Šta su izotopi? Koje značenje ima pojam izotopa u hemiji?
Izotopi su atomi nekog hemijskog elementa čije jezgro ima isti atomski broj, ali drugačiju atomsku masu.
Izotopi se nalaze na istom mestu u periodnom sistemu hemijskih elemenata. Sadrže jednak broj protona ali razlika u atomskim masama dolazi zbog razlike u broju neutrona koji su smešteni u atomskom jezgru.
U stručnoj literaturi izotopi se označavaju imenima određenog elementa potom sledi crtica, pa potom i broj nukleona (ukupan broj protona i neutrona) u atomskom jezgru. Primeri: (Helijum-3, Ugljenik-12, Ugljenik-14). Broj nukleona se može prikazati levo nad hemijskim simbolom.
Inače, skup izotopa svih elementa čine skup nuklida. To je definicija za određeno atomsko jezgro i definiše se rednim i masenim brojem A: AZHh (32He, 23892U).
Pošto je reagovanje u reakcijama jednog atoma u zavisnosti od njegove elektronske strukture, izotopi imaju skoro iste hemijske osobine. Osnovni izuzetak je, da, zbog većih masa, teži izotopi obično reaguju malo sporije od lakših izotopa. Takav “efekat mase”, ili izotopski efekat je najizraženiji za protijum i deuterijum pa i tricijum a to su izotopi vodonika.
Iako izotopi poseduju gotovo identične elektronske i hemijske osobine, njihove nuklearne osobine se drastično razlikuju. Atomsko jezgro čine protoni i neutroni koje zajedno drži jaka nuklearna sila. Pošto su protoni pozitivno naelektrisani, oni se međusobno odbijaju. Neutroni su neutralni omogućavaju jednu distancu između protona, tako smanjuju elektrostatičko odbijanje i stabilizuju jezgro. Sa rastom broja protona neophodni su dodatni neutroni kako bi se formiralo stabilno jezgro. Ovo pravilo rezultira činjenicom da određeni izotopi podležu nuklearnom raspadu.
Obično je moguće da se u prirodi nađe više izotopa jednog elementa i to kao stabilni dok u nestabilne spada na primer uranijum-238.
Jedna od najčešćih primena izotopa danas je trejser ili marker u tehnici poznatoj kao izotopsko obeležavanje.
