isotooppeilla

Isotoopit ovat saman kemiallisen alkuaineen atomeja, joilla on sama protonilukumäärä mutta eri neutronien määrä. Tämä tarkoittaa, että ytimessä on sama määrä elektroneja ja sama kemiallinen identiteetti, mutta ydinominaisuudet voivat poiketa merkittävästi. Eri massaluvut muodostavat isotoppeja, kuten hiili-12, hiili-13 ja hiili-14.

Vakaa isotoppi ei hajoa radioaktiivisesti käytännössä ajankäytössä, kun taas radioaktiiviset isotopit hajoavat ajan kuluessa ja niille määritellään puoliintumisaika. Isotooppien atomiytimet voivat olla sekä luonnonvaraisia että keinotekoisesti tuotettuja. Luonnonvaraiset isotopit esiintyvät luonnossa eri suhtein, kun taas keinotekoista tuotantoa käytetään muun muassa lääketieteessä ja teollisuudessa.

Käyttökohteet ovat laajoja. Lääketieteessä radioaktiivisia isotooppeja käytetään diagnostiikassa ja hoidossa, esimerkiksi technetium-99m, fluorine-18 ja jodi-131. Arkeologiassa ja geologiassa radiokatiiviset isotopit, kuten hiili-14, mahdollistavat ajoituksen. Ympäristö- ja ilmastotutkimuksissa isotooppien suhteet auttavat tutkimaan veden kiertoa, ilmaston muutoksia ja eloperäisten aineiden liikkeet. Stabiloituja isotooppeja käytetään tutkimuksessa merkittävinä merkkiaineina rakenteissa ja biologisissa prosesseissa, jolloin ne toimivat tracereina hypotessaa ja mittauksia varten.

Notationissa isotopin massaluku A ja alkuaineen kemiallinen symboli Z voivat ilmaista isotoopin identiteetin, esimerkiksi 14C tai 18O. Isotooppien erottelu ja mittaus tapahtuvat pääasiassa massaspektrometrialla ja ydin-analyyseillä.