Izotopi su atomi s istim brojem protona, ali različitim brojem neutrona. Drugim riječima, izotopi imaju različite atomske težine. Izotopi su različiti oblici jednog elementa.
Postoji 275 izotopa od 81 stabilnog elementa. Postoji preko 800 radioaktivnih izotopa, od kojih su neki prirodni, a neki sintetski. Svaki element u periodnom sustavu ima više oblika izotopa. Kemijska svojstva izotopa jednog elementa obično su gotovo identična. Iznimka bi bili izotopi vodika budući da broj neutrona ima tako značajan utjecaj na veličinu jezgre vodika. Fizička svojstva izotopa se međusobno razlikuju jer ta svojstva često ovise o masi.
S izuzetkom vodika, najzastupljeniji izotopi prirodnih elemenata imaju isti broj protona i neutrona. Najzastupljeniji oblik vodika je protij, koji ima jedan proton i nema neutrona.
Maseni broj izotopa je ukupan broj protona i neutrona u atomskoj jezgri.
Postoji nekoliko uobičajenih načina za označavanje izotopa:
1. Navedite maseni broj elementa nakon njegovog imena ili simbola elementa. Na primjer, izotop sa 6 protona i 6 neutrona je ugljik-12 ili C-12. Izotop sa 6 protona i 7 neutrona je ugljik-13 ili C-16. Imajte na umu da maseni broj dvaju izotopa može biti isti, iako su različiti elementi. Na primjer, možete imati ugljik-14 i dušik-14.
2. Maseni broj može biti naveden u gornjoj lijevoj strani simbola elementa. Na primjer, izotopi vodika mogu se napisati kao 1 H, 2 H i 3 H.
Ugljik 12 i ugljik 14 su izotopi ugljika, jedan sa 6 neutrona i jedan s 8 neutrona (oba sa 6 protona). Ugljik-12 je stabilan izotop, dok je ugljik-14 radioaktivni izotop.
Uran-235 i uran-238 prirodno se javljaju u Zemljinoj kori. Obje imaju dugi poluživot. Uran-234 nastaje kao produkt raspadanja.
Vodik ima tri izotopa.
Kada radioizotopi podliježu radioaktivnom raspadu, početni izotop može se razlikovati od rezultirajućeg izotopa. Početni izotop naziva se roditeljski izotop, dok se atomi proizvedeni reakcijom nazivaju kćeri izotopi. Može doći do više od jedne vrste izotopa kćeri.
Na primjer, kada se U-238 raspadne u Th-234, atom urana je osnovni izotopi, dok je atom torija izotop kćer.
Stabilni izotopi imaju stabilnu kombinaciju proton-neutron i ne pokazuju nikakve znakove raspadanja. Ova stabilnost dolazi od broja neutrona prisutnih u atomu. Ako atom ima previše ili premalo neutrona, on je nestabilan i sklon je raspadu. Budući da se stabilni izotopi ne raspadaju, ne proizvode zračenje ili povezane zdravstvene rizike.
Radioaktivni izotopi imaju nestabilnu kombinaciju protona i neutrona. Ti se izotopi raspadaju, emitirajući zračenje koje uključuje alfa, beta i gama zrake. Znanstvenici klasificiraju radioaktivne izotope prema njihovom procesu stvaranja: dugovječne, kozmogene, antropogene i radiogene.
