Izotopem

Izotopem jest jeden z kilku jąder atomowych tego samego pierwiastka chemicznego, które mają identyczną liczbę protonów, a różnią się liczbą neutronów i masą atomową. Dzięki tej samej liczbie protonów izotopy należą do jednego pierwiastka chemicznego i chemicznie zachowują podobne właściwości, jednak różnice w neutronach wpływają na stabilność jądra oraz na czas połowicznego rozpadu.

Izotopy dzielą się na stabilne oraz promieniotwórcze. Mogą być naturalne, występujące w przyrodzie w określonych stosunkach, lub sztuczne, wytwarzane w reaktorach, akceleratorach lubiantach. W naturze występują zestawy izotopów o różnym udziale masy, na przykład dla węgla występują izotopy 12C, 13C i 14C, dla wodoru 1H (proton), 2H (deuter) i 3H (trit, promieniotwórczy. Z kolei tlen występuje jako 16O, 17O i 18O.

Zastosowania izotopów są szerokie. Datowanie radiowęglowe wykorzystuje izotop węgla-14 do określania wieku organicznych materiałów. W medycynie stosuje się izotopy promieniotwórcze w diagnostyce i terapii (np. izotopy używane w PET). Izotopowe znakowanie umożliwia śledzenie procesów biologicznych i chemicznych, a także badania w przemyśle i nauce. Notacja izotopów obejmuje zapisy C-12, C-13, C-14 lub ^12C, ^13C, ^14C, gdzie liczba masowa A jest górnym indeksem.

Idea izotopów została sformułowana na początku XX wieku przez Fredericka Soddy’ego i potwierdzona w kolejnych dekadach, stanowiąc fundament chemii i fizyki jądrowej.