הבדל מפתח - איזוטופים יציבים לעומת רדיואיזוטופים
איזוטופים הם צורות שונות של אותו יסוד כימי בעל מסות אטומיות שונות. זה אומר שלאיזוטופים של יסוד כימי מסוים יש אותו מספר אטומי אבל מסות אטומיות שונות. הסיבה לכך היא שלאיזוטופים אלה יש מספר שונה של נויטרונים בגרעיני האטום שלהם. חלק מהאיזוטופים יציבים וחלקם לא יציבים. איזוטופים יציבים הם צורות טבעיות של יסודות כימיים. איזוטופים יציבים אלה יכולים להתרחש באופן טבעי בצורה אטומית או בשילוב עם אטומים אחרים. איזוטופים לא יציבים עוברים דעיכה רדיואקטיבית עד שהם מקבלים מצב יציב.איזוטופים אלו ידועים כרדיואיזוטופים. ההבדל העיקרי בין איזוטופים יציבים לרדיואיזוטופים הוא שאיזוטופים יציבים אינם עוברים דעיכה רדיואקטיבית ואילו רדיואיזוטופים עוברים דעיכה רדיואקטיבית.
מהם איזוטופים יציבים?
איזוטופים יציבים הם צורות שונות של אותו יסוד כימי, בעלי גרעינים יציבים. לאטומים האלה יש אותו מספר אטומי (מספר פרוטונים בגרעיני האטום) מכיוון שהם שייכים לאותו יסוד כימי, אך המסות האטומיות שונות זו מזו כי יש להם מספר שונה של נויטרונים בגרעיני האטום.
איזוטופים יציבים אינם רדיואקטיביים בשל היציבות של גרעיני האטום. לכן, אטומים אלו אינם פולטים קרינה. ליסוד כימי מסוים יכול להיות יותר מאיזוטופ יציב אחד. אבל בכמה יסודות כימיים, כל האיזוטופים אינם יציבים; לפיכך, הם רדיואקטיביים.
איור 1: הטבלה המחזורית בצבע בהתבסס על מספר האיזוטופים היציבים
היציבות של גרעיני אטום תלויה בשני גורמים בסיסיים:
- יחס בין פרוטונים לנייטרונים
- סכום הפרוטונים והנייטרונים
"מספרי קסם" הוא מושג כימי המשמש לקביעת היציבות של גרעין אטום מסוים. זה נותן את מספר האלקטרונים הקיימים באיזוטופים יציבים. המספר הקסום יכול להיות מספר הפרוטונים או אפילו מספר הנייטרונים הנמצאים בגרעין.
מספרי קסם: 2, 8, 20, 28, 50, 82 ו-126
אם המספר האטומי של איזוטופ שווה לאחד מהמספרים שלמעלה, אז זה איזוטופ יציב. בנוסף, אם לאיזוטופ יש 114 פרוטונים, זהו איזוטופ יציב. יתרה מכך, אם קיימים 126 או 184 נויטרונים, הם גם איזוטופים יציבים.בנוסף, אם היחסים בין פרוטונים לנייטרונים באטום הם מספרים זוגיים, אז האיזוטופים הללו הם ככל הנראה איזוטופים יציבים.
מהם רדיואיזוטופים?
רדיואיזוטופים הם איזוטופים לא יציבים של יסודות כימיים שעוברים ריקבון רדיואקטיבי. איזוטופים אלו עוברים דעיכה רדיואקטיבית מכיוון שיש להם גרעיני אטום לא יציבים. לרוב היסודות הכימיים יש איזוטופים רדיואקטיביים אחד או יותר ואילו לחלק מהיסודות הכימיים יש איזוטופים רדיואקטיביים בלבד (לדוגמה: אורניום).
איור 2: רדיואיזוטופים שונים והדעיכה הרדיואקטיבית שלהם
איזוטופים רדיואקטיביים אינם יציבים מכמה סיבות:
נוכחות של מספר גבוה של נויטרונים בגרעין האטום בהשוואה למספר הפרוטונים
ברדיואיזוטופים אלה, נויטרונים מומרים לפרוטונים ולאלקטרונים במהלך ההתפרקות הרדיואקטיבית
נוכחות של מספר גבוה של פרוטונים בגרעין האטום
ברדיו-איזוטופים אלה, פרוטונים מומרים לנייטרונים ופוזיטרונים
נוכחות של מספר גבוה של פרוטונים ואלקטרונים
הרדיואיזוטופים האלה עוברים דעיכה אלפא כאשר שני פרוטונים ושני נויטרונים נפלטים כחלקיקי אלפא
מה ההבדל בין איזוטופים יציבים לרדיואיזוטופים?
איזוטופים יציבים לעומת רדיואיזוטופים |
|
| איזוטופים יציבים הם צורות שונות של אותו יסוד כימי, בעלי גרעינים יציבים. | רדיואיזוטופים הם איזוטופים לא יציבים של יסודות כימיים שעוברים ריקבון רדיואקטיבי. |
| יציבות | |
| איזוטופים יציבים הם מאוד יציבים ואינם עוברים ריקבון רדיואקטיבי. | רדיואיזוטופים מאוד לא יציבים ועוברים ריקבון רדיואקטיבי כדי להשיג מצב יציב. |
| פרוטונים | |
| נוכחות של 114 פרוטונים הופכת איזוטופ לאיזוטופ יציב. | נוכחות של מספר גבוה של פרוטונים הופכת איזוטופ לרדיואיזוטופ. |
| ניוטרונים | |
| נוכחות של 126 או 184 נויטרונים הופכת איזוטופ לאיזוטופ יציב. | מספר הנייטרונים ברדיוס האטומי גבוה ממספר הפרוטונים. |
סיכום – איזוטופים יציבים לעומת רדיואיזוטופים
איזוטופים הם אטומים של אותו יסוד כימי בעלי מספרים אטומיים זהים אך מסות אטומיות שונות. כמה איזוטופים יציבים בעוד שאחרים אינם יציבים. איזוטופים יציבים הם הצורות המופיעות באופן טבעי של אותם יסודות כימיים. איזוטופים לא יציבים נקראים גם רדיואיזוטופים מכיוון שהאיזוטופים הללו עוברים דעיכה רדיואקטיבית כדי לקבל מצב יציב. ההבדל העיקרי בין איזוטופים יציבים לרדיואיזוטופים מבוסס על יכולתם לעבור ריקבון רדיואקטיבי.
