تفاوت کلیدی – ایزوتوپ های پایدار در مقابل ایزوتوپ های رادیویی
ایزوتوپ ها اشکال مختلف یک عنصر شیمیایی با جرم اتمی متفاوت هستند. این بدان معناست که ایزوتوپ های یک عنصر شیمیایی خاص دارای عدد اتمی یکسان اما جرم اتمی متفاوت هستند. این به این دلیل است که این ایزوتوپ ها دارای تعداد متفاوتی از نوترون در هسته اتمی خود هستند. برخی از ایزوتوپ ها پایدار هستند در حالی که برخی ناپایدار هستند. ایزوتوپ های پایدار اشکال طبیعی عناصر شیمیایی هستند. این ایزوتوپ های پایدار می توانند به طور طبیعی به شکل اتمی یا در ترکیب با اتم های دیگر ایجاد شوند. ایزوتوپ های ناپایدار تا زمانی که حالت پایداری پیدا کنند، دچار واپاشی رادیواکتیو می شوند.این ایزوتوپ ها به عنوان ایزوتوپ های رادیویی شناخته می شوند. تفاوت اصلی بین ایزوتوپ‌های پایدار و ایزوتوپ‌های رادیواکتیو این است که ایزوتوپ‌های پایدار تحت واپاشی رادیواکتیو قرار نمی‌گیرند در حالی که ایزوتوپ‌های رادیواکتیو دچار واپاشی رادیواکتیو می‌شوند.
ایزوتوپ های پایدار چیست؟
ایزوتوپ های پایدار اشکال مختلفی از یک عنصر شیمیایی هستند که دارای هسته های پایدار هستند. این اتم ها عدد اتمی یکسانی دارند (تعداد پروتون ها در هسته اتم) زیرا به یک عنصر شیمیایی تعلق دارند، اما جرم اتمی با یکدیگر متفاوت است زیرا تعداد نوترون های آنها در هسته اتم متفاوت است..
ایزوتوپ های پایدار به دلیل پایداری هسته اتم غیر رادیواکتیو هستند. بنابراین، این اتم ها تشعشع نمی کنند. یک عنصر شیمیایی خاص می تواند بیش از یک ایزوتوپ پایدار داشته باشد. اما در برخی از عناصر شیمیایی، همه ایزوتوپ ها ناپایدار هستند. از این رو، آنها رادیواکتیو هستند.
شکل 1: جدول تناوبی رنگی بر اساس تعداد ایزوتوپ های پایدار
پایداری هسته های اتم به دو عامل اساسی بستگی دارد:
- نسبت بین پروتون و نوترون
- مجموع پروتون ها و نوترون ها
"اعداد جادویی" یک مفهوم شیمیایی است که برای تعیین پایداری یک هسته اتمی خاص استفاده می شود. تعداد الکترون های موجود در ایزوتوپ های پایدار را نشان می دهد. عدد جادویی می‌تواند تعداد پروتونها یا حتی تعداد نوترون‌های موجود در هسته باشد.
اعداد جادویی: 2، 8، 20، 28، 50، 82 و 126
اگر عدد اتمی یک ایزوتوپ با یکی از اعداد بالا برابر باشد، ایزوتوپ پایدار است. علاوه بر این، اگر یک ایزوتوپ 114 پروتون داشته باشد، ایزوتوپ پایدار است. علاوه بر این، اگر 126 یا 184 نوترون وجود داشته باشد، آنها نیز ایزوتوپ های پایدار هستند.به علاوه، اگر نسبت بین پروتون ها و نوترون ها در یک اتم زوج باشد، این ایزوتوپ ها به احتمال زیاد ایزوتوپ های پایدار هستند.
رادیوایزوتوپ ها چیست؟
رادیوایزوتوپ ها ایزوتوپ های ناپایدار عناصر شیمیایی هستند که تحت واپاشی رادیواکتیو قرار می گیرند. این ایزوتوپ ها از آنجایی که هسته اتمی ناپایدار دارند، تحت واپاشی رادیواکتیو قرار می گیرند. بیشتر عناصر شیمیایی یک یا چند ایزوتوپ رادیواکتیو دارند در حالی که برخی از عناصر شیمیایی فقط ایزوتوپ های رادیواکتیو دارند (مثلاً اورانیوم).
شکل 2: رادیوایزوتوپ های مختلف و واپاشی رادیواکتیو آنها
ایزوتوپ های رادیواکتیو به دلایل مختلفی ناپایدار هستند:
وجود تعداد زیادی نوترون در هسته اتم در مقایسه با تعداد پروتونها
در این رادیو ایزوتوپ ها، نوترون ها در طی واپاشی رادیواکتیو به پروتون و الکترون تبدیل می شوند
وجود تعداد زیادی پروتون در هسته اتم
در این رادیو ایزوتوپ ها، پروتون ها به نوترون و پوزیترون تبدیل می شوند
وجود تعداد زیادی پروتون و الکترون
این ایزوتوپ های رادیویی تحت واپاشی آلفا قرار می گیرند که در آن دو پروتون و دو نوترون به صورت ذرات آلفا گسیل می شوند
تفاوت بین ایزوتوپ های پایدار و ایزوتوپ های رادیویی چیست؟
ایزوتوپ های پایدار در مقابل ایزوتوپ های رادیویی |
|
| ایزوتوپ های پایدار اشکال مختلفی از یک عنصر شیمیایی هستند که دارای هسته های پایدار هستند. | رادیوایزوتوپ ها ایزوتوپ های ناپایدار عناصر شیمیایی هستند که تحت واپاشی رادیواکتیو قرار می گیرند. |
| پایداری | |
| ایزوتوپ های پایدار بسیار پایدار هستند و دچار واپاشی رادیواکتیو نمی شوند. | رادیو ایزوتوپ ها بسیار ناپایدار هستند و برای به دست آوردن حالت پایدار تحت واپاشی رادیواکتیو قرار می گیرند. |
| پروتون | |
| وجود 114 پروتون یک ایزوتوپ را به ایزوتوپ پایدار تبدیل می کند. | وجود تعداد زیاد پروتون، ایزوتوپ را ایزوتوپ رادیویی می کند. |
| نوترون | |
| وجود 126 یا 184 نوترون، ایزوتوپ را به ایزوتوپ پایدار تبدیل می کند. | تعداد نوترون ها در شعاع اتمی از تعداد پروتون ها بیشتر است. |
خلاصه - ایزوتوپ های پایدار در مقابل ایزوتوپ های رادیویی
ایزوتوپ ها اتم های یک عنصر شیمیایی هستند که دارای اعداد اتمی یکسان اما جرم اتمی متفاوت هستند. برخی از ایزوتوپ ها پایدار هستند در حالی که برخی دیگر ناپایدار هستند. ایزوتوپ های پایدار اشکال طبیعی آن عناصر شیمیایی هستند. ایزوتوپ های ناپایدار را ایزوتوپ های رادیویی نیز می نامند، زیرا این ایزوتوپ ها برای به دست آوردن حالت پایدار، تحت واپاشی رادیواکتیو قرار می گیرند. تفاوت اصلی بین ایزوتوپ‌های پایدار و ایزوتوپ‌های رادیواکتیو بر اساس توانایی آنها در واپاشی رادیواکتیو است.
