Изотопы

Понятие изотопов Изотопы разновидности атомов (и ядер) какого-либо химического элемента, которые имеют одинаковый атомный (порядковый) номер, но при этом разные массовые числа.

История открытия Первое доказательство того, что вещества, имеющие одинаковое химическое поведение, могут иметь различные физические свойства, было получено при исследовании радиоактивных превращений атомов тяжёлых элементов. Так было найдено несколько видов атомов урана: с массами ядер, приблизительно равными 234 а. е. м., 235 а. е. м., 238 а. е. м. и 239 а. е. м. Термин «изотоп» был предложен английским ученым Содди. С 1910 года термин начал применяться.

Стабильные и нестабильные изотопы Изотопы бывают стабильными и нестабильными. Стабильные изотопы – это разновидности химических элементов, которые могут самостоятельно существовать продолжительное время. Большая часть нестабильных изотопов была получена искусственным путем. Нестабильные изотопы радиоактивны, их ядра подвержены процессу радиоактивного распада. Сегодня известно около 270 стабильных изотопов и более 2000 нестабильных.

Примеры изотопов Протий Название самого лёгкого изотопа водорода, обозначается символом 1H. Ядро протия состоит из одного протона, отсюда и название изотопа. Было предложено 15 июня 1933 года Юри, Мерфи и Брикведде. Дейтерий Стабильный изотоп водорода с атомной массой, равной 2. Ядро состоит из одного протона и одного нейтрона. Открыт в 1932 г. американским физико- химиком Г. Юри. Тритий Радиоактивный изотоп водорода. Ядро трития состоит из протона и двух нейтронов, его называют тритоном и обозначают t.

Причины существования изотопов Изотопы существуют, так как ядра некоторых атомов вещества содержат различное количество нейтронов, но одинаковое количество протонов. В самом деле, заряд ядра изотопов одного элемента одинаков, следовательно, количество протонов в ядре одинаково. Ядра различаются по массе, соответственно, они содержат разное количество нейтронов.

Применение изотопов Разнообразные изотопы химических элементов находят широкое применение в научных исследованиях, в различных областях промышленности и сельского хозяйства, в ядерной энергетике, современной биологии и медицине, в исследованиях окружающей среды и других областях.

В научных исследованиях стабильные и радиоактивные изотопы широко применяются в качестве изотопных индикаторов при изучении процессов, происходящих в природе. В сельском хозяйстве - для изучения процессов фотосинтеза, усвояемости удобрений, для определения эффективности использования растениями азота, фосфора, калия, микроэлементов и др. веществ. В медицине - медицинских процедуры с изотопами.