Typer af isotoper og deres anvendelser

Isotoper er alternative "versioner" af elementer, der har en anden atommasse men samme atomnummer. Atomenes atomnummer er simpelthen antallet af protoner, der er til stede i dets atom, mens atommassen afhænger af hvor mange neutroner det har. Isotoper af det samme element har forskellige mængder neutroner, selvom protontællingen er den samme. Forskere deler isotoper i to hovedtyper: radioaktive og stabile. Begge typer ser vidt ud i flere brancher og studier.

TL; DR (for lang tid, ikke læst)

Stabile isotoper hjælper med at identificere gamle sten og mineraler. Radioaktive isotoper producerer energi og tjener i videnskab, medicin og industri.

Stabile isotoper

Stabile isotoper har en stabil proton-neutronkombination og viser ikke tegn på forfald. Denne stabilitet kommer fra mængden af ​​neutroner til stede i et atom. Hvis et atom har for mange eller for få neutroner, er det ustabilt og har tendens til at opløses. Da stabile isotoper ikke forfalder, producerer de ikke stråling eller dermed forbundne sundhedsrisici.

Anvendelser af stabile isotoper

Forskere, der udfører miljømæssige og økologiske eksperimenter, bruger stabile isotoper af ilt, hydrogen, svovl, nitrogen og kulstof. For eksempel studerer forskere i geokemi de kemiske sammensætninger af geologiske materialer som mineraler og sten. Stabile isotoper er pålidelige værktøjer til at bestemme mange fakta om geologiske materialer, f.eks. Deres alder og hvor de kom fra.

Radioaktive isotoper

Radioaktive isotoper har en ustabil kombination af protoner og neutroner. Disse isotoper forfalder, udsender stråling, der omfatter alfa-, beta- og gammastråler. Forskere klassificerer radioaktive isotoper i henhold til deres skabelsesproces: langlivede, kosmogene, menneskeskabte og radiogene.

Langvarige radioaktive isotoper opstod under oprettelsen af ​​solsystemet, mens kosmogene radioaktive isotoper forekommer som en reaktion af atmosfære til kosmiske stråler udsendes af stjerner. Antropogene isotoper kommer fra menneskeskabte nukleare aktiviteter, såsom våbenprøvning og produktion af nukleart brændsel, mens radiogene isotoper er slutresultatet af radioaktivt henfald.

Anvendelser af radioaktive isotoper

Radioaktive isotoper finder anvendelser inden for landbrug, fødevareindustrien, skadedyrsbekæmpelse, arkeologi og medicin. Radiocarbon dating, som måler alder af kulstofbærende genstande, bruger en radioaktiv isotop kendt som carbon-14. I medicin bruges gamma stråler udsendt af radioaktive elementer til at detektere tumorer inde i menneskekroppen. Fødevarebestråling - processen med at udsætte fødevarer for et kontrolleret niveau af gammastråler - dræber mange typer bakterier, hvilket gør fødevarer mere sikkert at spise.