Nøgleforskel – stabile isotoper vs radioisotoper
Isotoper er forskellige former for det samme kemiske grundstof med forskellige atommasser. Det betyder, at isotoper af et bestemt kemisk grundstof har samme atomnummer, men forskellige atommasser. Dette skyldes, at disse isotoper har forskelligt antal neutroner i deres atomkerner. Nogle isotoper er stabile, mens nogle er ustabile. Stabile isotoper er naturligt forekommende former for kemiske grundstoffer. Disse stabile isotoper kan forekomme naturligt i atomform eller i kombination med andre atomer. Ustabile isotoper gennemgår radioaktivt henfald, indtil de får en stabil tilstand. Disse isotoper er kendt som radioisotoper. Den vigtigste forskel mellem stabile isotoper og radioisotoper er, at stabile isotoper ikke gennemgår radioaktivt henfald, mens radioisotoper gennemgår radioaktivt henfald.
Hvad er stabile isotoper?
Stabile isotoper er forskellige former for det samme kemiske grundstof med stabile kerner. Disse atomer har det samme atomnummer (antal protoner i atomkernerne), fordi de tilhører det samme kemiske grundstof, men atommasserne er forskellige fra hinanden, fordi de har forskelligt antal neutroner i atomkernerne.
Stabile isotoper er ikke-radioaktive på grund af atomkernernes stabilitet. Derfor udsender disse atomer ikke stråling. Et bestemt kemisk grundstof kan have mere end én stabil isotop. Men i nogle kemiske grundstoffer er alle isotoper ustabile; derfor er de radioaktive.
Figur 1: Periodisk system farvet baseret på antallet af stabile isotoper
Stabiliteten af atomkerner afhænger af to grundlæggende faktorer:
- Forholdet mellem protoner og neutroner
- Summen af protoner og neutroner
“Magiske tal” er et kemisk begreb, der bruges til at bestemme stabiliteten af en bestemt atomkerne. Det giver antallet af elektroner til stede i stabile isotoper. Det magiske tal kan enten være antallet af protoner eller endda antallet af neutroner, der er til stede i kernen.
Magiske tal: 2, 8, 20, 28, 50, 82 og 126
Hvis atomnummeret for en isotop er lig med et af ovenstående tal, så er det en stabil isotop. Derudover, hvis en isotop har 114 protoner, er det en stabil isotop. Desuden, hvis der er 126 eller 184 neutroner til stede, er de også stabile isotoper. Derudover, hvis forholdet mellem protoner og neutroner i et atom er lige tal, så er disse isotoper højst sandsynligt stabile isotoper.
Hvad er radioisotoper?
Radioisotoper er ustabile isotoper af kemiske grundstoffer, der gennemgår radioaktivt henfald. Disse isotoper gennemgår radioaktivt henfald, da de har ustabile atomkerner. De fleste kemiske grundstoffer har en eller flere radioaktive isotoper, hvorimod nogle kemiske grundstoffer kun har radioaktive isotoper (eks.: uran).
Figur 2: Forskellige radioisotoper og deres radioaktive henfald
Radioaktive isotoper er ustabile af flere årsager:
Tilstedeværelse af et højt antal neutroner i atomkernen sammenlignet med antallet af protoner
I disse radioisotoper omdannes neutroner til protoner og elektroner under det radioaktive henfald
Tilstedeværelse af et stort antal protoner i atomkernen
I disse radioisotoper omdannes protoner til neutroner og positroner
Tilstedeværelse af et stort antal protoner og elektroner
Disse radioisotoper gennemgår alfa-henfald, hvor to protoner og to neutroner udsendes som alfapartikler
Hvad er forskellen mellem stabile isotoper og radioisotoper?
Stabile isotoper vs radioisotoper |
|
| Stabile isotoper er forskellige former for det samme kemiske grundstof med stabile kerner. | Radioisotoper er ustabile isotoper af kemiske grundstoffer, der undergår radioaktivt henfald. |
| Stabilitet | |
| Stabile isotoper er meget stabile og gennemgår ikke radioaktivt henfald. | Radioisotoper er meget ustabile og gennemgår radioaktivt henfald for at opnå en stabil tilstand. |
| Protons | |
| Tilstedeværelse af 114 protoner gør en isotop til en stabil isotop. | Tilstedeværelse af et højt antal protoner gør en isotop til en radioisotop. |
| Neutroner | |
| Tilstedeværelse af 126 eller 184 neutroner gør en isotop til en stabil isotop. | Antallet af neutroner i den atomare radius er højere end antallet af protoner. |
Opsummering – Stabile isotoper vs radioisotoper
Isotoper er atomer af det samme kemiske grundstof med identiske atomnumre, men forskellige atommasser. Nogle isotoper er stabile, mens andre er ustabile. Stabile isotoper er de naturligt forekommende former for disse kemiske elementer. Ustabile isotoper kaldes også radioisotoper, fordi disse isotoper gennemgår radioaktivt henfald for at opnå en stabil tilstand. Den vigtigste forskel mellem stabile isotoper og radioisotoper er baseret på deres evne til at gennemgå radioaktivt henfald.
