2.9: İzotoplar
Elementlerin atom sayılarını belirleyen bir dizi proton vardır. Örneğin, sekiz protonlu tüm atomlar oksijendir. Ancak, nötron sayısı aynı elementin bir atom için değişebilir. Elementlerin bu varyasyonları, aynı sayıda proton fakat farklı sayıda nötron ile izotoplar olarak adlandırılır.
Kütle sayısı proton ve nötronun toplamıdır. Bu nedenle, bir elementin izotopları aynı atom numarasına, ancak farklı kütle numaralarına sahiptir. Bir elementin atomik kütlesi veya atom ağırlığı, elementin izotoplarının kütlelerinin ağırlıklı ortalamasıdır. Ortalamanın ağırlıklı olduğu söylenir çünkü örnekteki farklı izotopların göreceli bolluğunu yansıtır. Başka bir deyişle, en yaygın izotopların kitleleri ortalamaya en güçlü şekilde katkıda bulunurlar.
Karbon, potasyum ve uranyum gibi doğada birden fazla izotop olarak çeşitli elementler bulunur. Periyodik tabloda, bir elementin atomik kütlesi, dünya üzerinde doğal olarak oluşan izotopların göreceli bolluğunu yansıtır.
İzotoplar genellikle radyoaktivite bağlamında tartışılır. Radyoaktif element aslında kararsız bir çekirdeği olan bir elementtir. Çoğu radyoaktif elementin atom numaraları 84 veya daha yüksek. Diğer elementlerde radyoaktif olmayan izotoplar ve çoğu durumda en az bir radyoaktif izotop, bir radyoizotop vardır.
Daha kararlı olmak için radyoizotoplar atomaltı parçacıklar salgılarlar. Radyoaktif bozunma olarak bilinen bu süreçte radyasyon olarak bilinen enerji yitirerler. Radyoaktif bozunma bir elementteki proton sayısını değiştirebilir ve kimliğini değiştirebilir.
Radyasyon farklı malzemelerin yaşını veya kalınlığını belirlemeye yardımcı olmak için kullanılabilir. Tıpta, pet tarayıcılar kullanarak tıbbi koşulları teşhis etmek ve izlemek için, hem de kanser tedavisinde uygulanır.