" />ایزوتوپ چیست | دانشکده ها
ایزوتوپ چیست ، بر اساس تعداد جرم خود نامگذاری شده است ، که تعداد کل ترکیب نوترون ها و پروتون ها در یک اتم است.

اتمها “بلوک های ساختاری ماده” هستند. هر چیزی که دارای انبوه باشد و فضای اشغال کند (با داشتن حجم) از این واحدهای کوچک و کوچک نوجوان تشکیل شده است. این به هوای شما تنفس می شود ، آب شما می نوشید و بدن شما.

ایزوتوپ ها یک مفهوم اساسی در مطالعه اتم ها هستند. شیمیدانان ، فیزیکدانان و زمین شناسان از آنها برای ایجاد دنیای ما استفاده می کنند. اما قبل از اینکه بتوانیم توضیح دهیم که ایزوتوپ ها چیست – یا چرا آنها اینقدر مهم هستند – باید یک قدم عقب برداریم و به طور کلی به اتم ها نگاه کنیم.

ایزوتوپ چیست دنیای اتمی ما

همانطور که احتمالاً می دانید ، اتمها سه مؤلفه اصلی دارند – دو مورد از آنها در هسته ساکن هستند. هسته واقع در مرکز اتم ، خوشه ای کاملاً بسته بندی شده از ذرات است. برخی از این ذرات پروتون هستند که دارای بار الکتریکی مثبت هستند.

کاملاً مستند است که اتهامات مخالف آن را به خود جلب می کند. در همین حال ، نهادهای متهم به همین ترتیب تمایل به دفع یکدیگر دارند. بنابراین یک سؤال پیش می آید: چگونه می توان دو یا چند پروتون – با بار مثبت آنها – در همان هسته همزیستی؟ آیا آنها نباید یکدیگر را دور کنند؟

اینجاست که نوترون ها وارد می شوند. نوترون ها ذرات زیر اتمی هستند که هسته ها را با پروتون ها به اشتراک می گذارند. اما نوترون ها بار الکتریکی ندارند. به اسم آنها صادق است ، نوترون ها خنثی هستند و نه مثبت و نه منفی بار می گیرند. این یک ویژگی مهم است. به دلیل خنثی بودن آنها ، نوترون ها می توانند پروتون ها را از بیرون رانده و از هسته خارج کنند.

“مقدماتی ، واتسون عزیزم”

مدارها در مدار هسته ، الکترونها ، ذرات فوق سبک با بارهای منفی هستند. الکترون ها پیوند شیمیایی را تسهیل می کنند – و حرکات آنها می تواند چیزی به نام برق تولید کند . پروتونها از اهمیت کمتری برخوردار نیستند. از یک چیز ، آنها به دانشمندان کمک می کنند تا عناصر را از یکدیگر جدا کنند.

شاید متوجه شده باشید که در بیشتر نسخه های جدول تناوبی ، هر مربع تعداد کمی چاپ شده در گوشه سمت راست بالایی خود دارد. این رقم به عدد اتمی معروف است. به خواننده می گوید که تعداد پروتون ها در هسته اتمی یک عنصر معین چقدر هستند. به عنوان مثال ، عدد اتمی اکسیژن هشت است. هر اتم اکسیژن در جهان هسته‌ای دارد که دقیقاً هشت پروتون دارد. نه بیشتر نه کمتر.

بدون این ترتیب خاص ذرات ، اکسیژن اکسیژن نخواهد بود. تعداد اتمی هر عنصر – از جمله اکسیژن – کاملاً بی نظیر است. و این یک ویژگی مشخص است. هیچ عنصر دیگری هشت پروتون در هر هسته ندارد. با شمارش پروتون ها می توانید یک اتم را شناسایی کنید. درست همانطور که اتم های اکسیژن همیشه هشت پروتون دارند ، اتم های نیتروژن همواره با هفت عدد همراه هستند. ساده است.

نوترون ها از کت و شلوار پیروی نمی کنند. هسته یک اتم اکسیژن دارای هشت پروتون (همانطور که ما ایجاد کرده ایم) تضمین شده است. با این حال ، ممکن است حاوی هر چهار تا ۲۰ نوترون باشد. ایزوتوپ ها انواع مختلفی از عنصر شیمیایی هستند که تعداد متفاوتی از نوترون ها دارند.

اکنون ، هر ایزوتوپ بر اساس تعداد جرم خود نامگذاری شده است ، که تعداد کل ترکیب نوترون ها و پروتون ها در یک اتم است. به عنوان مثال ، یکی از ایزوتوپهای اکسیژن شناخته شده تر ، اکسیژن-۱۸ (O-18) نامیده می شود. این هشت پروتون استاندارد به علاوه ۱۰ نوترون دارد.

ایگو ، تعداد انبوه O-18 است – شما آن را حدس زده اید – ۱۸- ایزوتوپ مرتبط با اکسیژن ۱۷ (O-17) دارای یک نوترون کمتر در هسته است.

مطلب پیشنهادی   تحقیق درباره ایزوتوپ

ایزوتوپ چیست احساس ناپایداری

برخی از ترکیبات از سایرین قوی تر هستند. دانشمندان O-17 و O-18 را به عنوان ایزوتوپ های پایدار طبقه بندی می کنند. در یک ایزوتوپ پایدار، نیروهای اعمال شده توسط پروتون ها و نوترون دارند، میگیرند با هم ، به طور دائم نگه داشتن هسته دست نخورده.

در طرف تلنگر ، هسته های موجود در ایزوتوپ های رادیواکتیو ، که ” رادیو ایزوتوپ ها ” نیز نامیده می شوند ، ناپایدار بوده و با گذشت زمان پوسیدگی خواهند کرد. این موارد نسبت پروتون به نوترون دارند که در دراز مدت اساساً ناپایدار است. هیچ کس نمی خواهد در آن مخمصه بماند. از این رو ، ایزوتوپهای رادیواکتیو ذرات زیر اتمی خاصی را ریخته و (انرژی را آزاد می کنند) تا زمانی که خود را به ایزوتوپ های خوب و پایدار تبدیل کنند.

O-18 پایدار است ، اما اکسیژن-۱۹ (O-19) نیست. دومی ناگزیر تجزیه خواهد شد – سریع! طی ۲۶٫۸۸ ثانیه از زمان ایجاد آن ، نمونه ای از O-19 تضمین می شود که نیمی از اتم های خود را در برابر خرابی های پوسیدگی از دست بدهد.

این بدان معنی است که O-19 دارای نیمه عمر ۲۶٫۸۸ ثانیه است. نیمه عمر مدت زمان لازم برای پوسیدگی ۵۰ درصد از نمونه ایزوتوپ است. این مفهوم را بخاطر بسپار ما در بخش بعدی می خواهیم آن را به دیرینه شناسی متصل کنیم.

اما قبل از اینکه ما در مورد علوم فسیلی صحبت کنیم ، نکته مهمی وجود دارد که باید بیان شود. برخلاف اکسیژن ، برخی عناصر هیچگونه ایزوتوپ پایدار ندارند. اورانیوم را در نظر بگیرید. در دنیای طبیعی سه ایزوتوپ از این فلز سنگین وجود دارد و همه آنها رادیواکتیو هستند و هسته های اتمی در حالت پوسیدگی مداوم قرار دارند. سرانجام ، یک قطعه اورانیوم به یک عنصر کاملاً متفاوت تبدیل می شود.

برای تلاش برای تماشای انتقال در زمان واقعی حوصله نکنید. روند بسیار ، خیلی آهسته شکل می گیرد.

گرفتن تاریخ (و سالم ماندن)

Uranium-238 (U-238) ، رایج ترین ایزوتوپ عنصر ، دارای نیمه عمر حدود ۴٫۵ میلیارد سال است ! به تدریج ، آن را به سرب-۲۰۶ (سرب-۲۰۶) ، که پایدار است ، تبدیل می شود. به همین ترتیب ، اورانیوم ۲۳۵ (U-235) – با ۷۰۴ میلیون سال نیمه عمر – انتقال به سرب ۲۰۷ (سرب-۲۰۷) ، ایزوتوپ پایدار دیگر.

از نظر زمین شناسان ، این اطلاعات واقعاً مفید است. بیایید بگوییم کسی تخته سنگی پیدا می کند که بلورهای زیرکون آن مخلوطی از U-235 و Pb-207 را شامل می شود. نسبت این دو اتم می تواند به دانشمندان در تعیین سن سنگ کمک کند.

در اینجا آمده است: بیایید بگوییم که اتمهای سرب بسیار بیشتر از همتایان اورانیوم هستند. در این حالت ، شما می دانید که در حال صخره بسیار قدیمی هستید. از این گذشته ، اورانیوم زمان کافی برای شروع تبدیل خود به سرب داشت. از طرف دیگر ، اگر خلاف آن صادق باشد – و اتمهای اورانیوم متداول تر هستند – پس باید سنگ در سمت جوان تر باشد.

تکنیکی که ما فقط توضیح داده ایم ، دوستیابی رادیومتری نامیده می شود . این عمل با استفاده از میزان پوسیدگی به خوبی مستند شده ایزوتوپ های ناپایدار برای تخمین سن نمونه های سنگی و سازندهای زمین شناسی است. دیرینه شناسان این استراتژی را به کار می گیرند تا تعیین کنند که زمان سپرده شدن یک فسیل خاص از زمان چه مدت زمان گذشته است (اگرچه همیشه به طور مستقیم تاریخ نمونه امکان پذیر نیست .)

برای قدردانی از ایزوتوپ ها نیازی به بوفه پیش از تاریخ نیستید. پزشکان پزشکی از برخی از انواع رادیواکتیو برای نظارت بر جریان خون ، مطالعه رشد استخوان و حتی مبارزه با سرطان استفاده می کنند. از رادیوایزوتوپ ها نیز استفاده شده است تا به کشاورزان بینش کیفیت خاک را بدهد .

خب! حالا شما مالک آن هستید. چیزی به نظر می رسد انتزاعی به عنوان تغییرپذیر بودن نوترونها بر همه چیز از درمان سرطان گرفته تا رازهای زمان عمیق تأثیر می گذارد. علم عالی است

پاسخی بگذارید