Isotoper är atomer med samma antal protoner, men olika antal neutroner. Med andra ord har isotoperna olika atomvikt. Isotoper är olika former av ett enda element.
Det finns 275 isotoper av de 81 stabila elementen. Det finns över 800 radioaktiva isotoper, varav några är naturliga och andra syntetiska. Varje element i det periodiska systemet har flera isotoperformer. De kemiska egenskaperna hos isotoper av ett enda element tenderar att vara nästan identiska. Undantaget skulle vara isotoper av väte eftersom antalet neutroner har en så betydande effekt på storleken på vätekärnan. De fysikaliska egenskaperna hos isotoper skiljer sig från varandra eftersom dessa egenskaper ofta beror på massa.
Med undantag för väte har de mest förekommande isotoper av de naturliga grundämnena samma antal protoner och neutroner. Den vanligaste formen av väte är protium, som har en proton och inga neutroner.
Massantalet för en isotop är det totala antalet protoner och neutroner i en atomkärna.
Det finns ett par vanliga sätt att indikera isotoper:
1. Lista massanumret för ett element efter dess namn eller elementsymbol. Till exempel är en isotop med 6 protoner och 6 neutroner Carbon-12 eller C-12. En isotop med 6 protoner och 7 neutroner är kol-13 eller C-16. Observera att massatalet för två isotoper kan vara detsamma, även om de är olika grundämnen. Till exempel kan du ha kol-14 och kväve-14.
2. Massnumret kan anges i den övre vänstra sidan av en elementsymbol. Till exempel kan isotoper av väte skrivas 1 H, 2 H och 3 H.
Kol 12 och kol 14 är isotoper av kol, en med 6 neutroner och en med 8 neutroner (båda med 6 protoner). Kol-12 är en stabil isotop, medan kol-14 är en radioaktiv isotop.
Uran-235 och uran-238 förekommer naturligt i jordskorpan. Båda har långa halveringstider. Uran-234 bildas som en sönderfallsprodukt.
Väte har tre isotoper.
När radioisotoper genomgår radioaktivt sönderfall kan den initiala isotopen skilja sig från den resulterande isotopen. Den initiala isotopen kallas moderisotopen, medan atomerna som produceras av reaktionen kallas dotterisotoper. Mer än en typ av dotterisotop kan bli resultatet.
Som ett exempel, när U-238 sönderfaller till Th-234, är uranatomen moderisotoperna, medan toriumatomen är dotterisotopen.
Stabila isotoper har en stabil proton-neutronkombination och visar inga tecken på förfall. Denna stabilitet kommer från antalet neutroner som finns i en atom. Om en atom har för många eller för få neutroner är den instabil och tenderar att sönderfalla. Eftersom stabila isotoper inte sönderfaller, producerar de inte strålning eller dess hälsorisker.
Radioaktiva isotoper har en instabil kombination av protoner och neutroner. Dessa isotoper sönderfaller och avger strålning som inkluderar alfa-, beta- och gammastrålar. Forskare klassificerar radioaktiva isotoper enligt deras skapelseprocess: långlivade, kosmogena, antropogena och radiogena.
