Ключова разлика – стабилни изотопи срещу радиоизотопи
Изотопите са различни форми на един и същ химичен елемент с различна атомна маса. Това означава, че изотопите на определен химичен елемент имат еднакъв атомен номер, но различни атомни маси. Това е така, защото тези изотопи имат различен брой неутрони в своите атомни ядра. Някои изотопи са стабилни, докато други са нестабилни. Стабилните изотопи са естествено срещащи се форми на химични елементи. Тези стабилни изотопи могат да се срещат естествено в атомна форма или в комбинация с други атоми. Нестабилните изотопи се подлагат на радиоактивен разпад, докато достигнат стабилно състояние. Тези изотопи са известни като радиоизотопи. Ключовата разлика между стабилните изотопи и радиоизотопите е, че стабилните изотопи не претърпяват радиоактивен разпад, докато радиоизотопите претърпяват радиоактивен разпад.
Какво представляват стабилните изотопи?
Стабилните изотопи са различни форми на един и същ химичен елемент, имащи стабилни ядра. Тези атоми имат еднакъв атомен номер (брой протони в атомните ядра), защото принадлежат към един и същ химичен елемент, но атомните маси са различни една от друга, защото имат различен брой неутрони в атомните ядра.
Стабилните изотопи са нерадиоактивни поради стабилността на атомните ядра. Следователно тези атоми не излъчват радиация. Конкретен химичен елемент може да има повече от един стабилен изотоп. Но в някои химични елементи всички изотопи са нестабилни; следователно те са радиоактивни.
Фигура 1: Периодична таблица, оцветена въз основа на броя на стабилните изотопи
Стабилността на атомните ядра зависи от два основни фактора:
- Съотношение между протони и неутрони
- Сума от протони и неутрони
„Магически числа“е химическа концепция, която се използва за определяне на стабилността на определено атомно ядро. Той дава броя на електроните, присъстващи в стабилните изотопи. Магическото число може да бъде или броят на протоните, или дори броят на неутроните, присъстващи в ядрото.
Магически числа: 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126
Ако атомният номер на един изотоп е равен на едно от горните числа, тогава той е стабилен изотоп. Освен това, ако един изотоп има 114 протона, той е стабилен изотоп. Освен това, ако има 126 или 184 неутрона, те също са стабилни изотопи. Освен това, ако съотношенията между протоните и неутроните в един атом са четни числа, тогава тези изотопи най-вероятно са стабилни изотопи.
Какво са радиоизотопите?
Радиоизотопите са нестабилни изотопи на химични елементи, които претърпяват радиоактивен разпад. Тези изотопи претърпяват радиоактивен разпад, тъй като имат нестабилни атомни ядра. Повечето химични елементи имат един или повече радиоактивни изотопи, докато някои химични елементи имат само радиоактивни изотопи (Напр.: уран).
Фигура 2: Различни радиоизотопи и тяхното радиоактивно разпадане
Радиоактивните изотопи са нестабилни поради няколко причини:
Наличие на голям брой неутрони в атомното ядро в сравнение с броя на протоните
В тези радиоизотопи неутроните се превръщат в протони и електрони по време на радиоактивния разпад
Наличие на голям брой протони в атомното ядро
В тези радиоизотопи протоните се превръщат в неутрони и позитрони
Наличие на голям брой протони и електрони
Тези радиоизотопи претърпяват алфа разпад, при който два протона и два неутрона се излъчват като алфа частици
Каква е разликата между стабилни изотопи и радиоизотопи?
Стабилни изотопи срещу радиоизотопи |
|
| Стабилните изотопи са различни форми на един и същ химичен елемент, имащи стабилни ядра. | Радиоизотопите са нестабилни изотопи на химични елементи, които претърпяват радиоактивен разпад. |
| Стабилност | |
| Стабилните изотопи са много стабилни и не претърпяват радиоактивен разпад. | Радиоизотопите са много нестабилни и претърпяват радиоактивен разпад, за да получат стабилно състояние. |
| Протони | |
| Наличието на 114 протона прави изотопа стабилен изотоп. | Наличието на голям брой протони прави изотопа радиоизотоп. |
| Неутрони | |
| Наличието на 126 или 184 неутрона прави изотопа стабилен изотоп. | Броят на неутроните в атомния радиус е по-голям от броя на протоните. |
Обобщение – Стабилни изотопи срещу радиоизотопи
Изотопите са атоми на един и същи химичен елемент с еднакви атомни номера, но различни атомни маси. Някои изотопи са стабилни, докато други са нестабилни. Стабилните изотопи са естествено срещащите се форми на тези химични елементи. Нестабилните изотопи се наричат още радиоизотопи, тъй като тези изотопи претърпяват радиоактивен разпад, за да получат стабилно състояние. Ключовата разлика между стабилните изотопи и радиоизотопите се основава на способността им да претърпят радиоактивен разпад.
