Izotopii

Izotopii ovat kaikkien alkuaineiden atomiytimen eri versioita, joilla on sama protonimäärä mutta erilainen neutronimäärä. Tämä johtaa siihen, että isotopit jakautuvat samaksi kemialliseksi alkuaineeksi, mutta niillä on erilaiset fysikaaliset ominaisuudet, kuten massaluku ja radioaktiivinen vakaus. Vakaat isotopit eivät hajoa säteilyä vapauttaen, kun taas radioaktiiviset, tai radioaktiiviset isotopit, voivat hajota alfa-, beeta- tai gammasäteilyn muodossa, muuttaen ytimen rakenteen.

Luonnossa esiintyy sekä luonnollisia että keinotekoisia isotopia. Esimerkiksi hiilen-12 ja -13 ovat vakaita, kun taas hiilen-14 on radioaktiivinen ja sitä käytetään hiilen-14-pinnoituksessa. Ydinreaktoreissa ja syklin-tutkimuksissa hyödynnetään usein uraanin-235, plutoniumin-239 ja muiden radioaktiivisten ytimenista.

Isotoppeja sovelletaan laajasti lääketieteessä, teollisuudessa ja tutkimuksessa. Radioaktiivisia isotooppeja, kuten technetium-99m, käytetään diagnostiikassa skannaustutkimuksissa, kun taas ko-60 on tärkeä sädehoidossa ja sterilaatioprosesseissa. Ympäristötutkimuksissa vakaita isotooppeja hyödynnetään jäljittämään ilmastonmuutosta ja vedenkiertoa. Lisäksi isotoppi-analyysit auttavat arkeologiassa ajoittamaan kerrostumia ja tutkimaan antiikin ruokavaliota.

Kansainvälisessä standardoinnissa isotoppien suhteelliset tarkkuudet on määritelty IUPAC:n suositusten mukaisesti, ja isotoppien massaluvut ilmaistaan usein atomimassayksiköissä (u). Tämä mahdollistaa yhtenäisen tiedonvaihdon ja vertailun eri tieteiden ja teollisuuden alojen välillä.