nyckelskillnad – stabila isotoper vs radioisotoper
Isotoper är olika former av samma kemiska element med olika atommassa. Det betyder att isotoper av ett visst kemiskt element har samma atomnummer men olika atommassa. Detta beror på att dessa isotoper har olika antal neutroner i sina atomkärnor. Vissa isotoper är stabila medan andra är instabila. Stabila isotoper är naturligt förekommande former av kemiska grundämnen. Dessa stabila isotoper kan förekomma naturligt i atomform eller i kombination med andra atomer. Instabila isotoper genomgår radioaktivt sönderfall tills de får ett stabilt tillstånd. Dessa isotoper är kända som radioisotoper. Den viktigaste skillnaden mellan stabila isotoper och radioisotoper är att stabila isotoper inte genomgår radioaktivt sönderfall medan radioisotoper genomgår radioaktivt sönderfall.
Vad är stabila isotoper?
Stabla isotoper är olika former av samma kemiska element, med stabila kärnor. Dessa atomer har samma atomnummer (antal protoner i atomkärnorna) eftersom de tillhör samma kemiska grundämne, men atommassorna skiljer sig från varandra eftersom de har olika antal neutroner i atomkärnorna.
Stabla isotoper är icke-radioaktiva på grund av atomkärnornas stabilitet. Därför avger inte dessa atomer strålning. Ett särskilt kemiskt element kan ha mer än en stabil isotop. Men i vissa kemiska grundämnen är alla isotoper instabila; därför är de radioaktiva.
Figur 1: Periodiska systemet färgat baserat på antalet stabila isotoper
Atomkärnors stabilitet beror på två grundläggande faktorer:
- Förhållande mellan protoner och neutroner
- Summan av protoner och neutroner
“Magiska tal” är ett kemiskt begrepp som används för att bestämma stabiliteten hos en viss atomkärna. Det anger antalet elektroner som finns i stabila isotoper. Det magiska talet kan vara antingen antalet protoner eller till och med antalet neutroner som finns i kärnan.
Magiska siffror: 2, 8, 20, 28, 50, 82 och 126
Om atomnumret för en isotop är lika med ett av ovanstående tal, så är det en stabil isotop. Dessutom, om en isotop har 114 protoner är det en stabil isotop. Dessutom, om det finns 126 eller 184 neutroner närvarande, är de också stabila isotoper. Dessutom, om förhållandena mellan protoner och neutroner i en atom är jämna tal, så är dessa isotoper med största sannolikhet stabila isotoper.
Vad är radioisotoper?
Radioisotoper är instabila isotoper av kemiska grundämnen som genomgår radioaktivt sönderfall. Dessa isotoper genomgår radioaktivt sönderfall eftersom de har instabila atomkärnor. De flesta kemiska grundämnen har en eller flera radioaktiva isotoper medan vissa kemiska grundämnen bara har radioaktiva isotoper (t.ex. uran).
Figur 2: Olika radioisotoper och deras radioaktiva sönderfall
Radioaktiva isotoper är instabila på grund av flera orsaker:
Närvaro av ett stort antal neutroner i atomkärnan jämfört med antalet protoner
I dessa radioisotoper omvandlas neutroner till protoner och elektroner under det radioaktiva sönderfallet
Närvaro av ett stort antal protoner i atomkärnan
I dessa radioisotoper omvandlas protoner till neutroner och positroner
Närvaro av ett stort antal protoner och elektroner
Dessa radioisotoper genomgår alfasönderfall där två protoner och två neutroner sänds ut som alfapartiklar
Vad är skillnaden mellan stabila isotoper och radioisotoper?
Stabla isotoper vs radioisotoper |
|
| Stabla isotoper är olika former av samma kemiska element, med stabila kärnor. | Radioisotoper är instabila isotoper av kemiska grundämnen som genomgår radioaktivt sönderfall. |
| Stabilitet | |
| Stabla isotoper är mycket stabila och genomgår inte radioaktivt sönderfall. | Radioisotoper är mycket instabila och genomgår radioaktivt sönderfall för att erhålla ett stabilt tillstånd. |
| Protons | |
| Närvaro av 114 protoner gör en isotop till en stabil isotop. | Närvaro av ett stort antal protoner gör en isotop till en radioisotop. |
| Neutrons | |
| Närvaro av 126 eller 184 neutroner gör en isotop till en stabil isotop. | Antalet neutroner i atomradien är högre än antalet protoner. |
Sammanfattning – Stabila isotoper vs radioisotoper
Isotoper är atomer av samma kemiska element med identiska atomnummer men olika atommassa. Vissa isotoper är stabila medan andra är instabila. Stabila isotoper är de naturligt förekommande formerna av dessa kemiska grundämnen. Instabila isotoper kallas även radioisotoper eftersom dessa isotoper genomgår radioaktivt sönderfall för att erhålla ett stabilt tillstånd. Den viktigaste skillnaden mellan stabila isotoper och radioisotoper är baserad på deras förmåga att genomgå radioaktivt sönderfall.
