Во истражувањето на огромниот свет на хемијата, една фасцинантна област на проучување е стабилноста на изотопите и елементите. Овој концепт е тесно поврзан со феноменот на радиоактивност. Оваа лекција ќе истражува што го прави изотопот или елементот стабилен, видовите на радиоактивно распаѓање што може да го претрпат доколку се нестабилни и факторите кои влијаат на нивната стабилност.
Изотоп е варијација на елемент кој има ист број на протони, но различен број на неутрони во неговото јадро. Оваа разлика во бројот на неутрони може значително да влијае на стабилноста на изотопот. Изотопите на елементот споделуваат хемиски својства, но имаат различни физички својства поради разликата во масата.
Стабилноста на изотоп или елемент се однесува на неговата способност да остане во сегашната форма без да претрпи радиоактивно распаѓање. Радиоактивното распаѓање е спонтан процес со кој нестабилното атомско јадро губи енергија со емитување зрачење.
Постојат неколку видови на радиоактивно распаѓање, вклучувајќи алфа распаѓање, бета распаѓање, гама распаѓање и емисија на позитрон. Секој тип вклучува емисија на различни честички или енергија од јадрото.
Стабилноста на изотопите е под влијание на неколку клучни фактори:
Опсегот на стабилност графички го претставува односот неутрони-протон на стабилните изотопи наспроти атомскиот број, покажувајќи го трендот што го следат стабилните изотопи.
Моделот на нуклеарна обвивка, инспириран од моделот на електронска обвивка на атоми, објаснува зошто јадрата со одреден број нуклеони (протони или неутрони) покажуваат зголемена стабилност. Овие броеви се познати како „магични броеви“ и вклучуваат 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126. Јадрата што имаат еден од овие магични броеви на протони или неутрони се исклучително стабилни.
Радиоактивноста игра клучна улога во различни природни процеси. Тој е клучен механизам во производството на топлина во јадрото на Земјата, придонесува за феномените на поларните светлина и е главен процес во нуклеосинтезата на ѕвездите - при што елементите се формираат во ѕвездите преку процесите на фузија и распаѓање.
Разбирањето на стабилноста на изотопите и елементите, и сложеноста на радиоактивното распаѓање, нуди увид и во микроскопскиот свет на атомските честички и во макроскопските процеси кои го обликуваат универзумот. Со ценење на деликатната рамнотежа на силите и броевите во атомското јадро, може да се почне да се сфаќа сложеноста и убавината својствени за проучувањето на хемијата и физиката.
