Pagrindinis skirtumas – stabilūs izotopai ir radioizotopai
Izotopai yra skirtingos to paties cheminio elemento formos, turinčios skirtingą atominę masę. Tai reiškia, kad tam tikro cheminio elemento izotopai turi tą patį atominį skaičių, bet skirtingą atominę masę. Taip yra todėl, kad šių izotopų atomų branduoliuose yra skirtingas neutronų skaičius. Kai kurie izotopai yra stabilūs, o kiti yra nestabilūs. Stabilūs izotopai yra natūralios cheminių elementų formos. Šie stabilūs izotopai gali atsirasti natūraliai atominės formos arba kartu su kitais atomais. Nestabilūs izotopai radioaktyviai skyla, kol įgauna stabilią būseną. Šie izotopai yra žinomi kaip radioizotopai. Pagrindinis skirtumas tarp stabilių izotopų ir radioizotopų yra tas, kad stabilūs izotopai radioaktyviai neskyla, o radioaktyvūs izotopai – radioaktyviai.
Kas yra stabilūs izotopai?
Stabilūs izotopai yra skirtingos to paties cheminio elemento formos, turinčios stabilius branduolius. Šie atomai turi tą patį atominį skaičių (protonų skaičių atomo branduoliuose), nes jie priklauso tam pačiam cheminiam elementui, tačiau atomų masės skiriasi viena nuo kitos, nes jų atomų branduoliuose yra skirtingas neutronų skaičius.
Stabilūs izotopai nėra radioaktyvūs dėl atomo branduolių stabilumo. Todėl šie atomai spinduliuotės neskleidžia. Tam tikras cheminis elementas gali turėti daugiau nei vieną stabilų izotopą. Tačiau kai kuriuose cheminiuose elementuose visi izotopai yra nestabilūs; taigi jie yra radioaktyvūs.
1 paveikslas: periodinė lentelė, spalvota pagal stabilių izotopų skaičių
Atominių branduolių stabilumas priklauso nuo dviejų pagrindinių veiksnių:
- Protonų ir neutronų santykis
- Protonų ir neutronų suma
„Magiški skaičiai“yra cheminė sąvoka, naudojama tam tikro atomo branduolio stabilumui nustatyti. Tai suteikia elektronų, esančių stabiliuose izotopuose, skaičių. Stebuklingas skaičius gali būti arba protonų, arba net neutronų, esančių branduolyje, skaičius.
Magiški skaičiai: 2, 8, 20, 28, 50, 82 ir 126
Jei izotopo atominis skaičius yra lygus vienam iš aukščiau pateiktų skaičių, tai yra stabilus izotopas. Be to, jei izotopas turi 114 protonų, tai yra stabilus izotopas. Be to, jei yra 126 arba 184 neutronai, jie taip pat yra stabilūs izotopai. Be to, jei santykis tarp protonų ir neutronų atome yra lyginiai skaičiai, tai greičiausiai šie izotopai yra stabilūs izotopai.
Kas yra radioizotopai?
Radioizotopai yra nestabilūs cheminių elementų, kurie radioaktyviai skyla, izotopai. Šie izotopai radioaktyviai skyla, nes turi nestabilius atominius branduolius. Dauguma cheminių elementų turi vieną ar daugiau radioaktyviųjų izotopų, o kai kurie cheminiai elementai turi tik radioaktyviuosius izotopus (pvz., uranas).
2 pav. Skirtingi radioizotopai ir jų radioaktyvusis skilimas
Radioaktyvūs izotopai yra nestabilūs dėl kelių priežasčių:
Didelis neutronų skaičius atomo branduolyje, palyginti su protonų skaičiumi
Šiuose radioizotopuose radioaktyvaus skilimo metu neutronai paverčiami protonais ir elektronais
Atomo branduolyje yra daug protonų
Šiuose radioizotopuose protonai paverčiami neutronais ir pozitronais
Daugelis protonų ir elektronų skaičius
Šiuose radioaktyviuosiuose izotopuose vyksta alfa skilimas, kai du protonai ir du neutronai išsiskiria kaip alfa dalelės
Kuo skiriasi stabilūs izotopai ir radioizotopai?
Stabilūs izotopai vs radioizotopai |
|
| Stabilūs izotopai yra skirtingos to paties cheminio elemento formos, turinčios stabilius branduolius. | Radioizotopai yra nestabilūs cheminių elementų, kurie radioaktyviai skyla, izotopai. |
| Stabilumas | |
| Stabilūs izotopai yra labai stabilūs ir radioaktyviai neskyla. | Radioizotopai yra labai nestabilūs ir radioaktyviai skyla, kad įgautų stabilią būseną. |
| Protonai | |
| 114 protonų izotopą daro stabiliu izotopu. | Daugelio protonų skaičiaus izotopą daro radioizotopu. |
| Neutrons | |
| 126 arba 184 neutronai daro izotopą stabiliu izotopu. | Neutronų skaičius atomo spinduliu yra didesnis nei protonų skaičius. |
Santrauka – stabilūs izotopai prieš radioizotopus
Izotopai yra to paties cheminio elemento atomai, turintys identišką atominį skaičių, bet skirtingą atominę masę. Kai kurie izotopai yra stabilūs, o kiti yra nestabilūs. Stabilūs izotopai yra natūraliai susidarančios šių cheminių elementų formos. Nestabilūs izotopai taip pat vadinami radioizotopais, nes šie izotopai radioaktyviai suyra, kad įgautų stabilią būseną. Pagrindinis skirtumas tarp stabilių izotopų ir radioizotopų yra pagrįstas jų gebėjimu radioaktyviai skilti.
