinálva is előfordulhatnak. Az instabil izotópok radioaktív bomláson mennek keresztül, amíg stabil állapotot nem kapnak. Ezeket az izotópokat radioizotópoknak nevezzük. A legfontosabb különbség a stabil izotópok és a radioizotópok között az, hogy a stabil izotópok nem bomlanak le radioaktívan, míg a radioaktív izotópok radioaktív bomláson mennek keresztül.
Mik azok a stabil izotópok?
A stabil izotópok ugyanannak a kémiai elemnek a különböző formái, amelyeknek stabil magjai vannak. Ezeknek az atomoknak ugyanaz a rendszáma (protonok száma az atommagokban), mert ugyanahhoz a kémiai elemhez tartoznak, de az atomtömegek különböznek egymástól, mivel eltérő számú neutron van az atommagokban.
A stabil izotópok az atommagok stabilitása miatt nem radioaktívak. Ezért ezek az atomok nem bocsátanak ki sugárzást. Egy adott kémiai elemnek egynél több stabil izotópja lehet. De egyes kémiai elemekben az összes izotóp instabil; ezért radioaktívak.
1. ábra: A stabil izotópok száma alapján színezett periódusos táblázat
Az atommagok stabilitása két alapvető tényezőtől függ:
- Protonok és neutronok aránya
- Protonok és neutronok összege
A „mágikus számok” egy kémiai fogalom, amelyet egy bizonyos atommag stabilitásának meghatározására használnak. Megadja a stabil izotópokban lévő elektronok számát. A mágikus szám lehet a protonok száma vagy akár a neutronok száma is az atommagban.
Mágikus számok: 2, 8, 20, 28, 50, 82 és 126
Ha egy izotóp rendszáma megegyezik a fenti számok valamelyikével, akkor az egy stabil izotóp. Ezenkívül, ha egy izotóp 114 protonból áll, akkor stabil izotóp. Sőt, ha 126 vagy 184 neutron van jelen, akkor ezek is stabil izotópok. Ezenkívül, ha egy atomban a protonok és a neutronok közötti arányok páros számok, akkor ezek az izotópok nagy valószínűséggel stabil izotópok.
Mik azok a radioizotópok?
A radioizotópok a kémiai elemek instabil izotópjai, amelyek radioaktív bomláson mennek keresztül. Ezek az izotópok radioaktív bomláson mennek keresztül, mivel instabil atommagjuk van. A legtöbb kémiai elemnek egy vagy több radioaktív izotópja van, míg néhány kémiai elemnek csak radioaktív izotópja van (pl. urán).
2. ábra: Különböző radioizotópok és radioaktív bomlásaik
A radioaktív izotópok több okból is instabilok:
A protonok számához képest nagyszámú neutron jelenléte az atommagban
Ezekben a radioizotópokban a neutronok protonokká és elektronokká alakulnak a radioaktív bomlás során
Nagy számú proton jelenléte az atommagban
Ezekben a radioizotópokban a protonok neutronokká és pozitronokká alakulnak
Nagyszámú proton és elektron jelenléte
Ezek a radioizotópok alfa-bomláson mennek keresztül, ahol két proton és két neutron alfa-részecskékként bocsát ki
Mi a különbség a stabil izotópok és a radioizotópok között?
Stabil izotópok kontra radioizotópok |
|
| A stabil izotópok ugyanannak a kémiai elemnek a különböző formái, amelyeknek stabil magjai vannak. | A radioizotópok a kémiai elemek instabil izotópjai, amelyek radioaktív bomláson mennek keresztül. |
| Stabilitás | |
| A stabil izotópok nagyon stabilak, és nem mennek keresztül radioaktív bomláson. | A radioizotópok nagyon instabilak, és radioaktív bomláson mennek keresztül, hogy stabil állapotba kerüljenek. |
| Protonok | |
| 114 proton jelenléte az izotópot stabil izotópná teszi. | A nagyszámú proton jelenléte az izotópot radioizotóppá teszi. |
| Neutronok | |
| 126 vagy 184 neutron jelenléte az izotópot stabil izotóppá teszi. | A neutronok száma az atomsugárban nagyobb, mint a protonok száma. |
Összefoglaló – Stabil izotópok kontra radioizotópok
Az izotópok ugyanazon kémiai elem azonos rendszámú, de eltérő atomtömegű atomjai. Egyes izotópok stabilak, míg mások instabilok. A stabil izotópok ezen kémiai elemek természetben előforduló formái. Az instabil izotópokat radioizotópoknak is nevezik, mivel ezek az izotópok radioaktív bomláson mennek keresztül, hogy stabil állapotot kapjanak. A stabil izotópok és a radioizotópok közötti fő különbség a radioaktív bomlásra való képességükön alapul.
