Nøkkelforskjell – Stabile isotoper vs radioisotoper
Isotoper er forskjellige former av det samme kjemiske elementet med forskjellige atommasser. Dette betyr at isotoper av et bestemt kjemisk grunnstoff har samme atomnummer, men forskjellige atommasser. Dette er fordi disse isotopene har forskjellig antall nøytroner i atomkjernene. Noen isotoper er stabile, mens noen er ustabile. Stabile isotoper er naturlig forekommende former for kjemiske elementer. Disse stabile isotopene kan forekomme naturlig i atomform eller i kombinasjon med andre atomer. Ustabile isotoper gjennomgår radioaktivt forfall til de får en stabil tilstand. Disse isotoper er kjent som radioisotoper. Hovedforskjellen mellom stabile isotoper og radioisotoper er at stabile isotoper ikke gjennomgår radioaktivt forfall, mens radioisotoper gjennomgår radioaktivt forfall.
Hva er stabile isotoper?
Stabile isotoper er forskjellige former for det samme kjemiske elementet, med stabile kjerner. Disse atomene har samme atomnummer (antall protoner i atomkjernene) fordi de tilhører samme kjemiske grunnstoff, men atommassene er forskjellige fra hverandre fordi de har ulikt antall nøytroner i atomkjernene.
Stabile isotoper er ikke-radioaktive på grunn av stabiliteten til atomkjernene. Derfor sender ikke disse atomene ut stråling. Et bestemt kjemisk grunnstoff kan ha mer enn én stabil isotop. Men i noen kjemiske grunnstoffer er alle isotopene ustabile; derfor er de radioaktive.
Figur 1: Periodisk system farget basert på antall stabile isotoper
Stabiliteten til atomkjerner avhenger av to grunnleggende faktorer:
- Forholdet mellom protoner og nøytroner
- Summen av protoner og nøytroner
“Magiske tall” er et kjemisk konsept som brukes til å bestemme stabiliteten til en bestemt atomkjerne. Det gir antall elektroner som er tilstede i stabile isotoper. Det magiske tallet kan enten være antall protoner eller til og med antallet nøytroner som er tilstede i kjernen.
Magiske tall: 2, 8, 20, 28, 50, 82 og 126
Hvis atomnummeret til en isotop er lik ett av tallene ovenfor, er det en stabil isotop. I tillegg, hvis en isotop har 114 protoner, er den en stabil isotop. Dessuten, hvis det er 126 eller 184 nøytroner til stede, er de også stabile isotoper. I tillegg, hvis forholdene mellom protoner og nøytroner i et atom er partall, er disse isotopene mest sannsynlig stabile isotoper.
Hva er radioisotoper?
Radioisotoper er ustabile isotoper av kjemiske elementer som gjennomgår radioaktivt forfall. Disse isotopene gjennomgår radioaktivt forfall siden de har ustabile atomkjerner. De fleste kjemiske grunnstoffer har en eller flere radioaktive isotoper, mens noen kjemiske grunnstoffer bare har radioaktive isotoper (eks. uran).
Figur 2: Ulike radioisotoper og deres radioaktive forfall
Radioaktive isotoper er ustabile på grunn av flere årsaker:
Tilstedeværelse av et høyt antall nøytroner i atomkjernen sammenlignet med antall protoner
I disse radioisotopene blir nøytroner omdannet til protoner og elektroner under det radioaktive forfallet
Tilstedeværelse av et høyt antall protoner i atomkjernen
I disse radioisotopene blir protoner omdannet til nøytroner og positroner
Tilstedeværelse av et høyt antall protoner og elektroner
Disse radioisotopene gjennomgår alfa-forfall der to protoner og to nøytroner sendes ut som alfapartikler
Hva er forskjellen mellom stabile isotoper og radioisotoper?
Stabile isotoper vs radioisotoper |
|
| Stabile isotoper er forskjellige former for det samme kjemiske elementet, med stabile kjerner. | Radioisotoper er ustabile isotoper av kjemiske elementer som gjennomgår radioaktivt forfall. |
| Stabilitet | |
| Stabile isotoper er veldig stabile og gjennomgår ikke radioaktivt forfall. | Radioisotoper er svært ustabile og gjennomgår radioaktivt forfall for å oppnå en stabil tilstand. |
| Protons | |
| Tilstedeværelse av 114 protoner gjør en isotop til en stabil isotop. | Tilstedeværelse av et høyt antall protoner gjør en isotop til en radioisotop. |
| Nøytroner | |
| Tilstedeværelse av 126 eller 184 nøytroner gjør en isotop til en stabil isotop. | Antallet nøytroner i atomradiusen er høyere enn antallet protoner. |
Sammendrag – Stabile isotoper vs radioisotoper
Isotoper er atomer av samme kjemiske element med identiske atomnummer, men forskjellige atommasser. Noen isotoper er stabile mens andre er ustabile. Stabile isotoper er de naturlig forekommende formene av disse kjemiske elementene. Ustabile isotoper kalles også radioisotoper fordi disse isotoper gjennomgår radioaktivt forfall for å oppnå en stabil tilstand. Hovedforskjellen mellom stabile isotoper og radioisotoper er basert på deres evne til å gjennomgå radioaktivt forfall.
