Izotopy jsou formy prvku, které mají různý počet neutronů. Všechny izotopy prvku mají stejné atomové číslo a počet protonů, ale mají navzájem odlišné atomové hmotnosti. Izotopy prvku mají podobné chemické vlastnosti, ale liší se jadernými vlastnostmi.

Každý prvek má své izotopy. Celkem 81 stabilních prvků má 275 izotopů. Prvky se stabilními izotopy však mají také radioaktivní izotopy neboli radioizotopy. Na druhou stranu radioaktivní prvky nemají žádné stabilní izotopy. Bylo identifikováno více než 800 radioaktivních izotopů. Některé z radioaktivních izotopů jsou přirozené, zatímco jiné byly vyrobeny pouze v laboratoři.

Původ slova

Termín izotopy zavedla v roce 1913 skotská lékařka Margaret Toddová. Slovo navrhla chemikovi Fredericku Soddymu. Ten jej převzal pro použití v chemii a fyzice. Slovo pochází z řeckých slov isos (stejný) a topos (místo). Izotopy prvku zaujímají stejné místo v periodické tabulce prvků. Atomová hmotnost prvku v periodické tabulce je průměrem hmotností přirozeně se vyskytujících izotopů tohoto prvku.

Zápis izotopů

Existují dva běžné způsoby zápisu izotopů:

(1) Nejprve se uvede název nebo symbol prvku, za ním pomlčka a pak hmotnostní číslo izotopu. Například vodík-3 nebo H-3 označuje izotop vodíku s 1 protonem a 2 neutrony, které dohromady dávají hmotnostní číslo 3. Uhlík-12 nebo C-12 označuje stabilní izotop uhlíku se 6 protony a 6 neutrony.

(2) Hmotnostní číslo nebo hmotnostní číslo i atomové číslo se uvádí na levé horní straně symbolu prvku. Například izotop uhlíku se 6 protony a 6 neutrony je 126C . V ideálním případě je hmotnostní číslo umístěno přímo nad atomovým číslem, ale to není vždy možné u zápisu psaného na stroji.

Příklady izotopů

Izotopy vodíku jsou vodík-1 (proton, což je stabilní izotop), vodík-2 (deuterium, což je další stabilní izotop) a vodík-3 (tritium, což je radioizotop).

Uran-235 a uran-238 jsou dva izotopy uranu. Oba jsou přírodní izotopy, které se nacházejí v zemské kůře.

Uhlík-12 a uhlík-14 jsou dva izotopy uhlíku. Uhlík-12 je stabilní, zatímco uhlík-14 je radioaktivní.

Mateřské a dceřiné izotopy

Pokud radioizotop prochází radioaktivním rozpadem, výchozí izotop se nazývá mateřský izotop. Rozpadem vzniká jeden nebo více dceřiných izotopů. Například uran-238 je mateřský izotop, který se rozpadá na dceřiný izotop thorium-234.

Izotop vs. nuklid

Izotop označuje vzorek atomů. Pokud se studuje počet protonů a neutronů jednotlivého atomu, nazývá se nuklid prvku. V jaderné vědě se dává přednost termínu nuklid před termínem izotop. Nuklidy se stejným hmotnostním číslem jako ostatní se nazývají izobary. Například argon-40, draslík-40 a vápník-40 jsou izobary.

• Nagel, Miriam C. (1982). „Frederick Soddy: Od alchymie k izotopům“. Journal of Chemical Education. 59 (9): 739-740. doi:10.1021/ed059p739
• Soddy, Frederick (1913). „Intra-atomic charge.“ Nature 92 (2301), Springer Nature Publishing AG. doi:10.1038/092399c0
• Strömholm, Daniel; Svedberg, Theodor (1909). „Untersuchungen über die Chemie der radioactiven Grundstoffe II“. (Zkoumání chemie radioaktivních prvků, část 2). Zeitschrift für anorganischen Chemie. 63: 197-206.