Ključna razlika – stabilni izotopi naspram radioizotopa
Izotopi su različiti oblici istog kemijskog elementa koji imaju različite atomske mase. To znači da izotopi određenog kemijskog elementa imaju isti atomski broj, ali različite atomske mase. To je zato što ti izotopi imaju različit broj neutrona u svojim atomskim jezgrama. Neki izotopi su stabilni dok su neki nestabilni. Stabilni izotopi su prirodni oblici kemijskih elemenata. Ovi stabilni izotopi mogu se prirodno pojaviti u atomskom obliku ili u kombinaciji s drugim atomima. Nestabilni izotopi podliježu radioaktivnom raspadu dok ne dođu u stabilno stanje. Ovi izotopi su poznati kao radioizotopi. Ključna razlika između stabilnih izotopa i radioizotopa je u tome što stabilni izotopi ne podliježu radioaktivnom raspadu, dok radioizotopi podliježu radioaktivnom raspadu.
Što su stabilni izotopi?
Stabilni izotopi su različiti oblici istog kemijskog elementa koji imaju stabilne jezgre. Ovi atomi imaju isti atomski broj (broj protona u atomskim jezgrama) jer pripadaju istom kemijskom elementu, ali su atomske mase međusobno različite jer imaju različit broj neutrona u atomskim jezgrama.
Stabilni izotopi su neradioaktivni zbog stabilnosti atomskih jezgri. Stoga ti atomi ne emitiraju zračenje. Određeni kemijski element može imati više od jednog stabilnog izotopa. Ali u nekim kemijskim elementima svi su izotopi nestabilni; stoga su radioaktivni.
Slika 1: Periodni sustav obojan na temelju broja stabilnih izotopa
Stabilnost atomskih jezgri ovisi o dva osnovna faktora:
- Omjer između protona i neutrona
- Zbroj protona i neutrona
“Magični brojevi” je kemijski koncept koji se koristi za određivanje stabilnosti određene atomske jezgre. Daje broj elektrona prisutnih u stabilnim izotopima. Magični broj može biti ili broj protona ili čak broj neutrona prisutnih u jezgri.
Magični brojevi: 2, 8, 20, 28, 50, 82 i 126
Ako je atomski broj izotopa jednak jednom od gornjih brojeva, tada je to stabilan izotop. Osim toga, ako izotop ima 114 protona, on je stabilan izotop. Štoviše, ako je prisutno 126 ili 184 neutrona, oni su također stabilni izotopi. Nadalje, ako su omjeri između protona i neutrona u atomu parni brojevi, tada su ti izotopi najvjerojatnije stabilni izotopi.
Što su radioizotopi?
Radioizotopi su nestabilni izotopi kemijskih elemenata koji podliježu radioaktivnom raspadu. Ovi izotopi podliježu radioaktivnom raspadu budući da imaju nestabilne atomske jezgre. Većina kemijskih elemenata ima jedan ili više radioaktivnih izotopa, dok neki kemijski elementi imaju samo radioaktivne izotope (npr. uran).
Slika 2: Različiti radioizotopi i njihov radioaktivni raspad
Radioaktivni izotopi su nestabilni zbog nekoliko razloga:
Prisutnost velikog broja neutrona u atomskoj jezgri u usporedbi s brojem protona
U ovim radioizotopima neutroni se tijekom radioaktivnog raspada pretvaraju u protone i elektrone
Prisutnost velikog broja protona u atomskoj jezgri
U ovim radioizotopima protoni se pretvaraju u neutrone i pozitrone
Prisutnost velikog broja protona i elektrona
Ovi radioizotopi podliježu alfa raspadu gdje se dva protona i dva neutrona emitiraju kao alfa čestice
Koja je razlika između stabilnih izotopa i radioizotopa?
Stabilni izotopi naspram radioizotopa |
|
| Stabilni izotopi su različiti oblici istog kemijskog elementa koji imaju stabilne jezgre. | Radioizotopi su nestabilni izotopi kemijskih elemenata koji se radioaktivno raspadaju. |
| Stabilnost | |
| Stabilni izotopi su vrlo stabilni i ne podliježu radioaktivnom raspadu. | Radioizotopi su vrlo nestabilni i podliježu radioaktivnom raspadu kako bi dobili stabilno stanje. |
| Protoni | |
| Prisutnost 114 protona čini izotop stabilnim izotopom. | Prisutnost velikog broja protona čini izotop radioizotopom. |
| Neutroni | |
| Prisutnost 126 ili 184 neutrona čini izotop stabilnim izotopom. | Broj neutrona u atomskom radijusu veći je od broja protona. |
Sažetak – stabilni izotopi naspram radioizotopa
Izotopi su atomi istog kemijskog elementa koji imaju identične atomske brojeve, ali različite atomske mase. Neki izotopi su stabilni dok su drugi nestabilni. Stabilni izotopi su prirodni oblici tih kemijskih elemenata. Nestabilni izotopi se također nazivaju radioizotopi jer ti izotopi podliježu radioaktivnom raspadu kako bi dobili stabilno stanje. Ključna razlika između stabilnih izotopa i radioizotopa temelji se na njihovoj sposobnosti podvrgavanja radioaktivnom raspadu.
