Što je izotop

Što je izotop atom?

Izotop je atom koji pripada istoimenom kemijskom elementu koji se među sobom razlikuju po broju neutrona u njihovoj atomskoj jezgri, te i po svojoj masi, odnosno prema njihovom masenom broju. Izotop je od nekog kemijskog elementa zauzima isto mjesto u periodnome sustavu, od kuda i potječe njegovo ime, koje je nadjenuo F. Soddy. Neki izotopi su označeni s pripadajućim masenim brojem, te se on pojavljuje kao superskript uz simbol elementa. Izotopi se odnose na različite vrste atoma od samo jednog određenog kemijskog elementa, no on se često koristi za skup izotopa različitih elemenata, što je neprecizno i često se upotrebljava u medicini. No, atomi različitih elementa ne mogu si međusobno biti izotopni, te zbog toga se atome različitih elementa nazivaju nuklidi. Izotopi mogu biti stabilni i nestabilni, odnosno radionuklidi ili radioizotopni. Stabilnost odnosno nestabilnost jezgre izotopa uvjetovana je omjerom neutrona i protona. Ukoliko je omjer optimalan odnosno ujednačen, onda je jezgra stabilna. U suprotnom je jezgra nestabilna. Izotopi imaju jednaki broj protona, pa tako i jednaki broj elektrona u elektronskom omotaču.

Stabilni izotop

Stabilni izotop se nalazi u većini kemijskih elemenata u prirodi. Stabilni izotop ima sveukupno 81 kemijskih elemenata, a to su redom svi elementi od vodika sve do bizmuta, uz iznimku prometija i tehnecija. Mnogi kemijski elementi ima više stabilnih izotopa nego nestabilnih, a to je uglavnom zbog njihove relativne atomske mase koji nisu cijeli brojevi. Na primjer, vodik je smjesa stabilnih izotopa 1H i 2H, dok kisik ima izotope 16O, 17O i 18O i tako dalje. Kositar ima najviše od svih izotope, njih 10 sveukupno. U prirodi se sveukupno nalazi oko 270 vrsta stabilnih izotopa i 70 vrsta radioaktivnih odnosno nestabilnih izotopa. Radioaktivni izotopi su podrijetlom umjetni ili prirodni. Mnogi elementi, a i prirodni radioaktivni elementi, imaju prirodne radioizotope koji u sebi sadrže i stabilne izotope. Na primjer, to su elementi poput polonija pa sve do plutonija i prometija. S nuklearnim reakcijom se mogu proizvesti umjetni radioaktivni izotopi od gotovo svih elemenata. Danas je poznato oko 2500 vrsta prirodnih i umjetnih nuklida.

Nestabilni izotop

Nestabilni izotop je atom koji ima omjer neutrona i protona manji ili veći od omjera koji je potreban za stabilnost jezgre atoma. Nestabilni izotop teži stabilnosti, što se postiže kroz radioaktivni raspad, odnosno radioaktivnošću. Posljedice radioaktivnost je mijenjanje mase i/ili kemijskih svojstava nestabilnog izotopa uz istovremeno emitiranje ionizirajućeg zračenja. Svi kemijskih elementi koji se nalaze iznad rednog broja 82, odnosno iznad olova, su nestabilni izotopi zbog prevelike koncentracije protona jednome mjestu. Jezgra nestabilnog izotopa spontano se raspada kada prelazi u neku drugu jezgru atoma. Tokom raspada jezgre nestabilnog izotopa emitiraju se čestice i/ili elektromagnetske zrake kraće valne duljine. Elektromagnetske zrake i emitirane čestice se zovu ionizirajuće zračenje, a to je pojava radioaktivnost. Proces transmutacija odnosno spontanog prijelaza iz jedne jezgre u drugu jezgru se naziva radioaktivni raspad. Nuklid je atom kemijskog elementa za koje se zna atomski broj i ukupni broj nukleona u atomskoj jezgri. U prirodi postoji 92 kemijska elementa i 12 umjetno proizvedenih kemijskih elemenata, te je poznato oko 3100 nuklida, među kojima su 2750 umjetnih i 350 prirodnih, od kojih je 2800 radioaktivnih.