Isótopo

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No canto inferior direita desta placa fotográfica de Joseph John Thomson estão marcados os dois isótopos do neón: neón-20 e neón-22.

Os isótopos, (do grego: ἴσος, isos = mesmo; τόπος, tópos = lugar) são todos os tipos de átomos de um mesmo elemento, que se encontram no mesmo lugar da tabela periódica mas tem diferente número mássico (A). Os átomos que são isótopos entre si são os que têm igual número atómico (número de protones no núcleo) mas diferente número mássico (soma do número de neutrones e o de protones no núcleo). Portanto diferem no número de neutrones . A maioria dos elementos químicos possuem mais de um isótopo. Somente 21 elementos (exemplos: berilio, sodio) possuem um sozinho isótopo natural.

Os isótopos denotam-se pelo nome do elemento correspondente seguido pelo número mássico, separados habitualmente por um guião (carbono-12, carbono-14, urânio-238, etc.). Em forma simbólica, o número de nucleones acrescenta-se como superíndice à esquerda do símbolo químico: ³H (hidrógeno-3). Alguns isótopos possuem nomes especiais, como o hidrógeno-2, chamado deuterio, e o hidrógeno-3, conhecido como tritio.

Tipos de isótopos

Se a relação entre o número de protones e de neutrones não é a apropriada para obter a estabilidade nuclear, o isótopo é radiactivo.

Por exemplo, na natureza o carbono apresenta-se como uma mistura de três isótopos com números de massa 12, 13 e 14: ¹²C, ¹³C e ¹⁴C. Suas abundâncias com respeito à quantidade global de carbono são respectivamente: 98,89%, 1,11% e traças.

Os isótopos se subdividen em isótopos estáveis (existem menos de 300) e não estáveis ou isótopos radiactivos (existem ao redor de 1.200). O conceito de estabilidade não é exacto, já que existem isótopos quase estáveis. Sua estabilidade deve-se ao facto de que, ainda que são radiactivos, têm uma semivida extremamente longa comparada com a idade da Terra.

Radioisótopos

Artigo principal: Radioisótopos

Diagrama dos isótopos do hidrógeno.

Os radioisótopos são isótopos radiactivos já que têm um núcleo atómico instável (pelo balanço entre neutrones e protones) e emitem energia e partículas quando muda desta forma a uma mais estável. A energia libertada ao mudar de forma pode detectar com um contador Geiger ou com um filme fotográfica.

A cada radioisótopo tem um período de desintegração ou semivida características. A energia pode ser libertada, principalmente, em forma de raios alfa (núcleos de helio), beta (elétrons ou positrones) ou gama (energia electromagnética).

Vários isótopos radiactivos instáveis e artificiais têm usos em medicina. Por exemplo, um isótopo do tecnecio (^99mTc) pode usar-se para identificar copos sanguíneos bloqueados. Vários isótopos radiactivos naturais usam-se para determinar cronologías, por exemplo, arqueológicas.