Isotoper är former av ett grundämne som har olika antal neutroner. Alla isotoper av ett grundämne har samma atomnummer och antal protoner, men de har olika atommassa från varandra. Isotoper av ett grundämne har liknande kemiska egenskaper, men har olika kärntekniska egenskaper.

Alla grundämnen har isotoper. De 81 stabila grundämnena har 275 isotoper. Men grundämnen med stabila isotoper har också radioaktiva isotoper eller radioisotoper. De radioaktiva grundämnena har å andra sidan inga stabila isotoper. Över 800 radioaktiva isotoper har identifierats. En del av de radioaktiva isotoperna är naturliga, medan andra bara har framställts i laboratoriet.

Vordets ursprung

Begreppet isotoper myntades av den skotska läkaren Margaret Todd 1913. Hon föreslog ordet till kemisten Frederick Soddy. Han antog det för användning inom kemi och fysik. Ordet kommer från de grekiska orden isos (lika) och topos (plats). Isotoper av ett grundämne intar samma plats i det periodiska systemet. Atommassan för ett grundämne i det periodiska systemet är ett medelvärde av massorna för de naturligt förekommande isotoperna av grundämnet.

Isotopenotation

Det finns två vanliga metoder för att skriva isotoper:

(1) Grundämnets namn eller symbol anges först, följt av ett bindestreck och sedan isotopens masstal. Exempelvis avser väte-3 eller H-3 väteisotopen med 1 proton och 2 neutroner, som tillsammans ger ett masstal på 3. Kol-12 eller C-12 avser den stabila kolisotopen med 6 protoner och 6 neutroner.

(2) Masstalet eller både masstalet och atomnumret anges på den övre vänstra sidan av en grundämnessymbol. Exempelvis är kolets isotop med 6 protoner och 6 neutroner 126C . I idealfallet placeras masstalet direkt över atomnumret, men detta är inte alltid möjligt i maskinskriven notation.

Isotop Exempel

Vätets isotoper är väte-1 (protium, som är en stabil isotop), väte-2 (deuterium, som är en annan stabil isotop) och väte-3 (tritium, som är en radioisotop).

Uran-235 och uran-238 är två isotoper av uran. Båda är naturliga isotoper som finns i jordskorpan.

Kol-12 och kol-14 är två kolisotoper. Kol-12 är stabilt, medan kol-14 är radioaktivt.

Moder- och dotterisotoper

När en radioisotop genomgår radioaktivt sönderfall kallas startisotopen för moderisotopen. Vid sönderfallet bildas en eller flera dotterisotoper. Till exempel är uran-238 föräldraisotopen som sönderfaller till dotterisotopen torium-234.

Isotop vs nuklid

En isotop avser ett urval av atomer. När antalet protoner och neutroner hos en enskild atom studeras kallas den för en nuklid av grundämnet. Inom kärnvetenskapen föredras termen nuklid framför termen isotop. Nuklider med samma masstal som varandra kallas isobarer. Till exempel är argon-40, kalium-40 och kalcium-40 isobarer.

• Nagel, Miriam C. (1982). ”Frederick Soddy: Från alkemi till isotoper”. Journal of Chemical Education. 59 (9): 739-740. doi:10.1021/ed059p739
• Soddy, Frederick (1913). ”Intraatomär laddning”. Nature 92 (2301), Springer Nature Publishing AG. doi:10.1038/092399c0
• Strömholm, Daniel; Svedberg, Theodor (1909). ”Untersuchungen über die Chemie der radioactiven Grundstoffe II”. (Undersökningar om de radioaktiva grundämnenas kemi, del 2). Zeitschrift für anorganischen Chemie. 63: 197-206.