ایزوتوپ

  

اتمهای یک نوع عنصر هستند که عدد اتمی (Z) یکسان و عدد جرمی (A) متفاوتی دارند. عدد اتمی بیانگر تعداد پروتونهای هسته اتم است. بنابراین ایزوتوپ‌های یک عنصر، تعداد پروتون‌های مساوی دارند. اختلاف در جرم اتمی ایزوتوپ‌ها از اختلاف تعداد نوترونهای موجود در هسته آنها ناشی می‌شود.

در فارسی واژه‌های «همجا» و «هم‌مکان» در برابر واژه ایزوتوپ پیشنهاد شده است.

ا

ایزوتوپ ها اتم هایی هستند که تعداد پروتون هایشان یکی است اما تعداد نوترون هایشان با هم متفاوت است. ایزوتوپ ها اشکال مختلف یک عنصر هستند.

کربن 12 و کربن 14 هر دو ایزوتوپ های کربن هستند. یکی با 6 نوترون و دیگری با 8 نوترون (هر دو با 6 پروتون)

---

نام‌گذاری یک ایزوتوپ به صورت نام عنصر مربوطه، خط فاصله و عدد جرمی آن ایزوتوپ انجام می‌شود (برای نمونه هیدروژن-۲ و اورانیوم-۲۳۵).^[۱] هنگامی که از نمادهای شیمیایی استفاده شود، عدد اتمی به صورت زیرنویس و عدد جرمی به صورت بالانویس، هر دو پیش از نماد عنصر نوشته می‌شوند (مانند O۱۸
۸). البته با توجه به این که نماد یک عنصر، معرف عدد اتمی آن نیز هست؛ معمولاً تنها عدد جرمی نشان داده می‌شود (مانند O۱۸
). گاهی حرف m نیز به عدد جرمی افزوده می شود که نشان دهنده ایزومر بودن آن ایزوتوپ است (مانند Tc۹۹m
).

 

 

ایزوتوپ پایدار

---

ایزوتوپ پایدار به عنوان ایزوتوپی تعریف می‌شود که تاکنون هیچ شکلی از واپاشی آن مشاهده نشده‌است. تاکنون ۲۵۴ ایزوتوپ پایدار شناسایی شده‌اند که مربوط به ۸۲ عنصر اول جدول تناوبی (به جز تکنسیم و پرومتیم) هستند. البته پیش‌بینی می‌شود که تنها ایزوتوپ‌هایی از ۴۰ عنصر اول (شامل ۹۰ ایزوتوپ)، نسبت به همه شکل‌های واپاشی پایدار باشند و سایر ایزوتوپ‌هایی که اکنون به عنوان ایزوتوپ پایدار خوانده می‌شوند، در مقابل شکلی از واپاشی، ناپایدار باشند که تاکنون مشاهده نشده‌است

 

نمونه‌ای از جدول ایزوتوپی از عناصر ۱ تا ۲۹. خانه‌های آبی رنگ ایزوتوپ‌های پایدار و خانه‌های صورتی رنگ ناپایدارند. هیدروژن فقط دو ایزوتوپ پایدار دارد.

 

 

همه مواد از ذرات بسیار ریز و غیر قابل رویتی به نام اتم تشکیل شده اند.درمرکز هر اتم هسته ای وجود دارد که الکترون ها در مدارهای مختلف به دور آن در حال چرخش هستند.هر هسته هم از پروتون و نوترون تشکیل شده است.تعداد پروتون های موجود در هسته تمامی اتم های یک عنصر یکسان است.تعداد نوترون های هسته می تواند بدون ایجاد تغیییر شیمیایی در عنصر متفاوت باشد.

به تعداد پروتون ها در اتم «عدد اتمی» می گویند.مجموع تعداد پروتون ها و نوترون های هسته یک اتم(که به آنها نوکلئون یا ذره سازنده هسته نیز گفته می شود)«عدد جرمی»می گویند که از لحاظ عددی بسیار نزدیک به «وزن جرمی» است.الکترون ها خواص شیمیایی یک عنصر را تعیین می کنند.در صورتی که خواص فیزیکی هر عنصر به عدد جرمی آن بستگی دارد.(البته باید این نکته را متذکر شوم که اگر تعداد پروتون افزایش یا کاهش پیدا کند عنصر به عنصری دیگر تبدیل شده و خواص آن چه فیزیکی و چه شیمیایی به کلی عوض می شود و این چیزی است که کیمیاگران به دنبال آن بودند یعنی تبدیل فلزات دیگر به فلز طلا که اکنون در این زمان می توان با هزینه های زیاد این کار را کرد اما باید بدانید که هزینه این کار از خود طلا بیشتر است!)

اتم های یک عنصر را که عدد اتمی یکسان و عدد جرمی متفاوت دارند یعنی در تعداد نوترون ها اختلاف دارند ایزوتوپ های آن عنصر می نامند.برای مثال هیدروژن سه ایزوتوپ دارد :پروتیم ـ دوتریم و تریتیم و پروتیم فقط یک پروتون دارد.دوتریم یا آب سنگین دارای یک پروتون و یک نوترون است و تریتیم یک پروتون و دو نوترون دارد.تریتیم به طور طبیعی یافت نمی شود و آن را به صورت مصنوعی

تهیه می کنند.نمادهای این سه ایزوتوپ به ترتیب از اول به آخر

¹₁H                    ²₁D                                                ³₁T.هستند.

در تصویر زیر گوی سبز نشان گر پروتون, گوی آبی نشانگر نوترون و گوی زرد نشانگر الکترون است.

ایزوتوپ های یک عنصر خواص شیمیایی یکسانی دارند. اما خواص فیزیکی آنها متفاوت است.تقریبا تمام عناصر موجود در طبیعت مخلوطی از چند ایزوتوپند.مانند اکسیژن و ید که هر دو دو ایزوتوپ دارند.اورانیوم نیز دارای ایزوتوپ هایی به نام اورانیوم 235 و اورانیوم 238 است.برخی از عناصر دارای ایزوتوپ هایی هستند که از خود اشعه های نامرئی رادیو اکتیو ساطع می کنند.این ایزوتوپ ها پس از تشعشات رادیو اکتیوی به ایزوتوپ های دیگر تبدیل می شوند.دانشمندان با استفاده از وسیله ای به نام طیف نگار جرمی یا طیف سنج جرمی می توانند ایزوتوپ های یک عنصر را از هم جدا کنند.وسیله دیگری هم به نام شتابگر ذرات وجود دارد که باعث پرتوزایی ایزوتوپ ها می شود.

ایزوتوپ های پرتوزا بسیار مفید هستند.ایزوتوپ هایی مانند کبالت 60 و رادیوم در توقف رشد سلول های سرطانی موثر هستند.دانشمندان طی فرآیندی موسوم به تعیین عمر با پرتوزایی به وسیله ایزوتوپ های پرتوزا عمر گیاهان و جانوران مرده را تعیین می کنند.از ایزوتوپ های ید هم برای درمان بیماری گواتر استفاده می شود.از ایزوتوپ های مصنوعی در بررسی واکنش های شیمیایی نیز استفاده می شود.به شاخه ای از پزشکی که با استفاده از ایزوتوپ های پرتوزا به تشخیص و درمان بیماری ها می پردازند پزشکی هسته ای می گویند.

Read more: http://daneshnamehazad.blogsky.com/1388/04/04/post-24/#ixzz4AjBeSvyR