Kľúčový rozdiel – stabilné izotopy vs rádioizotopy
Izotopy sú rôzne formy toho istého chemického prvku s rôznymi atómovými hmotnosťami. To znamená, že izotopy určitého chemického prvku majú rovnaké atómové číslo, ale rôzne atómové hmotnosti. Je to preto, že tieto izotopy majú vo svojich atómových jadrách rôzny počet neutrónov. Niektoré izotopy sú stabilné, zatiaľ čo niektoré sú nestabilné. Stabilné izotopy sú prirodzene sa vyskytujúce formy chemických prvkov. Tieto stabilné izotopy sa môžu prirodzene vyskytovať v atómovej forme alebo v kombinácii s inými atómami. Nestabilné izotopy podliehajú rádioaktívnemu rozpadu, kým sa nedostanú do stabilného stavu. Tieto izotopy sú známe ako rádioizotopy. Kľúčový rozdiel medzi stabilnými izotopmi a rádioizotopmi je v tom, že stabilné izotopy nepodliehajú rádioaktívnemu rozpadu, zatiaľ čo rádioizotopy podliehajú rádioaktívnemu rozpadu.
Čo sú stabilné izotopy?
Stabilné izotopy sú rôzne formy toho istého chemického prvku, ktorý má stabilné jadrá. Tieto atómy majú rovnaké atómové číslo (počet protónov v atómových jadrách), pretože patria k rovnakému chemickému prvku, ale atómové hmotnosti sa navzájom líšia, pretože majú rôzny počet neutrónov v atómových jadrách.
Stabilné izotopy nie sú rádioaktívne kvôli stabilite atómových jadier. Preto tieto atómy nevyžarujú žiarenie. Určitý chemický prvok môže mať viac ako jeden stabilný izotop. Ale v niektorých chemických prvkoch sú všetky izotopy nestabilné; preto sú rádioaktívne.
Obrázok 1: Periodická tabuľka farebná podľa počtu stabilných izotopov
Stabilita atómových jadier závisí od dvoch základných faktorov:
- Pomer medzi protónmi a neutrónmi
- Súčet protónov a neutrónov
„Magické čísla“je chemický koncept, ktorý sa používa na určenie stability určitého atómového jadra. Udáva počet elektrónov prítomných v stabilných izotopoch. Magické číslo môže byť buď počet protónov alebo dokonca počet neutrónov prítomných v jadre.
Magické čísla: 2, 8, 20, 28, 50, 82 a 126
Ak sa atómové číslo izotopu rovná jednému z vyššie uvedených čísel, ide o stabilný izotop. Navyše, ak má izotop 114 protónov, ide o stabilný izotop. Navyše, ak je prítomných 126 alebo 184 neutrónov, sú to tiež stabilné izotopy. Okrem toho, ak sú pomery medzi protónmi a neutrónmi v atóme párne čísla, potom sú tieto izotopy s najväčšou pravdepodobnosťou stabilné izotopy.
Čo sú rádioizotopy?
Rádioizotopy sú nestabilné izotopy chemických prvkov, ktoré podliehajú rádioaktívnemu rozpadu. Tieto izotopy podliehajú rádioaktívnemu rozpadu, pretože majú nestabilné atómové jadrá. Väčšina chemických prvkov má jeden alebo viac rádioaktívnych izotopov, zatiaľ čo niektoré chemické prvky majú iba rádioaktívne izotopy (napr. urán).
Obrázok 2: Rôzne rádioizotopy a ich rádioaktívny rozpad
Rádioaktívne izotopy sú nestabilné z niekoľkých dôvodov:
Prítomnosť vysokého počtu neutrónov v atómovom jadre v porovnaní s počtom protónov
V týchto rádioizotopoch sa neutróny počas rádioaktívneho rozpadu premieňajú na protóny a elektróny
Prítomnosť vysokého počtu protónov v atómovom jadre
V týchto rádioizotopoch sa protóny premieňajú na neutróny a pozitróny
Prítomnosť vysokého počtu protónov a elektrónov
Tieto rádioizotopy podliehajú rozpadu alfa, pri ktorom sú dva protóny a dva neutróny emitované ako častice alfa
Aký je rozdiel medzi stabilnými izotopmi a rádioizotopmi?
Stabilné izotopy vs rádioizotopy |
|
| Stabilné izotopy sú rôzne formy toho istého chemického prvku, ktorý má stabilné jadrá. | Rádioizotopy sú nestabilné izotopy chemických prvkov, ktoré podliehajú rádioaktívnemu rozpadu. |
| Stabilita | |
| Stabilné izotopy sú veľmi stabilné a nepodliehajú rádioaktívnemu rozpadu. | Rádioizotopy sú veľmi nestabilné a podliehajú rádioaktívnemu rozpadu, aby získali stabilný stav. |
| Protóny | |
| Prítomnosť 114 protónov robí z izotopu stabilný izotop. | Prítomnosť vysokého počtu protónov robí z izotopu rádioizotop. |
| Neutróny | |
| Prítomnosť 126 alebo 184 neutrónov robí z izotopu stabilný izotop. | Počet neutrónov v atómovom polomere je vyšší ako počet protónov. |
Zhrnutie – Stabilné izotopy vs rádioizotopy
Izotopy sú atómy toho istého chemického prvku, ktoré majú rovnaké atómové čísla, ale rôznu atómovú hmotnosť. Niektoré izotopy sú stabilné, zatiaľ čo iné sú nestabilné. Stabilné izotopy sú prirodzene sa vyskytujúce formy týchto chemických prvkov. Nestabilné izotopy sa tiež nazývajú rádioizotopy, pretože tieto izotopy podliehajú rádioaktívnemu rozpadu, aby získali stabilný stav. Kľúčový rozdiel medzi stabilnými izotopmi a rádioizotopmi je založený na ich schopnosti podliehať rádioaktívnemu rozpadu.
