Isotoper

 

Et grunnstoffs kjemiske egenskaper bestemmes av elektronene som omgir kjernen, spesielt de ytterste som kan brukes til å danne bindinger med andre atomer. Et (elektrisk nøytralt) atom har like mange negative elektroner omkring seg som det har positive ladninger i kjernen. De positive ladningene skyldes protonene i kjernen. Antall protoner bestemmer atomnummeret, mens summen av antall nøytroner som er elektrisk nøytrale, og protoner bestemmer massen på nukliden (atomkjernen). Nøytronenes plass i kjernen er nødvendig for å hindre at protonene skal frastøte hverandre fordi like elektriske ladninger frastøter (coulombfrastøtning).

 

Kreftene mellom protoner og nøytroner kalles sterke vekselvirkninger og er tiltrekkende, men har svært kort rekkevidde. Samme type krefter er også gjeldende mellom to nøytroner og to protoner, dersom disse kommer svært nær hverandre (ca 10-15m). Nuklider med samme antall protoner, men med forskjellig antall nøytroner kaller vi isotoper (av gresk “iso topos” = samme sted, dvs. i det periodiske system over grunnstoffene).

 

Enkelte elementer som natrium, aluminium, fosfor, mangan og gull har bare en stabil (ikke-radioaktiv) isotop, mens f.eks. tinn, som har flest, har hele ti. Alle grunnstoffer har i tillegg radioaktive isotoper som kan framstilles kunstig. Vi beskriver et grunnstoff med en eller to bokstaver, Xy, f.eks. karbon, C, natrium, Na, osv. En isotop av et grunnstoff betegnes med A = massetall, Z = atomnummer (= antall protoner) og N = antall nøytroner. Vi har altså at A = Z + N. Siden symbolet for grunnstoffet entydig angir Z er ofte både Z og N, som fås fra N = A – Z, sløyfet, og vi skriver AXy, f.eks. 24Na, 235U.

Arbeidsfelt