Isótopos são átomos com o mesmo número de prótons, mas diferentes números de nêutrons. Em outras palavras, os isótopos têm pesos atômicos diferentes. Isótopos são formas diferentes de um único elemento.
Existem 275 isótopos dos 81 elementos estáveis. Existem mais de 800 isótopos radioativos, alguns dos quais são naturais e outros sintéticos. Cada elemento da tabela periódica tem várias formas de isótopos. As propriedades químicas dos isótopos de um único elemento tendem a ser quase idênticas. A exceção seriam os isótopos de hidrogênio, já que o número de nêutrons tem um efeito tão significativo no tamanho do núcleo de hidrogênio. As propriedades físicas dos isótopos são diferentes umas das outras, uma vez que essas propriedades geralmente dependem da massa.
Com exceção do hidrogênio, os isótopos mais abundantes dos elementos naturais têm o mesmo número de prótons e nêutrons. A forma mais abundante de hidrogênio é o prótio, que tem um próton e nenhum nêutron.
O número de massa de um isótopo é o número total de prótons e nêutrons em um núcleo atômico.
Existem algumas maneiras comuns de indicar isótopos:
1. Liste o número de massa de um elemento após seu nome ou símbolo do elemento. Por exemplo, um isótopo com 6 prótons e 6 nêutrons é Carbono-12 ou C-12. Um isótopo com 6 prótons e 7 nêutrons é Carbono-13 ou C-16. Observe que o número de massa de dois isótopos pode ser o mesmo, mesmo que sejam elementos diferentes. Por exemplo, você poderia ter carbono-14 e nitrogênio-14.
2. O número de massa pode ser indicado no canto superior esquerdo de um símbolo de elemento. Por exemplo, os isótopos de hidrogênio podem ser escritos 1 H, 2 H e 3 H.
Carbono 12 e Carbono 14 são isótopos de carbono, um com 6 nêutrons e outro com 8 nêutrons (ambos com 6 prótons). O carbono-12 é um isótopo estável, enquanto o carbono-14 é um isótopo radioativo.
Urânio-235 e urânio-238 ocorrem naturalmente na crosta terrestre. Ambos têm meias-vidas longas. O urânio-234 se forma como um produto de decaimento.
O hidrogênio tem três isótopos.
Quando os radioisótopos sofrem decaimento radioativo, o isótopo inicial pode ser diferente do isótopo resultante. O isótopo inicial é chamado de isótopo pai, enquanto os átomos produzidos pela reação são chamados de isótopos filhos. Mais de um tipo de isótopo filho pode resultar.
Como exemplo, quando o U-238 decai em Th-234, o átomo de urânio é o isótopo pai, enquanto o átomo de tório é o isótopo filho.
Os isótopos estáveis têm uma combinação estável de próton-nêutron e não exibem nenhum sinal de decaimento. Essa estabilidade vem do número de nêutrons presentes em um átomo. Se um átomo tem muitos ou poucos nêutrons, é instável e tende a se desintegrar. Como os isótopos estáveis não se decompõem, eles não produzem radiação ou seus riscos à saúde associados.
Os isótopos radioativos têm uma combinação instável de prótons e nêutrons. Esses isótopos decaem, emitindo radiação que inclui raios alfa, beta e gama. Os cientistas classificam os isótopos radioativos de acordo com seu processo de criação: longevos, cosmogênicos, antropogênicos e radiogênicos.
