Anahtar Farkı – Kararlı İzotoplar ve Radyoizotoplar
İzotoplar, aynı kimyasal elementin farklı atom kütlelerine sahip farklı biçimleridir. Bu, belirli bir kimyasal elementin izotoplarının aynı atom numarasına ancak farklı atom kütlelerine sahip olduğu anlamına gelir. Bunun nedeni, bu izotopların atom çekirdeklerinde farklı sayıda nötrona sahip olmasıdır. Bazı izotoplar kararlı iken bazıları kararsızdır. Kararlı izotoplar, kimyasal elementlerin doğal olarak oluşan formlarıdır. Bu kararlı izotoplar, doğal olarak atomik formda veya diğer atomlarla kombinasyon halinde oluşabilir. Kararsız izotoplar, kararlı bir duruma gelene kadar radyoaktif bozunmaya uğrarlar. Bu izotoplar radyoizotoplar olarak bilinir. Kararlı izotoplar ve radyoizotoplar arasındaki temel fark, kararlı izotopların radyoaktif bozunmaya uğramaması, radyoizotopların ise radyoaktif bozunmaya uğramasıdır.
Kararlı İzotoplar nelerdir?
Kararlı izotoplar, aynı kimyasal elementin kararlı çekirdeklere sahip farklı biçimleridir. Bu atomlar aynı kimyasal elemente ait oldukları için aynı atom numarasına (atom çekirdeğindeki proton sayısı) sahiptir, ancak atom çekirdeğinde farklı sayıda nötron bulunduğundan atom kütleleri birbirinden farklıdır.
Kararlı izotoplar, atom çekirdeğinin kararlılığından dolayı radyoaktif değildir. Bu nedenle, bu atomlar radyasyon yaymazlar. Belirli bir kimyasal element, birden fazla kararlı izotopa sahip olabilir. Ancak bazı kimyasal elementlerde tüm izotoplar kararsızdır; dolayısıyla radyoaktiftirler.
Şekil 1: Kararlı İzotop Sayısına Göre Renklendirilen Periyodik Tablo
Atom çekirdeğinin kararlılığı iki temel faktöre bağlıdır:
- Protonlar ve nötronlar arasındaki oran
- Proton ve nötron toplamı
“Sihirli sayılar”, belirli bir atom çekirdeğinin kararlılığını belirlemek için kullanılan kimyasal bir kavramdır. Kararlı izotoplarda bulunan elektron sayısını verir. Sihirli sayı, ya proton sayısı ya da çekirdekte bulunan nötron sayısı olabilir.
Sihirli sayılar: 2, 8, 20, 28, 50, 82 ve 126
Bir izotopun atom numarası yukarıdaki sayılardan birine eşitse, o zaman kararlı bir izotoptur. Ek olarak, bir izotopun 114 protonu varsa, kararlı bir izotoptur. Ayrıca 126 veya 184 nötron varsa, bunlar da kararlı izotoplardır. Ayrıca, bir atomdaki protonlar ve nötronlar arasındaki oranlar çift sayı ise, bu izotoplar büyük olasılıkla kararlı izotoplardır.
Radyoizotoplar nelerdir?
Radyoizotoplar, radyoaktif bozunmaya uğrayan kimyasal elementlerin kararsız izotoplarıdır. Bu izotoplar, kararsız atom çekirdeklerine sahip oldukları için radyoaktif bozunmaya uğrarlar. Çoğu kimyasal elementin bir veya daha fazla radyoaktif izotopu vardır, oysa bazı kimyasal elementlerin yalnızca radyoaktif izotopları vardır (Ör: Uranyum).
Şekil 2: Farklı Radyoizotoplar ve Radyoaktif Bozunmaları
Radyoaktif izotoplar birkaç nedenden dolayı kararsızdır:
Proton sayısına kıyasla atom çekirdeğinde yüksek sayıda nötron bulunması
Bu radyoizotoplarda, radyoaktif bozunma sırasında nötronlar protonlara ve elektronlara dönüştürülür
Atom çekirdeğinde çok sayıda proton bulunması
Bu radyoizotoplarda protonlar, nötronlara ve pozitronlara dönüştürülür
Yüksek sayıda proton ve elektronun varlığı
Bu radyoizotoplar, iki proton ve iki nötronun alfa parçacıkları olarak yayıldığı alfa bozunmasına uğrar
Kararlı İzotoplar ve Radyoizotoplar Arasındaki Fark Nedir?
Kararlı İzotoplar ve Radyoizotoplar |
|
| Kararlı izotoplar, aynı kimyasal elementin kararlı çekirdeklere sahip farklı biçimleridir. | Radyoizotoplar, radyoaktif bozunmaya uğrayan kimyasal elementlerin kararsız izotoplarıdır. |
| Kararlılık | |
| Kararlı izotoplar çok kararlıdır ve radyoaktif bozunmaya uğramazlar. | Radyoizotoplar çok kararsızdır ve kararlı bir durum elde etmek için radyoaktif bozunmaya uğrarlar. |
| Protonlar | |
| 114 protonun varlığı, bir izotopu kararlı bir izotop yapar. | Yüksek sayıda protonun varlığı, bir izotopu bir radyoizotop yapar. |
| Nötronlar | |
| 126 veya 184 nötronun varlığı, bir izotopu kararlı bir izotop yapar. | Atom yarıçapındaki nötron sayısı proton sayısından fazladır. |
Özet – Kararlı İzotoplar ve Radyoizotoplar
İzotoplar, aynı kimyasal elementin aynı atom numaralarına ancak farklı atom kütlelerine sahip atomlarıdır. Bazı izotoplar kararlı iken diğerleri kararsızdır. Kararlı izotoplar, bu kimyasal elementlerin doğal olarak oluşan formlarıdır. Kararsız izotoplara radyoizotoplar da denir, çünkü bu izotoplar kararlı bir durum elde etmek için radyoaktif bozunmaya uğrarlar. Kararlı izotoplar ve radyoizotoplar arasındaki temel fark, radyoaktif bozunmaya uğrama yeteneklerine dayanır.
