Фізичні властивості ізотопів

Що буде, якщо змінити число нейтронів ядрі? Якісь властивості речовини в результаті повинні помінятися – наприклад, щільність. Проте всі хімічні властивості при цьому залишаться колишніми – адже за них відповідає Зарядове число Z, а воно-то не змінювалося!

Ізотопи – це різновиди одного і того ж хімічного елемента, що розрізняються числом нейтронів в ядрі.

Наприклад, у водню три ізотопи: звичайний iH, дейтерій 2H і тритій 3H. А хімічний елемент уран має 26 ізотопів! У природі найбільш поширений уран 238U, а в атомній енергетиці і ядерній зброї використовується уран 235U.

Ізотопи абсолютно ідентичні щодо хімічних властивостей, і їх неможливо розділити ніякими хімічними методами. Виявляється, майже будь-який елемент таблиці Менделєєва являє собою суміш ізотопів у різних пропорціях – ось чому атомні маси хімічних елементів не рівні цілим числам. Як правило, атомна маса все ж досить близька до цілого числа, оскільки в природі домінує ізотоп саме з такою атомною масою (наприклад, в природному урані частка ізотопу 292U становить 93%; відповідно, в таблиці Менделєєва ми бачимо атомну масу урану, рівну 238, 03). Але бувають і винятки: так, атомна маса хлору дорівнює 35,5.

Ізотопи можуть розрізнятися також своїми радіоактивними властивостями: у одного і того ж хімічного елемента можуть бути як стабільні ізотопи, так і піддані радіоактивному розпаду (наприклад, вуглець 16C стабільний, а ізотоп – радіоактивний). Власне, саме це спостереження – що начебто одне і те ж речовина буває то радіоактивним, то немає – і навело в свій час на думку про існування ізотопів. Радіоактивність буде темою наступного розділу.

Посилання на основну публікацію