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Kernkraftwerk Isar, Deutschland

Abgebrannten Kernbrennstoff Pool

Turbine eines Kernkraftwerks

Was ist ein Isotop?

Isotope sind Atome, deren Atomkerne die gleiche Anzahl von Protonen, aber eine unterschiedliche Anzahl von Neutronen haben. Nicht alle Atome desselben Elements sind identisch und jede dieser Sorten entspricht einem anderen Isotop.

Was ist ein Isotop?

Das Wort Isotop wird verwendet, um anzuzeigen, dass sich alle Arten von Atomen eines chemischen Elements an derselben Stelle im Periodensystem befinden.

Gemäß der Definition des Isotops hat jedes Element die gleiche Ordnungszahl (Z), aber jedes hat eine andere Massenzahl (A). Die Ordnungszahl entspricht der Anzahl der Protonen im Atomkern des Atoms. Die Massenzahl entspricht der Summe der Neutronen und Protonen im Kern.

Dies bedeutet, dass sich die verschiedenen Isotope desselben Atoms nur durch die Anzahl der Neutronen voneinander unterscheiden.

Was ist ein Isotop?

Obwohl sie eine beliebige Anzahl von Neutronen haben können, gibt es einige bevorzugte Kombinationen von Protonen und Neutronen in den verschiedenen Atomen.

Diejenigen, die leicht sind (mit wenigen Protonen und Neutronen), entsprechen tendenziell der Anzahl der Neutronen und Protonen, während diejenigen, die schwerer sind, tendenziell mehr Neutronen als Protonen haben.

Isotope natürlichen Ursprungs

Gegenstände, die in der Natur zu finden sind, können in einer Vielzahl unterschiedlicher Konfigurationen vorliegen. Die Masse, die im Periodensystem der Elemente erscheint, ist der Durchschnitt aller Massen von allen, die natürlich gefunden werden können.

Wasserstoffisotope kommen beispielsweise natürlich vor.

Wasserstoff kann in drei verschiedenen Konfigurationen vorliegen: Protium, Deuterium und Tritium. Diese drei Isotope werden als Brennstoff für die Kernfusion verwendet. In Bezug auf Atomwaffen sind sie die Grundelemente der Wasserstoffbombe.

Die meisten natürlichen Elemente bestehen aus mehreren natürlichen Isotopen, die nur durch physikalische Verfahren getrennt werden können.

Was sind instabile Isotope?

Die instabilen Atome sind radioaktive Atome: Ihre Kerne verändern oder zerfallen emittierende Strahlung und werden zu anderen Isotopen oder Elementen.

Stabile Isotope haben eine Halbwertszeit in der Größenordnung von 3 Milliarden Jahren. 

Sie können mit Überschuss oder Mangel an Neutronen gefunden werden. Diese Atome können einige Zeit existieren, sind aber instabil.

Was ist ein Isotop?Genau diese Instabilität wird bei Kernbrennstoffen angestrebt. Da es instabil ist, ist es viel einfacher, Kernspaltungsreaktionen zu erzeugen.

Normalerweise macht ein Atom den großen Kern instabil. Wenn ein Kern aufgrund der Anzahl der Neutronen groß genug wird, ist er instabil und versucht, seine Neutronen und / oder Protonen auszuwerfen, um Stabilität zu erreichen.

Neutronen- / Protonenemission sowie Gammastrahlung sind Radioaktivität.

Beispiele und Verwendungen instabiler Isotope

Diese instabilen Atome haben viele mögliche Anwendungen in unserem Leben.

  • Die Kobaltisotope werden in der Nuklearmedizin eingesetzt, um die Ausbreitung von Krebs zu stoppen.

  • Radioaktive Isotope können als Tracer bei Patienten verwendet werden, um verschiedene interne Prozesse zu überwachen. 

  • In der Industrie können diese Elemente die Dicke eines Metalls messen.

  • Die instabilen Isanope von Uran werden als Brennstoff in Kernkraftwerken verwendet.

  • Kohlenstoff 14 wird zur Datierung verwendet. In der Archäologie ist es sehr üblich, Kohlenstoff 14 zu verwenden, um die Datierung verschiedener Elemente festzustellen.

  • Isotope von Uran, Plutonium und Wasserstoff werden für den Bau von Atomwaffen wie der Atombombe verwendet.

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Erscheinungsdatum: 2. Januar 2013
Geändert am: 25. November 2020