Izotopy - podstawowe pojęcia
Zacznijmy od podstaw - pierwiastek chemiczny to zbiór atomów mających identyczną liczbę protonów. Ale co się dzieje, gdy te atomy mają różną liczbę neutronów?
Wtedy otrzymujemy izotopy - odmiany tego samego pierwiastka, które mają taką samą liczbę protonów, ale różnią się liczbą neutronów (a więc i masą). Na przykład węgiel-12 i węgiel-13 to dwa różne izotopy węgla.
Każdy konkretny atom z określoną liczbą protonów i neutronów nazywamy nuklidem. W nazewnictwie izotopów używamy prostego schematu: nazwa pierwiastka + liczba masowa np.azot−14,azot−15.
Izotopy dzielimy na dwie główne grupy: trwałe (ich jądra są stabilne) oraz promieniotwórcze (ich jądra ulegają przemianie, wydzielając promieniowanie).
Pamiętaj: Ta sama liczba protonów = ten sam pierwiastek, ale różna liczba neutronów = różne izotopy!
Masa atomowa i obliczenia
W przyrodzie pierwiastki występują jako mieszaniny różnych izotopów. Dlatego masa atomowa pierwiastka to średnia ważona mas wszystkich jego izotopów.
Wzór na średnią masę atomową wygląda tak:
Mat = / 100%
Sprawdźmy to na przykładzie krzemu: 92,23% ²⁸Si + 4,67% ²⁹Si + 3,10% ³⁰Si = 28,1087 u.
Okres połowicznego rozpadu to czas, po którym połowa atomów izotopu promieniotwórczego się rozpada. Nuklidy trwałe mają okres dłuższy niż 10⁹ lat - to naprawdę długo!