Razlika med stabilnimi in nestabilnimi izotopi - Razlika Med

Razlika med stabilnimi in nestabilnimi izotopi

Glavna razlika - Stabilno proti nestabilnim izotopom

Izotopi so atomi istega elementa, ki imajo različne atomske strukture. Izotopi istega elementa imajo enako atomsko število, ker so različne oblike istega elementa. Med seboj se razlikujejo glede na število nevtronov, ki jih imajo v svojih jedrih. Atomsko maso elementa določa vsota števila protonov in števila elektronov. Zato se atomske mase izotopov med seboj razlikujejo. Izotope lahko razdelimo v dve skupini kot stabilne izotope in nestabilne izotope. Glavna razlika med stabilnimi in nestabilnimi izotopi je ta stabilni izotopi imajo stabilna jedra, medtem ko imajo nestabilni izotopi nestabilna jedra.

Pokrita ključna območja

1. Kaj so stabilni izotopi
      - Definicija, lastnosti, aplikacije
2. Kaj so nestabilni izotopi
      - Definicija, lastnosti, aplikacije
3. Kakšna je razlika med stabilnimi in nestabilnimi izotopi
      - Primerjava ključnih razlik

Ključni pojmi: razpad alfa, pas stabilnosti, elektroni, helij, izotopi, čarobne številke, nevtroni, protoni, radioaktivnost, uran


Kaj so stabilni izotopi

Stabilni izotopi so atomi s stabilnimi jedri. Neradioaktivni so zaradi stabilnosti njihovih jeder. Zato stabilna jedra ne oddajajo sevanja. Poseben element ima lahko več kot en stabilen izotop. Za nekatere elemente, kot je uran, so vsi izotopi nestabilni. Glavna dejstva, ki določata stabilnost jeder, sta razmerje protonov in nevtronov ter vsota protonov in nevtronov.

Pojav »Čarobne številke»Je koncept v kemiji, ki opisuje atomsko število najbolj stabilnih izotopov. Čarobno število je lahko število protonov ali število nevtronov. Če ima določen element čarobno število protonov ali nevtronov, so stabilni izotopi.

Čarobne številke: 2, 8, 20, 28, 50, 82

Protoni: 114

Nevtroni: 126, 184 so čarobne številke.

Poleg tega, če je število obeh protonov in nevtronov celo število, so ti izotopi najverjetneje stabilni. Drug način je izračunati razmerje proton: nevtron. Obstaja standardni graf število nevtronov v primerjavi s številom protonov. Če razmerje proton: nevtron ustreza regiji za stabilne izotope v tem grafu, so ti izotopi v bistvu stabilni.


Slika 1: Graf števila nevtronov v primerjavi s številom protonov. Obarvano območje se imenuje pas stabilnosti.

Čeprav stabilni izotopi niso radioaktivni, imajo številne aplikacije. Na primer, vodikov element ima tri glavne izotope. So Protium, Deuterij in Tritij. Protium je med njimi najbolj stabilen in najbolj bogat izotop. Tritij je najbolj nestabilen izotop. Deuterij je tudi stabilen, vendar v naravi ni tako bogat. Protium pa je izotop, ki ga najdemo skoraj povsod. Deuterij se lahko uporablja v obliki težke vode za laboratorijsko uporabo.

Nekateri elementi imajo le en stabilen izotop. Ti elementi se imenujejo monoizotop. Obstaja 26 znanih monoizotopnih elementov. Drugi elementi imajo več kot en stabilen izotop. Tin (Sn) ima na primer 10 stabilnih izotopov.

Kaj so nestabilni izotopi

Nestabilni izotopi so atomi, ki imajo nestabilna jedra. To so radioaktivni izotopi. Zato jih imenujemo tudi radioaktivnih izotopov. Nekateri elementi, kot je uran, imajo samo radioaktivne izotope. Drugi elementi imajo tako stabilne kot nestabilne izotope.

Nestabilni element je lahko nestabilen zaradi več razlogov. Prisotnost velikega števila nevtronov v primerjavi s številom protonov je eden takšnih razlogov. Pri tej vrsti izotopov nastopi radioaktivni razpad, da bi dosegli stabilno stanje. Tukaj se nevtroni pretvarjajo v protone in elektrone. To lahko navedete kot spodaj.

10n →11p + 0-1e

n je nevtron, p je proton in e elektron. Masa delca je navedena v številu velikih črk in električni naboj je podan v številki male črke.

Nekateri izotopi so nestabilni zaradi prisotnosti velikega števila protonov. Tu se lahko proton pretvori v nevtron in pozitron. Pozitron je podoben elektronu, vendar je električni naboj +1.

11p →10n + 01e

Tukaj 01e označuje pozitron.

Včasih je preveč protonov in preveč elektronov. To kaže, da je atomska masa zelo visoka. Potem se kot atom helija oddajajo dva protona in dva nevtrona. To se imenuje alfa razpad.


Slika 2: Alfa razpad Radija-226

Radioaktivni elementi imajo številne aplikacije v raziskovalnem delu. Na primer, ti se lahko uporabijo pri določanju starosti fosilov, pri analizi DNK ali v medicinske namene itd.

Pri nestabilnih izotopih lahko radioaktivni razpad merimo s razpolovnim časom. Razpolovna doba snovi je opredeljena kot čas, ki ga ta snov postane polovica svoje začetne mase zaradi razpada.

Razlika med stabilnimi in nestabilnimi izotopi

Opredelitev

Stabilni izotopi: Stabilni izotopi so atomi s stabilnimi jedri.

Nestabilni izotopi: Nestabilni izotopi so atomi, ki imajo nestabilna jedra.

Radioaktivnost

Stabilni izotopi: Stabilni izotopi ne kažejo radioaktivnosti.

Nestabilni izotopi: Nestabilni izotopi kažejo radioaktivnost.

Čarobne številke

Stabilni izotopi: Magična števila označujejo število protonov ali število nevtronov, prisotnih v najbolj stabilnih izotopih.

Nestabilni izotopi: Magična števila ne kažejo števila protonov ali elektronov v nestabilnih izotopih.

Aplikacije

Stabilni izotopi: Stabilni izotopi se uporabljajo za aplikacije, kjer radioaktivnost ne sme biti prisotna.

Nestabilni izotopi: Nestabilni izotopi se uporabljajo v aplikacijah, kjer je radioaktivnost pomembna, na primer pri analizi DNK.

Polovično življenje

Stabilni izotopi: Razpolovni čas stabilnega izotopa je zelo dolg ali pa razpolovni čas sploh nima.

Nestabilni izotopi: Razpolovna doba nestabilnih izotopov je kratka in jo je mogoče zlahka izračunati.

Zaključek

Vse elemente na Zemlji lahko razdelimo v dve skupini kot stabilne izotope in nestabilne izotope. Stabilni izotopi so naravne oblike elementov, ki niso radioaktivni. Nestabilni izotopi so atomi, ki imajo nestabilna jedra. Zato so ti elementi izpostavljeni radioaktivnosti. To je glavna razlika med stabilnimi in nestabilnimi izotopi. Radioaktivnost je uporabna v številnih aplikacijah, vendar ni dobra za naše zdravje, saj lahko sevanje povzroči mutacije v naši DNK, ki lahko vodijo v nastanek rakastih celic.

Reference:

1. “Jedrska stabilnost.” EasyChem - Najboljši HSC kemijski opombe, točke točk za učni načrt, pretekli dokumenti in videoposnetki. N.p., n.d. Splet.