Obsah
Všetky prvky sú izotopy. Aj keď všetky atómy daného prvku majú rovnaké atómové číslo (počet protónov), atómová hmotnosť (počet protónov a neutrónov spolu) sa líši. Termín "izotop" sa vzťahuje na túto zmenu atómovej hmotnosti - dva atómy s rovnakým počtom protónov a rôznym počtom neutrónov sú dva izotopy toho istého prvku.
Atómové číslo
Protóny sú pozitívne nabité častice v atómovom jadre. Atóm ako celok nesie neutrálny náboj, takže každý kladne nabitý protón je vyvážený záporne nabitou časticou. Tieto negatívne častice - elektróny - obiehajú mimo jadra. Orbitálna konfigurácia elektrónov určuje, ako bude atóm reagovať a viazať sa na iné atómy, čím dáva každému prvku jeho špecifické chemické a fyzikálne vlastnosti. Každý prvok má jedinečné atómové číslo ed nad chemickou skratkou v periodickej tabuľke.
Atómová hmotnosť
Neutróny sú subatomárne častice, ktoré nenesú žiadny náboj, takže počet neutrónov v atómovom jadre neovplyvňuje počet elektrónov ani ich orbitálnu konfiguráciu. Dva atómy s rovnakým počtom protónov a rôznym počtom neutrónov budú mať rovnaké fyzikálne a chemické vlastnosti, ale rôzne atómové hmotnosti. Tieto dva atómy sú rozdielnymi izotopmi toho istého prvku. Napríklad najbežnejším izotopom vodíka je H-1, čo znamená, že atóm má jeden protón a žiadne neutróny, ale existujú aj izotopy H-2 a H-3 s jedným a dvoma neutrónmi. Periodická tabuľka udáva priemernú atómovú hmotnosť prvkov pod chemickým symbolom prvkov.
Rádioaktívne izotopy
Ťažšie izotopy atómu sú často nestabilné a postupom času sa rozložia na ľahšie izotopy. Tento atómový rozpad uvoľňuje energiu vo forme alfa, beta a gama žiarenia. Napríklad vodík-3 je rádioaktívny a štiepi sa na vodík-2. Všetky prvky majú rádioaktívne izotopy, ktoré sa rozpadajú rôznou rýchlosťou. Miera rozpadu sa meria v polčasoch - čas, ktorý je potrebný na rozpad polovice rádioaktívnych izotopov vo vzorke daného prvku na ľahšie izotopy. Polčas pre vodík-3 je 12,32 rokov.
Použitie pre rádioaktívne izotopy
Výskumní pracovníci a zdravotnícki pracovníci vo veľkej miere využívajú rádioaktívne izotopy. Meraním množstva prirodzene sa vyskytujúceho rádioaktívneho izotopu uhlíka-14 môžu archeológovia a paleontológovia určiť približný vek fosílie alebo artefaktu. Lekári používajú izotopy jód-131 a bárium-137 ako rádioaktívne indikátory na detekciu srdcových problémov, mozgových nádorov a ďalších abnormalít a kobalt-60 slúži ako zdroj žiarenia na zastavenie rozvoja rakovinových nádorov.