Klíčový rozdíl – stabilní izotopy vs radioizotopy
Izotopy jsou různé formy stejného chemického prvku s různou atomovou hmotností. To znamená, že izotopy určitého chemického prvku mají stejné atomové číslo, ale různé atomové hmotnosti. Je to proto, že tyto izotopy mají ve svých atomových jádrech různý počet neutronů. Některé izotopy jsou stabilní, zatímco některé jsou nestabilní. Stabilní izotopy jsou přirozeně se vyskytující formy chemických prvků. Tyto stabilní izotopy se mohou přirozeně vyskytovat v atomové formě nebo v kombinaci s jinými atomy. Nestabilní izotopy podléhají radioaktivnímu rozpadu, dokud nedostanou stabilní stav. Tyto izotopy jsou známé jako radioizotopy. Klíčový rozdíl mezi stabilními izotopy a radioizotopy je v tom, že stabilní izotopy nepodléhají radioaktivnímu rozpadu, zatímco radioizotopy podléhají radioaktivnímu rozpadu.
Co jsou stabilní izotopy?
Stabilní izotopy jsou různé formy stejného chemického prvku se stabilními jádry. Tyto atomy mají stejné atomové číslo (počet protonů v atomových jádrech), protože patří ke stejnému chemickému prvku, ale atomové hmotnosti se od sebe liší, protože mají v atomových jádrech různý počet neutronů.
Stabilní izotopy nejsou radioaktivní kvůli stabilitě atomových jader. Proto tyto atomy nevyzařují záření. Konkrétní chemický prvek může mít více než jeden stabilní izotop. Ale v některých chemických prvcích jsou všechny izotopy nestabilní; proto jsou radioaktivní.
Obrázek 1: Periodická tabulka vybarvená podle počtu stabilních izotopů
Stabilita atomových jader závisí na dvou základních faktorech:
- Poměr mezi protony a neutrony
- Součet protonů a neutronů
„Magická čísla“je chemický koncept, který se používá k určení stability určitého atomového jádra. Udává počet elektronů přítomných ve stabilních izotopech. Magické číslo může být buď počet protonů, nebo dokonce počet neutronů přítomných v jádře.
Magická čísla: 2, 8, 20, 28, 50, 82 a 126
Pokud se atomové číslo izotopu rovná jednomu z výše uvedených čísel, jde o stabilní izotop. Pokud má navíc izotop 114 protonů, jedná se o stabilní izotop. Navíc, pokud je přítomno 126 nebo 184 neutronů, jedná se také o stabilní izotopy. Navíc, jestliže poměry mezi protony a neutrony v atomu jsou sudá čísla, pak tyto izotopy jsou s největší pravděpodobností stabilní izotopy.
Co jsou radioizotopy?
Radioizotopy jsou nestabilní izotopy chemických prvků, které podléhají radioaktivnímu rozpadu. Tyto izotopy podléhají radioaktivnímu rozpadu, protože mají nestabilní atomová jádra. Většina chemických prvků má jeden nebo více radioaktivních izotopů, zatímco některé chemické prvky mají pouze radioaktivní izotopy (např. uran).
Obrázek 2: Různé radioizotopy a jejich radioaktivní rozpad
Radioaktivní izotopy jsou nestabilní z několika důvodů:
Přítomnost vysokého počtu neutronů v atomovém jádře v porovnání s počtem protonů
V těchto radioizotopech se neutrony během radioaktivního rozpadu přeměňují na protony a elektrony
Přítomnost vysokého počtu protonů v atomovém jádře
V těchto radioizotopech se protony přeměňují na neutrony a pozitrony
Přítomnost vysokého počtu protonů a elektronů
Tyto radioizotopy podléhají rozpadu alfa, kdy jsou dva protony a dva neutrony emitovány jako částice alfa
Jaký je rozdíl mezi stabilními izotopy a radioizotopy?
Stabilní izotopy vs radioizotopy |
|
| Stabilní izotopy jsou různé formy stejného chemického prvku se stabilními jádry. | Radioizotopy jsou nestabilní izotopy chemických prvků, které podléhají radioaktivnímu rozpadu. |
| Stabilita | |
| Stabilní izotopy jsou velmi stabilní a nepodléhají radioaktivnímu rozpadu. | Radioizotopy jsou velmi nestabilní a podléhají radioaktivnímu rozpadu, aby získaly stabilní stav. |
| Protony | |
| Přítomnost 114 protonů dělá z izotopu stabilní izotop. | Přítomnost vysokého počtu protonů dělá z izotopu radioizotop. |
| Neutrony | |
| Přítomnost 126 nebo 184 neutronů dělá z izotopu stabilní izotop. | Počet neutronů v atomovém poloměru je vyšší než počet protonů. |
Shrnutí – Stabilní izotopy vs radioizotopy
Izotopy jsou atomy stejného chemického prvku, které mají stejná atomová čísla, ale různé atomové hmotnosti. Některé izotopy jsou stabilní, zatímco jiné jsou nestabilní. Stabilní izotopy jsou přirozeně se vyskytující formy těchto chemických prvků. Nestabilní izotopy se také nazývají radioizotopy, protože tyto izotopy podléhají radioaktivnímu rozpadu, aby získaly stabilní stav. Klíčový rozdíl mezi stabilními izotopy a radioizotopy je založen na jejich schopnosti podléhat radioaktivnímu rozpadu.
