Radioisotoobi ja isotoobi erinevus

Radioisotoop vs isotoop

Aatomid on kõigi olemasolevate ainete väikesed ehitusplokid. Erinevate aatomite vahel on erinevusi. Sama elementide piires on ka variatsioone. Isotoobid on näited erinevustest ühe elemendi piires. Sama elemendi isotoopide vahel on erinevusi neutronite erineva arvu tõttu. Kuid kõigi sama elemendi kõigi isotoopide keemiline käitumine on sarnane.

Isotoobid

Sama elemendi aatomid võivad olla erinevad. Neid sama elemendi erinevaid aatomeid nimetatakse isotoopideks. Nad erinevad üksteisest selle poolest, et neil on erinev arv neutroneid. Kuna neutronite arv on erinev, erineb ka nende massiarv. Sama elemendi isotoopidel on aga prootonite ja neutronite arv sama. Erinevaid isotoope on erinevates kogustes ja see on esitatud protsendina, mida nimetatakse suhteliseks arvukuseks. Näiteks on vesinikul kolm isotoopi: protium, deuteerium ja triitium. Nende neutronite arv ja suhteline arvukus on järgmised.

¹H - neutroneid pole, suhteline arvukus on 99,985%

²H- üks neutron, suhteline arvukus on 0,015%

³H- kaks neutronit, suhteline arvukus on 0%

Tuuma mahutatavate neutronite arv erineb elemendilt. Nende isotoopide hulgas on stabiilsed ainult mõned. Näiteks hapnikul on kolm stabiilset isotoopi ja tinal kümme stabiilset isotoopi. Enamasti on lihtsate elementide prootonite arvuga sama neutronarv. Kuid rasketes elementides on rohkem neutroneid kui prootoneid. Tuumade stabiilsuse tasakaalustamiseks on oluline neutronite arv. Kui tuumad on liiga rasked, muutuvad nad ebastabiilseks; seetõttu muutuvad need isotoobid radioaktiivseteks. Näiteks, ²³⁸ U eraldab kiirgust ja laguneb palju väiksemateks tuumadeks. Isotoopidel võivad olla erinevad omadused nende erineva massi tõttu. Näiteks võivad neil olla erinevad keerutused, seega erinevad nende TMR spektrid. Nende elektronide arv on siiski sarnane, põhjustades samasuguse keemilise käitumise.

Isotoopide kohta teabe saamiseks võib kasutada massispektromeetrit. See näitab elemendi isotoopide arvu, nende suhtelist arvukust ja massi.

Radioisotoobid

Radioisotoop on radioaktiivsusega isotoop. Radioaktiivsus on spontaanne tuumamuundumine, mille tulemuseks on uute elementide moodustumine. Teisisõnu on radioaktiivsus võime kiirgust eraldada. Radioaktiivseid elemente on palju. Normaalses aatomis on tuum stabiilne. Radioaktiivsete elementide tuumades on aga neutronite ja prootonite suhe tasakaalust väljas; seega pole nad stabiilsed. Stabiilseks saamiseks eraldavad need tuumad osakesi ja seda protsessi nimetatakse radioaktiivseks lagunemiseks. Näiteks on uraanil kaks isotoopi nagu U-235 ja U-238. Neist kahest on U-238 stabiilne, kuid U-235 isotoop on radioaktiivne ja seda kasutatakse aatomipommides ja tuuma lõhustumisreaktorites. Radioisotoobid on olulised ka meditsiinilises diagnoosimises ja ravis.