Ключевая разница - стабильные изотопы и радиоизотопы
Изотопы – это разные формы одного и того же химического элемента, имеющие разную атомную массу. Это означает, что изотопы определенного химического элемента имеют одинаковый атомный номер, но разные атомные массы. Это связано с тем, что эти изотопы имеют разное количество нейтронов в атомных ядрах. Некоторые изотопы стабильны, а некоторые нестабильны. Стабильные изотопы - это встречающиеся в природе формы химических элементов. Эти стабильные изотопы могут встречаться в природе в виде атомов или в сочетании с другими атомами. Нестабильные изотопы подвергаются радиоактивному распаду до тех пор, пока не перейдут в стабильное состояние. Эти изотопы известны как радиоизотопы. Ключевое различие между стабильными изотопами и радиоизотопами заключается в том, что стабильные изотопы не подвергаются радиоактивному распаду, тогда как радиоизотопы подвергаются радиоактивному распаду.
Что такое стабильные изотопы?
Стабильные изотопы – это разные формы одного и того же химического элемента, имеющие стабильные ядра. Эти атомы имеют одинаковый атомный номер (количество протонов в атомных ядрах), потому что они принадлежат к одному и тому же химическому элементу, но атомные массы отличаются друг от друга, потому что у них разное количество нейтронов в атомных ядрах.
Стабильные изотопы нерадиоактивны из-за стабильности атомных ядер. Следовательно, эти атомы не излучают излучения. Конкретный химический элемент может иметь более одного стабильного изотопа. Но у некоторых химических элементов все изотопы нестабильны; следовательно, они радиоактивны.
Рисунок 1: Периодическая таблица, окрашенная в зависимости от количества стабильных изотопов
Стабильность атомных ядер зависит от двух основных факторов:
- Соотношение между протонами и нейтронами
- Сумма протонов и нейтронов
«Магические числа» - это химическое понятие, которое используется для определения стабильности определенного атомного ядра. Он дает количество электронов, присутствующих в стабильных изотопах. Магическим числом может быть либо количество протонов, либо даже количество нейтронов, присутствующих в ядре.
Волшебные числа: 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 126
Если атомный номер изотопа равен одному из указанных выше чисел, то это стабильный изотоп. Кроме того, если изотоп имеет 114 протонов, это стабильный изотоп. Более того, если присутствует 126 или 184 нейтрона, они также являются стабильными изотопами. Кроме того, если отношения между протонами и нейтронами в атоме четные, то эти изотопы, скорее всего, являются стабильными изотопами.
Что такое радиоизотопы?
Радиоизотопы – это нестабильные изотопы химических элементов, которые подвергаются радиоактивному распаду. Эти изотопы подвергаются радиоактивному распаду, так как имеют нестабильные атомные ядра. Большинство химических элементов имеют один или несколько радиоактивных изотопов, в то время как некоторые химические элементы содержат только радиоактивные изотопы (например, уран).
Рисунок 2: Различные радиоизотопы и их радиоактивный распад
Радиоактивные изотопы нестабильны по нескольким причинам:
Присутствие большого количества нейтронов в атомном ядре по сравнению с количеством протонов
В этих радиоизотопах нейтроны превращаются в протоны и электроны во время радиоактивного распада
Присутствие большого количества протонов в атомном ядре
В этих радиоизотопах протоны превращаются в нейтроны и позитроны
Присутствие большого количества протонов и электронов
Эти радиоизотопы подвергаются альфа-распаду, при котором два протона и два нейтрона испускаются в виде альфа-частиц
В чем разница между стабильными изотопами и радиоизотопами?
Стабильные изотопы против радиоизотопов |
|
| Стабильные изотопы – это разные формы одного и того же химического элемента, имеющие стабильные ядра. | Радиоизотопы – это нестабильные изотопы химических элементов, которые подвергаются радиоактивному распаду. |
| Стабильность | |
| Стабильные изотопы очень стабильны и не подвергаются радиоактивному распаду. | Радиоизотопы очень нестабильны и подвергаются радиоактивному распаду, чтобы получить стабильное состояние. |
| Протоны | |
| Наличие 114 протонов делает изотоп стабильным изотопом. | Присутствие большого количества протонов делает изотоп радиоизотопом. |
| Нейтроны | |
| Наличие 126 или 184 нейтронов делает изотоп стабильным изотопом. | Число нейтронов в атомном радиусе больше, чем количество протонов. |
Резюме – Стабильные изотопы против радиоизотопов
Изотопы – это атомы одного и того же химического элемента, имеющие одинаковые атомные номера, но разные атомные массы. Одни изотопы стабильны, другие нестабильны. Стабильные изотопы - это встречающиеся в природе формы этих химических элементов. Нестабильные изотопы также называют радиоизотопами, потому что эти изотопы подвергаются радиоактивному распаду, чтобы получить стабильное состояние. Ключевое различие между стабильными изотопами и радиоизотопами основано на их способности подвергаться радиоактивному распаду.
