ایزوتوپ چیست؟
همه مواد از ذرات بسیار ریز و غیر قابل رویتی به نام اتم ساخته شده‌اند. در مرکز یک اتم، هسته‌ای وجود دارد که الکترون‌ها در مدارهای مختلف به دور آن در حال گردش هستند. هسته از پروتون و نوترون تشکیل شده است. پروتون‌ها دارای بار الکتریکی مثبت بوده و الکترون‌ها بار الکتریکی منفی دارد و نوترون‌ها ذراتی خنثی می‌باشند. میزان پروتون‌های موجود در هسته تمامی اتم‌های یک عنصر یکسان است. تعداد نوترون‌های هسته می‌تواند بدون ایجاد تغییر شیمیایی در عنصر متفاوت باشد.
تعداد پروتون‌ها در اتم، عدد اتمی نامیده می‌شود. مجموع تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های هسته یک اتم را عدد جرمی آن می‌نامند. الکترون‌ها خواص شیمیایی یک عنصر را تعیین می‌کنند. در صورتی که خواص فیزیکی یک عنصر به عدد جرمی آن بستگی دارد. اتم‌های یک عنصر را که عدد اتمی یکسان و عدد جرمی متفاوتی دارند، ایزوتوپ‌های آن عنصر می‌نامند. بطور مثال هیدروژن سه ایزوتوپ دارد که عبارتند از: پروتیوم، دوتریوم و تریتیوم. پروتیوم فقط یک پروتون دارد، دوتریوم یا آب سنگین دارای یک پروتون و یک نوترون است و تریتیوم یک پروتون و دو نوترون دارد. تریتیوم بطور طبیعی یافت نمی‌شود و آن را بطور مصنوعی می‌سازند.
خواص ایزوتوپ
تمام ایزوتوپ‌های یک عنصر، خواص شیمیایی یکسانی دارند. اما خواص فیزیکی‌شان متفاوت است. تقریباً تمام عناصر موجود در طبیعت مخلوطی از چند ایزوتوپ هستند. اکسیژن دو ایزوتوپ دارد. اورانیوم نیز دارای دو ایزوتوپ است که عبارتند از: اورانیوم 235 و اورانیوم 238.
تعداد نوترون‌ها در تمام اتم‌ها به جز اتم هیدروژن سبک یا پروتیوم – که نوترون ندارد – با تعداد پروتون‌ها برابر و یا بیشتر از آنها است. با افزایش عدد اتمی، اختلاف میان تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها بتدریج افزایش می‌یابد. در اتم‌های سبک تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها برابر است. ولی در یک اتم سنگین مثل اورانیوم 238، تعداد نوترون‌ها بیش از 1.5 برابر تعداد پروتون‌ها است. عناصری که تعداد نوترون‌های آنها بیش از 1.5 برابر تعداد پروتون‌هایشان است، هسته ناپایداری دارند. چنین هسته‌هایی معمولاً به دلیل ناپایداری می‌شکنند و به اتم‌های سبک‌تری تبدیل می‌شوند. به این نوع عناصر، رادیواکتیو می‌گویند.
منابع
- کتاب چرا، چطور، چگونه؟ نوشته دکتر سونیتا گوپتا و دکتر نینا آگراوال. ترجمه پریسا همایون روز و پریچهر همایون روز. موسسه نشر و تحقیقات ذکر. تیر 1393.
