Vsebina
Vsi elementi so izotopi. Čeprav imajo vsi atomi določenega elementa isto atomsko število (število protonov), se atomska teža (število protonov in nevtronov skupaj) razlikuje. Izraz "izotop" se nanaša na to variacijo atomske teže - dva atoma z enakim številom protonov in različnim številom nevtronov sta dva izotopa istega elementa.
Atomska številka
Protoni so pozitivno nabiti delci v jedru atomov. Atom kot celota nosi nevtralen naboj, tako da je vsak pozitivno nabit proton uravnotežen z negativno nabitim delcem. Ti negativni delci - elektroni - krožijo zunaj jedra. Orbitalna konfiguracija elektronov določa, kako bo atom reagiral in se vedel na druge atome, tako da ima vsak element svoje kemijske in fizikalne značilnosti. Vsak element ima edinstveno atomsko številko ed nad kemijsko kratico na periodični tabeli.
Atomska teža
Nevtroni so subatomski delci, ki ne nosijo naboja, zato število nevtronov v jedru atomov ne vpliva na število elektronov ali njihovo orbitalno konfiguracijo. Dva atoma z enakim številom protonov in različnim številom nevtronov bosta imela enake fizikalne in kemijske lastnosti, vendar različne atomske teže. Ta dva atoma sta različna izotopa istega elementa. Na primer, najpogostejši izotop vodika je H-1, kar pomeni, da ima atom en proton in nevtronov, vendar obstajata tudi izotopi H-2 in H-3 z enim in dva nevtrona. Periodična tabela daje elementom povprečno atomsko maso pod kemijskim simbolom elementov.
Radioaktivni izotopi
Težji izotopi atoma so pogosto nestabilni in se bodo sčasoma razgradili na lažje izotope. Ta razpad atoma sprošča energijo v obliki alfa, beta in gama sevanja. Vodik-3 je na primer radioaktiven in se razgradi v vodik-2. Vsi elementi imajo radioaktivne izotope, ki razpadajo z različnimi hitrostmi. Hitrost razpada se meri v razpolovni dobi - koliko časa je potrebno, da polovica radioaktivnih izotopov v vzorcu določenega elementa razpade na lažje izotope. Razpolovni čas vodika-3 je 12,32 let.
Uporaba radioaktivnih izotopov
Raziskovalci in zdravstveni delavci veliko uporabljajo radioaktivne izotope. Z merjenjem količine naravnega radioaktivnega izotopa ogljika-14 lahko arheologi in paleontologi določijo približno starost fosila ali artefakta. Zdravniki uporabljajo izotope jod-131 in barij-137 kot radioaktivne sledilce za odkrivanje srčnih težav, možganskih tumorjev in drugih nepravilnosti, kobalt-60 pa služi kot vir sevanja za zaustavitev razvoja rakavih tumorjev.