Isotop

Isotoper (fra gresk, av iso- (ἴσος), «lik», og -top, til gresk topos (τόπος), «sted», idet isotopene står på samme sted i grunnstoffenes periodesystem)«isotop», NAOBSoddy, Frederick (12. desember 1922): «The origins of the conceptions of isotopes» (PDF). Nobelprize.org. s. 393. Sitat: «Thus the chemically identical elements - or isotopes, as I called them for the first time in this letter to Nature, because they occupy the same place in the Periodic Table ...» er variasjoner av et spesielt kjemisk grunnstoff som varierer i antall nøytroner i kjernen. Alle isotoper til et grunnstoff har samme antall protoner i hvert atom. Alle isotoper av samme grunnstoff har tilnærmet like egenskaper, siden de inneholder like mange protoner og elektroner. Diffusjonshastigheten vil imidlertid variere. Noen isotoper er ustabile (radioaktive) og desintegrerer mens de sender ut stråling. Kjente isotoper vises i isotoptabellen.

Ordet isotoper er noen ganger feilaktig brukt i stedet for nuklider.Hägg, G. (1963): Allmän och oorganisk kemi, Almqvist & Wiksell Uppsala, avsnitt 1-3c, s. 23 Begrepet nuklid refererer først og fremst til kjernefysiske egenskaper snarere enn kjemiske egenskaper, mens begrepet isotop primært refererer til kjemiske egenskaper snarere enn kjernefysiske egenskaper.

Isotoper betegnes ved å oppgi det kjemiske symbolet med massetallet (antall nukleoner) oppe til venstre. Ofte angis atomtallet nede til venstre, men det er strengt tatt unødvendig ettersom atomtallet framgår av det kjemiske symbolet. Helium har for eksempel isotopene 3He (2 protoner, 1 nøytron) og 4He (2 protoner, 2 nøytroner). Isotoper kan også angis med grunnstoffets navn etterfulgt av massetallet, for eksempel helium-3 og helium-4.

 Begrepet 
Det var den skotske legen og forfatteren Margaret Todd som i 1913 foreslo for den britiske kjemikeren Frederick Soddy å kalle fenomenet han nettopp hadde beskrevet, for «isotop».

 Anvendelser 
Forholdene mellom ulike isotoper i materialer brukes til en rekke formål, blant annet absolutt datering. Vanlige dateringsmetoder som bruker isotoper, er:

 Karbondatering brukes i arkeologien til relativt nøyaktig bestemmelse av alder på opptil 50 000 år. Slik karbondatering gjøres på organisk materiale som trekull og planterester.
 Uran-bly-datering kan benyttes på bergarter som er flere milliarder år gamle. På prekambriske bergarter benyttes denne uranseriedateringen gjerne på mineralene zirkon, titanitt og monazitt.
 Uran-thorium-datering brukes på kalsiumkarbonat i speleothemer og koraller. Den har en øvre grense på litt over 500 000 år. 

Forholdet mellom oksygen- og hydrogenisotoper i isprøver fra Grønland og Antarktis har gitt mye informasjon om klimaendringer i fortida. Innholdet av 18O i dyphavssedimenter er grunnlaget for en inndeling av Jordas historie i varme og kalde perioder som kalles isotoptrinn.

Økologer måler mengden av ulike isotoper for å undersøke næringskjeder i økosystemer. Et eksempel er at paleontologer bruker mengden av 13C og 15N i kollagen i dyrebein for å studere gamle økosystemer. Det er da mulig å finne ut hvilke bytter rovdyr jaktet på, og hvilke planter som planteetere beitet på.

Se også
 Hydrogen – 3 kjente naturlige isotoper – det eneste grunnstoffet med forskjellige navn for sine isotoper.
 Helium – 2 stabile, 6 ustabile isotoper
 Litium – 2 stabile, 8 kunstige ustabile isotoper
 Beryllium – 1 naturlig stabilt, 11 kunstige isotoper
 Bor – 2 stabile, 12 kunstige isotoper
 Karbon – 2 stabile isotoper, 1 naturlig ustabil isotop og 12 kunstige ustabile isotoper
 Kobolt – 1 naturlig stabil, 28 kunstige ustabile isotoper
 Uran – ingen stabile, 26 ustabile isotoper
 Plutonium – ingen stabile, 22 ustabile isotoper

 Referanser