รังสีไอโซโทปกับไอโซโทป
อะตอมเป็นส่วนประกอบเล็กๆ ของสารที่มีอยู่ทั้งหมด มีความแปรปรวนระหว่างอะตอมที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ยังมีความผันแปรภายในองค์ประกอบเดียวกัน ไอโซโทปเป็นตัวอย่างของความแตกต่างภายในองค์ประกอบเดียว มีความแตกต่างภายในไอโซโทปของธาตุเดียวกันเนื่องจากจำนวนนิวตรอนที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ไอโซโทปทั้งหมดของธาตุเดียวกันจะมีพฤติกรรมทางเคมีเหมือนกัน
ไอโซโทป
อะตอมของธาตุเดียวกันต่างกันได้ อะตอมที่แตกต่างกันเหล่านี้ของธาตุเดียวกันเรียกว่าไอโซโทป ต่างกันโดยมีจำนวนนิวตรอนต่างกันเนื่องจากจำนวนนิวตรอนต่างกัน จำนวนมวลของพวกมันจึงต่างกันด้วย อย่างไรก็ตาม ไอโซโทปของธาตุเดียวกันมีจำนวนโปรตอนและนิวตรอนเท่ากัน ไอโซโทปที่ต่างกันมีอยู่ในปริมาณที่แตกต่างกัน และนี่คือค่าเปอร์เซ็นต์ที่เรียกว่าปริมาณสัมพัทธ์ ตัวอย่างเช่น ไฮโดรเจนมีไอโซโทปสามชนิด ได้แก่ โพรเทียม ดิวเทอเรียม และทริเทียม จำนวนนิวตรอนและความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์มีดังนี้
1H – ไม่มีนิวตรอน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ 99.985%
2H- หนึ่งนิวตรอน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์คือ 0.015%
3H- สองนิวตรอน ความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์คือ 0%
จำนวนนิวตรอนที่นิวเคลียสสามารถเก็บได้นั้นแตกต่างกันไปในแต่ละธาตุ ในบรรดาไอโซโทปเหล่านี้ มีบางไอโซโทปเท่านั้นที่มีความเสถียร ตัวอย่างเช่น ออกซิเจนมีไอโซโทปที่เสถียรสามตัว และดีบุกมีไอโซโทปที่เสถียรสิบไอโซโทป องค์ประกอบอย่างง่ายส่วนใหญ่มีเลขนิวตรอนเหมือนกันกับจำนวนโปรตอน แต่ในองค์ประกอบหนัก มีนิวตรอนมากกว่าโปรตอนจำนวนนิวตรอนมีความสำคัญต่อความสมดุลของความเสถียรของนิวเคลียส เมื่อนิวเคลียสหนักเกินไป นิวเคลียสจะไม่เสถียร ดังนั้นไอโซโทปเหล่านั้นจึงกลายเป็นกัมมันตภาพรังสี ตัวอย่างเช่น 238 U ปล่อยรังสีและสลายตัวไปยังนิวเคลียสที่เล็กกว่ามาก ไอโซโทปอาจมีคุณสมบัติต่างกันเนื่องจากมวลต่างกัน ตัวอย่างเช่น พวกมันอาจมีสปินต่างกัน ดังนั้นสเปกตรัม NMR ของพวกมันจึงแตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม เลขอิเล็กตรอนของพวกมันคล้ายกันทำให้เกิดพฤติกรรมทางเคมีที่คล้ายกัน
แมสสเปกโตรมิเตอร์สามารถใช้เพื่อรับข้อมูลเกี่ยวกับไอโซโทปได้ มันให้จำนวนไอโซโทปที่ธาตุมี ความอุดมสมบูรณ์และมวลสัมพัทธ์ของไอโซโทป
วิทยุไอโซโทป
วิทยุไอโซโทปเป็นไอโซโทปที่มีกัมมันตภาพรังสี กัมมันตภาพรังสีคือการเปลี่ยนแปลงทางนิวเคลียร์ที่เกิดขึ้นเองซึ่งส่งผลให้เกิดการก่อตัวของธาตุใหม่ กล่าวอีกนัยหนึ่งกัมมันตภาพรังสีคือความสามารถในการปลดปล่อยรังสี มีธาตุกัมมันตภาพรังสีจำนวนมากในอะตอมปกติ นิวเคลียสจะเสถียร อย่างไรก็ตาม ในนิวเคลียสของธาตุกัมมันตรังสี มีความไม่สมดุลของอัตราส่วนนิวตรอนต่อโปรตอน จึงไม่เสถียร เพื่อให้เสถียร นิวเคลียสเหล่านี้จะปล่อยอนุภาค และกระบวนการนี้เรียกว่าการสลายตัวของกัมมันตภาพรังสี ตัวอย่างเช่น ยูเรเนียมมีไอโซโทปสองไอโซโทปเป็น U-235 และ U-238 จากสองสิ่งนี้ U-238 นั้นเสถียร แต่ไอโซโทปของ U-235 มีกัมมันตภาพรังสีและมันถูกใช้ในระเบิดปรมาณูและเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ฟิชชัน ไอโซโทปรังสีก็มีความสำคัญในการวินิจฉัยและการรักษาทางการแพทย์เช่นกัน
ไอโซโทปและไอโซโทปรังสีต่างกันอย่างไร
• ไอโซโทปรังสีเป็นไอโซโทปที่มีกัมมันตภาพรังสี
• ไอโซโทปปกติมีความคงตัว และไอโซโทปรังสีไม่เสถียร
• ไอโซโทปกัมมันตภาพรังสีมีอายุขัยและสลายตัวและเปลี่ยนเป็นรูปแบบอื่นอย่างต่อเนื่อง
• ไอโซโทปของธาตุเดียวกันอาจมีกิจกรรมทางวิทยุต่างกันเนื่องจากจำนวนนิวตรอนในพวกมันต่างกัน