ایزوتوپ چیست؟

ایزوتوپ به عنصر شیمیایی می‌گویند که در هسته اتم خود، تعداد پروتون یکسان و تعداد نوترون متفاوت داشته باشد. به عبارت دیگر، ایزوتوپ‌ها به عناصری می‌گویند که تنها در تعداد نوترون با یکدیگر متفاوت باشند. به طور مثال، کربن ۱۲ و ۱۳ و ۱۴، همگی ایزوتوپ‌های کربن به شمار می‌آیند. کربن-۱۴ در مجموع ۸ نوترون و کربن-۱۳ در مجموع ۷ نوترون دارند. برای کربن-۱۲ نیز تعداد ۶ نوترون در هسته اتم آن ذکر شده است.

ایزوتوپ‌ها را به طور کلی بوسیله دو روش نشان می‌دهند:

• روش اول: نوشتن به صورت «نام عنصر-عدد جرمی ایزوتوپ».
• روش دوم: نوشتن به صورت AZE که در آن، A عدد جرمی، Z عدد اتمی و E نماد عنصر است.

تعیین تعداد نوترون در یک ایزوتوپ

تعداد کل نوترون‌های یک ایزوتوپ را می‌توان با کم کردن عدد اتمی عنصر از عدد جرمی آن مشخص کرد. به طور مثال، عدد جرمی کربن-۱۲ برابر با ۱۲ و عدد اتمی کربن نیز برابر با ۶ است، بنابراین، تعداد کل نوترون‌ها در کربن-۱۲ برابر با ۶ خواهد بود.

تشکیل ایزوتوپ

ایزوتوپ‌ها می‌توانند به صورت طبیعی و از طریق واپاشی پرتوزای هسته یا به صورت مصنوعی از طریق بمباران هسته‌های پایدار توسط ذرات باردار به تولید برسند. این بمباران از طریق شتاب‌دهنده‌ها یا نوترون‌ در یک راکتور هسته ای انجام می‌شود.

درصد فراوانی ایزوتوپ

ایزوتوپ‌های یک عنصر، همگی با نسبت‌های یکسان وجود ندارند. به طور مثال، جیوه دارای هفت ایزوتوپ طبیعی است و هرکدام، درصد فراوانی متفاوتی از 0/146 تا ۲۹/80 درصد دارند.

برخی از ایزوتوپ‌های طبیعی و مصنوعی، ایزوتوپ‌هایی رادیواکتیو هستند. همچنین، تمامی اتم‌های سنگین‌تر از بیسموت، پرتوزا هستند. با این وجود، برخی از نوکلیدهای سبک‌تر نیز خاصیت رادیواکتیو دارند. به طور مثال، هیدروژن دارای دو ایزوتوپ پایدار  اما ایزوتوپ سوم آن یعنی تریتیوم، پرتوزا است.