Що таке ізотопи?

Ізотопами називаються різновиди хімічних елементів, що розрізняються між собою складом ядра атома. У різних ізотопів кількість нейтронів в ядрі теж різна. Фізичні і хімічні властивості ізотопів близькі або збігаються, за деякими винятками (іноді, втім, саме ці винятки є дуже суттєвими для практичного застосування). Отже, що таке ізотопи, сподіваюся, вже зрозуміло. Давайте тепер спробуємо розібратися, як до ізотопів додумалися, і яка користь від цього відкриття є для нас, людей, далеких від висот науки.

Трохи історії

Існування ізотопів було доведено на початку минулого століття, коли з'ясувалося, що ионий і радоторій (продукти розпаду урану і торію, відповідно), мають однакові хімічні властивості, при цьому відрізняючись масою ядра. Подальші спроби з'ясувати, чим відрізняються ізотопи, показали, що всі ці речовини мають однаковий рентгенівський і оптичний спектр, але різні характеристики радіоактивного розпаду.

Англійський вчений Содди запропонував називати такі речовини ізотопами (від грецьких слів ізо - однаковий і топос - місце). Деякі ізотопи мають свої власні імена, як згадані вище ионий і радіоторій, частіше ж ізотопи позначаються назвою базового елементу з додаванням масового числа: уран-235, уран-238 і т.д.

Використання ізотопів

Найбільш відомим (сумнозвісним, на жаль) застосуванням ізотопів є ядерна зброя. Для того щоб радіоактивна речовина (наприклад, уран) зміг стати начинкою атомної бомби, необхідно його збагатити. Під збагаченням мається на увазі доведення до потрібного процентного співвідношення кількості різних ізотопів урану. Для старту ланцюгової ядерної реакції потрібно, щоб урану-235 було не менше 3% від загальної маси речовини, в природі ж це співвідношення набагато менше.