Πώς λέτε τη διαφορά μεταξύ ισοτόπων;


Απάντηση 1:

Δεν είστε σίγουροι για το περιεχόμενο εδώ. . . αλλά προχωρώντας.

Τα ραδιενεργά ισότοπα έχουν διαφορετικές ημιζωές. Έτσι διακρίνουμε μεταξύ (ας πούμε) U-235 και U-238 (U: ουράνιο). Έχουν πολύ διαφορετικές μισές ζωές. Τα άρθρα της Wikipedia για τα διάφορα χημικά στοιχεία απαριθμούν συνήθως γνωστά ισότοπα ενός στοιχείου, μαζί με τις μετρούμενες ημιζωές. (Κάθε χημικό στοιχείο έχει τουλάχιστον ένα ραδιενεργό ισότοπο.) Έτσι ξεκίνησαν τα ισότοπα. Οι χημικοί στην πρώτη δεκαετία του 20ού αιώνα διέθεταν τις διαφορετικές σειρές ραδιενεργών αποσυνθέσεων, ξεκινώντας από τα U-235, U-238 και Th-232 (Th: thorium). Στην αρχή σκέφτηκαν ότι κάθε ξεχωριστό ραδιενεργό είδος ήταν ένα ξεχωριστό στοιχείο. Αλλά βρήκαν πάρα πολλά ραδιενεργά είδη για τον διαθέσιμο χώρο στο περιοδικό διάγραμμα μεταξύ βισμούθιου και ουρανίου. Το ραδόνιο ήταν ιδιαίτερα προβληματικό, αφού (νομίζω) υπάρχουν τρία διαφορετικά ισότοπα ραδονίου μεταξύ αυτών των τριών σειρών αποσύνθεσης. Και το ραδόνιο ήταν ιδιαίτερα εύκολο να ανιχνευθεί αφού ήταν αέριο, προέρχεται από το στερεό δείγμα. Οι χημικοί πρότειναν τουλάχιστον δύο ονόματα, το γνωστό ραδόνιο και επίσης το νιτόνιο. Τελικά συνειδητοποίησαν ότι όλες αυτές οι εκβολές ήταν το ίδιο στοιχείο, απλά διαφορετικά ισότοπα. Δείτε το άρθρο της Wikipedia σχετικά με το ραδόνιο.

Ένα φασματόμετρο μάζας θα διαχωρίσει τα διαφορετικά ισότοπα οποιουδήποτε χημικού στοιχείου. Πιστεύω ότι μπορούν επίσης να διαχωριστούν (βραδέως) με κλασματική απόσταξη. Πιστεύω ότι έτσι παρέχονται προμηθευτές στοιχείων ή ενώσεων εμπλουτισμένων με ένα συγκεκριμένο ισότοπο.

Αλλά γιατί θα πάει κανείς σε βάρος και την ταλαιπωρία του διαχωρισμού (ας πούμε) O-17 από O-16 ή C-13 από C-12. Αυτό οδηγεί στον πιο ενδιαφέροντα τρόπο που μπορεί κανείς να διακρίνει μεταξύ των ισότοπων, κάθε ισότοπο έχει το δικό του πυρηνικό γύρισμα. Και έτσι το C-13 δίνει διαφορετικά αποτελέσματα σε ένα φασματόμετρο NMR από C-12. στην πραγματικότητα, το C-12 έχει πυρηνικό γύρο 0 και έτσι δεν δίνει σήμα NMR. Αλλά (ευτυχώς) ένα λεπτό κλάσμα ατόμων άνθρακα έχει έναν πυρήνα C-13 με περιστροφή 1/2 και έτσι δείχνει ένα σήμα στο φασματόμετρο NMR. Έτσι, το κομμάτι του C-13 γίνεται πολύ χρήσιμο, καθώς κάποιος μπορεί να μάθει πολλά για μια άγνωστη οργανική ένωση και για τη χημική δομή ή τα οργανικά μόρια γενικά από τα φάσματά τους C-13 NMR.