Typer af isotoper og deres anvendelser

Isotoper er alternative "versioner" af elementer, der har en anden atommasse men det samme atomnummer. Atomnummeret for et element 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 af neutroner, skønt protonantalet er det samme. Forskere deler isotoper i to hovedtyper: radioaktive og stabile. Begge typer ser bred anvendelse i flere brancher og studieretninger.

TL; DR (for lang; læste ikke)

Stabile isotoper hjælper med at identificere gamle klipper og mineraler. Radioaktive isotoper producerer energi og tjener inden for videnskab, medicin og industri.
Stabile isotoper

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

Forskere, der udfører miljø- og økologiske eksperimenter, bruger stabile isotoper af ilt, brint, svovl, nitrogen og kulstof . F.eks. Studerer forskere den kemiske sammensætning af geologiske materialer såsom mineraler og klipper inden for geokemi. Stabile isotoper er pålidelige værktøjer til bestemmelse af mange fakta om geologiske materialer, såsom deres alder og hvor de kom fra.
Radioaktive isotoper

Radioaktive isotoper har en ustabil kombination af protoner og neutroner. Disse isotoper forfalder og udsender stråling, der inkluderer alfa-, beta- og gammastråler. Forskere klassificerer radioaktive isotoper efter deres skabelsesproces: langlevede, 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 udsendt af stjerner. Antropogene isotoper kommer fra menneskeskabte nukleare aktiviteter, såsom våbenforsøg og produktion af nukleart brændsel, mens radiogene isotoper er slutresultatet af radioaktivt forfald.
Anvendelse af radioaktive isotoper

Radioaktive isotoper finder anvendelse i landbruget, fødevareindustri, skadedyrsbekæmpelse, arkæologi og medicin. Radiocarbon-datering, som måler alderen på kulstofbærende genstande, bruger en radioaktiv isotop, kendt som carbon-14. I medicinen bruges gammastråler udsendt af radioaktive elementer til at detektere tumorer inde i den menneskelige krop. Bestråling af mad - processen med at udsætte mad for et kontrolleret niveau af gammastråler - dræber mange typer bakterier, hvilket gør mad sikrere at spise.