دید کلی:
دانشمندان در مطالعه
عناصر رادیواکتیو طبیعی با پدیده مبهمی برخورد نمودند. در بررسی خواص مواد حاصل از
تجربه رادیواکتیو شباهتهای زیادی با بعضی
عناصر شیمیایی از قبل شناخته شده ، دیده شد و تنها از نظر
عدد جرمی بین آنها تفاوت وجود داشت. برای مثال ،
یونیوم ، ماده کشف شده درسال 1906 از نظر خواص با
توریوم یکی بود و یا
مزوتوریم که در سالهای بعدی کشف شد و با
رادیوم شباهت داشت.
تمام انواع
سرب که نتیجه نهایی تجزیه سریهای
اورانیوم ، توریم و
هلیوم می باشند با یکدیگر و نیز با سرب معمولی تنها در
عدد جرمی تفاوت دارند. بنابراین در تصحیح تدریجی
جدول مندلیف عناصر نمونه های مختلف از اتمها ی با
خواص شیمیایی کاملا مشابه اما متفاوت در عدد جرمی در یک خانه قرار گرفتند. چنین اتمهایی را
ایزوتوپ می خوانند (به معنای "یک جا" یا "هم جا").
- به طور طبیعی این سوال پیش می آید که آیا عناصر غیر رادیواکتیو و معمولی نیز دارای ایزوتوپ می باشند؟
غیر ممکن است که ایزوتوپ ها را به کمک روشهای شیمیایی از یکدیگر جدا کنیم. زیرا از نظر خواص شمیایی کاملا یکسان می باشند. بنابرین ، میدان الکتریکی برای جدا کردن آنها کاربردی ندارد. زیرا تعداد الکترون ها در مدارهای الکترونی و نیز بار مثبت هسته در ایزوتوپها یکسان می باشد.
- چه خاصیتی از ایزوتوپهای یک عنصر می تواند برای جداکردن آنها به کار رود ؟
فقط یکی اختلاف در عدد جرمی!
اگر یون های باردار در یک میدان قوی مغناطیسی یا الکتریکی با سرعت های مساوی حرکت کنند مسیر ایزوتوپ سبک تر دارای انحراف بیشتری از مسیر ایزوتوپ سنگین تر می باشد. این مطلب اساس یک ماشین مخصوص جداسازی اتم اسپکترومتر جرمی آستون (Aston) را به وجود می آورد که اولین بار فیزیکدان انگلیسی ، آستون (Aston) آن را طرح ریزی نمود و پس از وی دستگاه مذکور به این نام خوانده شد.
گستره وسیع و کاربردهای ایزوتوپها:
- معلوم شده که تقریبا تمامی عناصر دارای ایزوتوپ می باشند. بعضی عناصر تعداد کمی ایزوتوپ داشته و بعضی دیگر ایزوتوپها زیادی دارند. مثلا اکسیژن شامل سه ایزوتوپ زیر هستند:
- اکسیژن 16 (99.76%)
- اکسیژن 17 (0.04%)
- اکسیژن 18 (0.2%)
ایزوتوپها ممکن است پایدار یا ناپایدار (رادیواکتیو) باشند، یعنی در طول زمان به خودی خود تجزیه شوند.
مباحث مرتبط با عنوان:
