Apakah Isotop?

Isotop adalah atom unsur yang sama dengan bilangan proton yang sama tetapi bilangan neutron yang berbeza. Nombor atom mereka adalah sama, tetapi nombor massa mereka berbeza. Nombor massa sentiasa dilambangkan oleh A, sedangkan Z merujuk kepada nombor atom unsur-unsur. Nombor atom melambangkan bilangan proton dalam nukleus atom, dan digunakan untuk mengenal pasti kedudukan elemen pada jadual berkala. Bilangan jisim atom ialah bilangan neutron dalam nukleusnya. Isotop unsur-unsur mempunyai sifat fizikal yang berbeza kerana variasi dalam jisim atom mereka. Oleh kerana perbezaan ini, isotop-isotop seperti ini mempunyai kepadatan yang berlainan, serta titik lebur dan didih. Walau bagaimanapun, isotop unsur sentiasa mempunyai ciri kimia yang serupa. Kesamaan berlaku kerana hanya elektron yang digunakan dalam tindak balas kimia, bukan neutron atau proton.

Sejarah Isotop

Radiokimia Fredrick Soddy pertama mencadangkan kewujudan isotop pada tahun 1913 selepas menjalankan kajian yang membabitkan kerosakan rantaian radioaktif. Semasa percubaannya, Soddy menyedari empat puluh spesies berbeza wujud di antara plumbum dan uranium, namun jadual berkala hanya dapat menampung 11 atom. Selepas ujian kimia yang dijalankan untuk memisahkan beberapa elemen ini telah gagal, beliau mencadangkan supaya lebih daripada satu jenis atom boleh berkongsi kedudukan yang sama dalam jadual berkala dan menamakannya isotop.

Contoh Isotop

Klorin mengandungi dua isotop utama: klorin-35 dan klorin-37. Untuk sampai pada kesimpulan ini, para saintis telah mendapati bahawa dalam bahan klorin, proporsi setiap isotop-isotop ini wujud secara keseluruhan, dan itulah sebabnya rasio digunakan untuk menyatakan perbezaan kuantiti. Nisbah ini berguna apabila mengira peratusan relatif dan massa atom relatif. Contoh-contoh isotop yang lain termasuk karbon (karbon-12 dan isotop karbon-14), oksigen (oksigen-16 dan oksigen-18), dan fosforus (fosforus-31 adalah isotop utama, walaupun jumlah fosforus-32 juga wujud). Isotop-komposisi sebatian ini dianggap stabil, dan kebanyakannya mempunyai hanya dua isotop. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa elemen yang mempunyai hanya satu isotop, termasuk fluorin, berilium, arsenik, yttrium, emas, aluminium, yodium, mangan, sodium, dan niobium.

Pembersihan Isotop

Terdapat tiga bidang utama di mana isotop digunakan. Yang pertama adalah pemisahan isotop. Pemisahan memudahkan pemaksimuman sifat-sifat atom seperti yang diperlukan. Dalam pemisahan elemen ringan seperti deuterium dan oksigen, terdapat penerapan kaedah penyebaran gas. Pemisahan unsur-unsur berat seperti uranium dan plutonium berlaku oleh spektrometri massa.

Permohonan Isotop

Penggunaan pertama isotop adalah penggunaan oleh ahli arkeologi dalam karbon dating. Isotop adalah dua jenis: isotop stabil dan radioaktif. Isotop yang stabil mengandungi kombinasi proton dan neutron yang sama dan tidak mengalami kerosakan. Sebaliknya, isotop radioaktif mempunyai nukleus yang tidak stabil dan dengan itu mengalami kerosakan. Pereputan radioaktif mungkin mengambil masa selama 5, 730 tahun, seperti unsur karbon. Ahli arkeologi menggunakan komponen isotop ini untuk menentukan umur objek yang terdapat dalam penggalian arkeologi.