경우에 당신이 이제까지 공부하는 요소의 주기율표(아래 참조)에,당신은 아마 이미 알고 있는 이 테이블의 큰 거래에 대한 화학적 성질의 원자들의 세계.

하지만 당신은 실현되지 않을 수 있습니는 각각 주기율표에 실현 가족의 동위원소—원자들이 공유하는 동일한 이름과 화학적 특성,하지만 다른 대중이다.

동위 원소가 무엇인지,어떻게 사용할 수 있는지 이해하려면 원자의 내부를 자세히 살펴볼 필요가 있습니다.

빌딩 블록의 중요

원자로 구성되어 매우 고밀도 코어(라는 핵)의 양성자 및 중성자에 의해 둘러싸인 확산 클라우드의 전자.

의 생각할 수 있는 양성자 및 중성자로서 동일한 종류의 입자를 가진 하나의 키:차이를 양성자는 긍정적으로 충전하는 동안,중성자 수 없습니다. 이것은 양성자가 전기장이나 자기장을”느낄”수있는 반면 중성자는 할 수 없음을 의미합니다.

전자는 보다 훨씬 가볍고 양자 또는 중성자,동일한 크기의 충전으로 양성자 하지만 반대로 기호,즉 각 원자 같은 숫자를 양성자와 전자들이 전기적으로 중성이다.이것은 특정 원소의 화학적 거동을 결정하는 전자입니다.

동위 원소는 요소의 공유하는 같은 수의 양성자이지만 다른 번호로 중성자. 탄소를 예로 들어 보겠습니다.

자연에서 발견되는 탄소의 3 가지 동위 원소 인 탄소-12,탄소-13 및 탄소-14 가 있습니다. 3 개 모두 6 개의 양성자를 가지고 있지만 중성자 수는 각각 6,7 및 8 개이며 모두 다릅니다. 이는 세 가지 모든 동위 원소가 다른 원자 질량(carbon-14 는 가장 무거운)지만,공유하는 동일한 원자 번호(Z=6).

화학적으로 모든 세 가지로 구분할 수 없기 때문에,수의 전자에서는 이러한 각각의 세 가지 동위 원소는 동일합니다.

그래서 같은 원소의 다른 동위 원소는 화학적으로 말하면 동일합니다. 그러나 일부 동위 원소는 능력이 있는 이러한 문제를 피하기 위해 규칙로 변신하여 다른 요소이다.

행진으로 안정성

이 변화시키는 능력이 어떤 동위 원소가 함께 할 사실이 아닌 모든 동위 원소는 안정적이며,무엇 led 프레드릭 소니의 노벨상을 수상한 발견의 동위원소 in1913.

탄소-12 와 같은 일부 동위 원소는 특별한 일이 일어나지 않는 한 행복하게 탄소로 계속 존재할 것입니다. 다른 사람들-탄소-14 는 어떤 시점에서 근처의 안정한 동위 원소로 붕괴 될 것이라고 말합니다.

이 경우 탄소-14 의 중성자 중 하나가 양성자로 바뀌어 질소-14 를 형성합니다. 베타 붕괴로 알려진이 과정에서 핵은 전자와 안티 뉴트리 노의 형태로 방사선을 방출합니다.

핵이 붕괴 될 수있는 많은 요인이 있습니다. 가장 중요한 것 중 하나는 특정 핵이 가지고있는 중성자에 대한 양성자의 비율입니다. 는 경우에는 핵은 너무 많은 중성자(의 정의”너무 많은”방법에 따라 달라집거 핵),기회가 있는 그것이 부패으로 안정성이 있습니다.

핵에 양성자가 너무 많으면 마찬가지입니다. 이것은 주어진 원소의 일부 동위 원소가 방사성 인 반면 다른 원소는 그렇지 않은 이유 중 하나입니다.

에서 배의 별

에 의해 지금,당신은 수 있습니다 어떻게 이러한 모든 동위 원소에서 만들어졌습니다. 로 이 질문은 복잡 하나하지만,어떤 진실을 빌려하는 속담 우리는 모두의 성급 먼지입니다.

가벼운 동위 원소 중 일부는 빅뱅(Big Bang)동안 우주의 역사에서 매우 초기에 형성되었습니다. 다른 사람은 결과에서 일어나는 과정에서 별거나 결과적으로는 기회의 사이에 충돌이 높은 에너지의 핵-으로 알려진 우주선에서 우리의됩니다.

가장 자연적으로 기존의 동위 원소는 최종(안정적 또는 오래 살았)제품에서 결과 긴 시리즈의 핵 반응과 붕괴된다.

에서 이러한 대부분의 경우,빛 핵 했 분쇄와 함께 수 있도록 충분한 에너지가 강한 힘 접착제-본드처럼 형성하는 경우 양성자 및 중성자에 충분히 가까이 얻을 터치를 극복하는 전자기력–는 양성자다. 강한 힘이 밖으로 이기면,충돌하는 핵은 함께 결합하거나 융합하여 더 무거운 핵을 형성합니다.

우리 태양은 이것의 좋은 예입니다. 주요 동력 원 중 하나는 수소를 헬륨으로 변형시키는 일련의 융합 반응과 베타 붕괴 과정입니다.

변신 지식으로는 도구

1900 년대 초부터,때의 존재는 동위 원소가 처음 깨달,핵 물리학자 및 화학자가 방법을 찾아내는 방법을 연구하는 동위 원소를 형성할 수 있는 방법,그들은 부패하고,우리가 어떻게 사용할 수 있습니다.

로 자연의 동위원소–들은 화학제품 균일성의 핵 distinctiveness–그들에게 유용한 광범위한 응용 프로그램 등 다양한 분야에서 의학,고고학,농업,발전 및 광산도 있습니다.

당신은 당신의 애완 동물 스캔,당신은에서 혜택의 부산물의 방사성 붕괴 특정 동위원소(자주 의료라고 동위 원소). 우리는 이러한 생산 의료 동위 원소 사용하여 우리의 지식이 어떻게 핵 반응의 진행을 도움으로,원자로의 또는 가속기라고 cyclotrons.그러나 우리는 또한 자연적으로 발생하는 방사성 동위 원소를 이용할 수있는 방법을 발견했다. 탄소 데이트,예를 들어,사용 수명이 긴 동위 원소는 탄소-14 일 방법을 결정하는 오래된 개체.

정상적인 상황에서,탄소 14 에서 생산되는 우리의 분위기를 통해 우주선의 반응과 질소-14. 그것은 반감기는 대략 5,700 년 즉,절반의 수량의 탄소-14 부패에 그 기간.

는 동안에 생물 유기체가 살아있다,그것은 약에서 하나 carbon-14 일 동위 원소를 위해 모든 조원에 안정적인 탄소 12 동위 원소고 탄소-12 탄소 14 율을 유지에 대한 동일하게 유기체 생활입니다. 일단 죽으면 탄소의 새로운 섭취가 중단됩니다.

이것은 시간이 지남에 따라이 유기체의 잔해에서 탄소-14 대 탄소-12 변화의 비율을 의미합니다.

면 우리가 추출 탄소는 화학적 방법을 사용하여 샘플에서,우리가 할 수 있음 적용 방법이라고 가속기 질량 분석법(AMS)에 별도의 개별 탄소 동위원소량.

AMS 는 동일한 전하이지만 질량이 다른 가속 입자가 자기장을 통해 별도의 경로를 따른다는 사실을 이용합니다. 이러한 별도의 경로를 사용함으로써 우리는 놀라운 정확도로 동위 원소 비율을 결정할 수 있습니다.

이러한 예에서 볼 수 있듯이,우리는 다양한 방법으로 동위 원소에 대한 지식을 적용합니다. 우리는 그들을 생산,그들을 검출하고,추출,그리고 그들을 공부하는 이중의 목적을 이해 원자핵으로 동작하지 않고 우리가 어떻게 활용하실 수 있습의 힘이 우리의 이익을 위해.