Czy izotopy są stabilne? Bardzo interesujące jest sprawdzenie, czy wszystkie izotopy są stabilne, czy nie, ponieważ izotopy mają tak wiele zastosowań.
Wszystkie izotopy nie są stabilne.Atomy obecne w przyrodzie są izotopami stabilnymi lub niestabilnymi. (Z) izotopów i czy jądro zawiera liczbę parzystą czy nieparzystą. izotopów możemy przewidzieć stabilność izotopów.
Przykład: Wodór ma trzy izotopy: prot, deuter i tryt. Wśród tych trzech izotopów stabilnymi izotopami są prot i deuter, ale tryt jest niestabilny.
Rysunek: Czy izotopy są stabilne?
Które izotopy są stabilne?
Następujące izotopy są stabilne:
Izotopy, które nie ulegają rozpadowi promieniotwórczemu.Izotopy, których nr atomowy. mniej niż 20 i ze stosunkiem n/p bliskim 1. Izotopy o długim okresie półtrwania lub bez okresu półtrwania. Izotopy o liczbie atomowej < 82 mają jeden lub więcej niż jeden stabilny izotop (z wyjątkiem technetu Z= 43 i prometu przy Z = 61).
Jądra izotopowe o takiej liczbie protonów lub neutronów, że izotop jest stabilny. Te magiczne liczby występują naturalnie w izotopach, które są stabilne.
Niektóre izotopy zawierają magiczne numery zarówno dla neutronów, jak i protonów. Nazywa się to podwójnymi liczbami magicznymi.
Magiczne liczby określające liczbę protonów i neutronów to –
proton: 2,8,20,28,50,82,114
neutron: 2,8,20,28,50,82,126,184
Przykład: hel mający 2 protony i 2 neutrony
Ołów mający 82 protony i 126 neutronów
Liczba protonów | Liczba neutronów | Stabilne izotopy, które mieć te nie. zarówno w protonie lub neutronie |
Parzyste | Parzyste | 163 |
Parzyste | Dziwny | 53 |
Dziwny | Parzyste | 50 |
Dziwny | Dziwny | 4 |
Które izotopy są niestabilne?
Następujące izotopy są niestabilne –
- Izotopy o nieparzystej liczbie zarówno protonów, jak i neutronów mają większe prawdopodobieństwo niestabilności (z wyjątkiem wodoru-2, litu-3, boru-10, azotu-14).
- Izotopy o krótkim okresie półtrwania, który można łatwo obliczyć.
- Izotopy o liczbie atomowej (Z) > 83 są niestabilne.
Czy izotop macierzysty jest stabilny?
Nie, izotopy macierzyste nigdy nie są izotopami stabilnymi. Rozpad radioaktywny zaczyna się od samego izotopu macierzystego. Izotopy macierzyste ulegają rozpadowi promieniotwórczemu, tworząc izotop potomny. Podczas rozpadu macierzysty izotop wydziela cząstki alfa, beta i gamma.
Przykład – uran ulega rozpadowi alfa i tworzy tor (izotop pochodny).
Czy izotopy promieniotwórcze są stabilne?
Izotopy promieniotwórcze nie są stabilne. Jądro izotopu promieniotwórczego ma niestabilny stosunek n/p, czyli stosunek neutronów do protonów. Kiedy radioaktywny izotop ulega rozpadowi promieniotwórczemu, przekształca się w inny atom. Izotopy promieniotwórcze ulegają samoistnemu rozpadowi i uwalniają cząstki subatomowe oraz promieniowanie elektromagnetyczne.
Proces rozpadu promieniotwórczego trwa do momentu powstania stabilnego atomu, który przestanie być radioaktywny.
Dlaczego niektóre izotopy są stabilne, a inne niestabilne?
Stabilność jądra zależy od liczby protonów i neutronów obecnych w jądrze.
Niektóre izotopy są stabilne z następujących powodów:
Silne siły jądrowe, które utrzymują razem neutrony i protony. Siły te są silniejsze niż te, które odpychają protony i neutrony (jak odpychanie elektrostatyczne między dodatnio naładowanymi protonami).
Ich stosunek n/p mieści się w zakresie 1:1 lub 1.5:1
np.: wodór ma trzy izotopy
Prot | 1 proton | Stabilny |
Deuter | 1 proton + 1 neutron | Stabilny |
tryt | 1 proton + 2 neutronów | Niestabilny (radioaktywny) |
Silne siły nuklearne działają na krótkich dystansach. Wraz ze wzrostem rozmiaru jądra zmniejszają się elektrostatyczne siły odpychania między dodatnio naładowanymi protonami.
Obecność dodatkowych neutronów zwiększa przestrzeń między protonami i zmniejsza się odpychanie między protonami.
To sprawia, że izotopy są stabilne.
Niektóre izotopy są niestabilne z następujących powodów:
- Obecność dodatkowych neutronów wytwarza dodatkową energię w jądrze, nadmiar energii sprawia, że izotop jest niestabilny.
Np. węgiel-14 mający 6 protonów i 8 neutronów jest niestabilny.
- Siły między cząstkami neutronów i protonów nie są zrównoważone z powodu nadmiernej obecności neutronów lub protonów.
- Ich stosunek n/p jest albo mniejszy niż 1:1, albo większy niż 1.5:1
- Obecność zbyt dużej lub zbyt małej ilości neutronów w stosunku do wymaganego optymalnego stosunku.
Stabilne izotopy niektórych pierwiastków
stabilne izotopy niektórych wspólnych pierwiastków są następujące:
Czym są stabilne izotopy węgla?
Stabilne izotopy węgla to –
węgiel-12 |
węgiel-13 |
Jakie są stabilne izotopy azotu?
Stabilnymi izotopami azotu są –
Azot-14 |
Azot-15 |
Jakie są stabilne izotopy tlenu?
Stabilne izotopy tlenu to –
Tlen-16 |
Tlen-17 |
Tlen-18 |
Jakie są stabilne izotopy wodoru?
Stabilnymi izotopami wodoru są –
Wodór-1 (prot) |
Wodór-2(deuter) |
Jakie są stabilne izotopy helu?
Stabilne izotopy helu to:
Hel-4 |
Hel-3 |
Jakie są stabilne izotopy uranu?
Stabilne izotopy uranu to:
Uran-234 |
Uran-238 |
Uran-235 |
Uran-236 |
Jakie są stabilne izotopy berylu?
Stabilne izotopy berylu to –
Beryl-9 |
Jakie są stabilne izotopy wapnia?
Stabilnymi izotopami wapnia są –
Wapń-40 |
Wapń-44 |
Wapń-41 |
Wapń-43 |
Jakie są stabilne izotopy cyny?
Stabilne izotopy cyny to –
Cyna-117 |
Cyna-112 |
Cyna-124 |
Cyna-120 |
Jakie są stabilne izotopy ołowiu?
Stabilne izotopy ołowiu to:
Ołów-204 |
Ołów-206 |
Ołów-207 |
Ołów-208 |
Wnioski:
Izotopy mogą być stabilne lub niestabilne. Wszystkie sztuczne izotopy są niestabilne, a zatem radioaktywne. Izotopy o stosunku n/p 1:1 lub 1.5:1 są izotopem stabilnym.
Cześć… jestem Sonali Jham. Ukończyłem studia podyplomowe z chemii, a także ukończyłem B. Ed. Z wykształcenia jestem nauczycielem i dietetykiem.
Moim hobby jest czytanie i malowanie.
Połączmy się poprzez LinkedIn-