Kas yra izotopas?

Kas yra izotopas?

Izotopai yra to paties elemento atomai, turintys vienodą skaičių protonų, bet skirtingų neutronų skaičiaus. Jų atominiai skaičiai yra vienodi, tačiau jų masės numeriai skiriasi. Masės numeriai visada žymimi A, o Z - elementų atomų skaičius. Atominis numeris simbolizuoja atomų branduolyje esančių protonų skaičių ir yra naudojamas elemento padėčiai periodinėje lentelėje nustatyti. Atominės masės skaičius yra neutronų skaičius jo branduolyje. Elementų izotopai turi skirtingas fizines savybes dėl jų atominių masių pokyčių. Dėl šio skirtumo tokie izotopai turi skirtingus tankius, taip pat lydymosi ir virimo taškus. Tačiau elemento izotopai visada turi labai panašias chemines savybes. Panašumas atsiranda dėl to, kad cheminėse reakcijose naudojami ne tik neutronai ar protonai, bet ir elektronai.

Izotopų istorija

Radiochemikas Fredrick Soddy pirmą kartą pasiūlė izotopų egzistavimą 1913 m. Atlikus tyrimus, susijusius su radioaktyviųjų grandinių skilimu. Eksperimentų metu „Soddy“ suprato, kad tarp švino ir urano egzistavo keturiasdešimt skirtingų rūšių, tačiau periodinėje lentelėje galėjo būti tik 11 atomų. Po cheminių tyrimų, atliktų siekiant atskirti kai kuriuos iš šių elementų, nepavyko, jis teigė, kad daugiau nei vienas atomų tipas gali turėti tą pačią padėtį periodinėje lentelėje ir pavadino jas izotopais.

Izotopų pavyzdžiai

Chlore yra du pagrindiniai izotopai: chloras-35 ir chloras-37. Norint pasiekti šią išvadą, mokslininkai nustatė, kad chloro medžiagoje yra kiekvienos iš šių izotopų proporcijos, todėl santykiai naudojami kiekio skirtumui išreikšti. Šie santykiai yra naudingi apskaičiuojant santykinius procentus ir santykines atomines mases. Kiti izotopų pavyzdžiai apima anglies (anglies-12 ir anglies-14 izotopų), deguonies (deguonies-16 ir deguonies-18) ir fosforo (fosforo-31 yra pirminis izotopas, nors ir specifiniai fosforo-32 kiekiai). Šių junginių izotopai laikomi stabiliais, ir dauguma jų turi tik du izotopus. Tačiau yra keletas elementų, turinčių tik vieną izotopą, įskaitant fluorą, berilio, arseno, itrio, aukso, aliuminio, jodo, mangano, natrio ir niobio.

Izotopų valymas

Yra trys pagrindinės sritys, kuriose naudojami izotopai. Pirmasis yra izotopų atskyrimas. Atskyrimas padeda maksimaliai padidinti atomų savybes. Atskiriant lengvesnius elementus, pvz., Deuterį ir deguonį, taikomas dujų difuzijos metodas. Sunkių elementų, pvz., Urano ir plutonio, atskyrimas vyksta masės spektrometrijos būdu.

Izotopų panaudojimas

Pirmasis izotopų panaudojimas yra archeologų naudojimas anglies atminimo metu. Izotopai yra dviejų rūšių: stabilūs ir radioaktyvūs izotopai. Stabilūs izotopai turi vienodą protonų ir neutronų derinį, todėl jų nėra. Kita vertus, radioaktyvieji izotopai turi nestabilius branduolius, todėl jie išnyksta. Radioaktyvusis skilimas gali užtrukti iki 5730 metų, pvz., Anglies elementas. Archeologai naudoja šį izotopų komponentą, kad nustatytų archeologinių kasyklų objekto amžių.

Rekomenduojama

Koks buvo trijų karalių karas?
2019
Medvilnės tulžies prekybos siaubai
2019
Koralų ligų tipai
2019