Үндсэн ялгаа – Тогтвортой изотоп ба радиоизотоп
Изотопууд нь өөр өөр атомын масстай нэг химийн элементийн өөр өөр хэлбэр юм. Энэ нь тодорхой химийн элементийн изотопууд ижил атомын дугаартай боловч өөр атомын масстай гэсэн үг юм. Учир нь эдгээр изотопуудын атомын цөмд өөр өөр тооны нейтрон байдаг. Зарим изотопууд тогтвортой байхад зарим нь тогтворгүй байдаг. Тогтвортой изотопууд нь байгалийн гаралтай химийн элементүүдийн хэлбэрүүд юм. Эдгээр тогтвортой изотопууд нь атом хэлбэрээр эсвэл бусад атомуудтай хослуулан байж болно. Тогтворгүй изотопууд нь тогтвортой байдалд орох хүртэл цацраг идэвхт задралд ордог. Эдгээр изотопуудыг радиоизотопууд гэж нэрлэдэг. Тогтвортой изотопууд болон радиоизотопуудын гол ялгаа нь тогтвортой изотопууд цацраг идэвхт задралд ордоггүй, харин радиоизотопууд цацраг идэвхт задралд ордог.
Тогтвортой изотопууд гэж юу вэ?
Тогтвортой изотопууд нь тогтвортой цөмтэй ижил химийн элементийн өөр өөр хэлбэр юм. Эдгээр атомууд нь ижил химийн элементэд харьяалагддаг тул ижил атомын дугаартай (атомын цөм дэх протоны тоо) боловч атомын цөм дэх нейтроны тоо өөр байдаг тул атомын масс нь бие биенээсээ ялгаатай.
Тогтвортой изотопууд нь атомын цөмүүдийн тогтвортой байдлын улмаас цацраг идэвхт бус байдаг. Тиймээс эдгээр атомууд цацраг ялгаруулдаггүй. Тодорхой химийн элемент нь нэгээс олон тогтвортой изотоптой байж болно. Гэхдээ зарим химийн элементүүдэд бүх изотопууд тогтворгүй байдаг; иймээс тэдгээр нь цацраг идэвхт юм.
Зураг 1: Тогтвортой изотопуудын тоонд тулгуурласан үечилсэн хүснэгт
Атомын цөмийн тогтвортой байдал нь хоёр үндсэн хүчин зүйлээс хамаардаг:
- Протон ба нейтроны хоорондын харьцаа
- Протон ба нейтроны нийлбэр
“Ид шидийн тоо” гэдэг нь тодорхой атомын цөмийн тогтвортой байдлыг тодорхойлоход хэрэглэгддэг химийн ойлголт юм. Энэ нь тогтвортой изотопуудад байгаа электронуудын тоог өгдөг. Шидэт тоо нь цөм дэх протоны тоо эсвэл бүр нейтроны тоо байж болно.
Ид шидийн тоо: 2, 8, 20, 28, 50, 82 болон 126
Хэрэв изотопын атомын дугаар дээрх тоонуудын аль нэгтэй тэнцүү бол энэ нь тогтвортой изотоп болно. Түүнчлэн хэрэв изотоп 114 протонтой бол энэ нь тогтвортой изотоп юм. Түүнээс гадна хэрэв 126 эсвэл 184 нейтрон байгаа бол тэдгээр нь бас тогтвортой изотопууд юм. Нэмж хэлэхэд, хэрэв атом дахь протон ба нейтроны харьцаа тэгш тоо байвал эдгээр изотопууд нь тогтвортой изотопууд байх магадлалтай.
Радиоизотопууд гэж юу вэ?
Радиоизотопууд нь цацраг идэвхт задралд ордог химийн элементүүдийн тогтворгүй изотопууд юм. Эдгээр изотопууд нь тогтворгүй атомын цөмтэй тул цацраг идэвхт задралд ордог. Ихэнх химийн элементүүд нэг буюу хэд хэдэн цацраг идэвхт изотоптой байдаг бол зарим химийн элементүүд нь зөвхөн цацраг идэвхт изотоптой байдаг (Жишээ нь: Уран).
Зураг 2: Янз бүрийн радиоизотопууд ба тэдгээрийн цацраг идэвхт задрал
Цацраг идэвхт изотопууд хэд хэдэн шалтгааны улмаас тогтворгүй байдаг:
Атомын цөмд протоны тоотой харьцуулахад маш олон нейтрон байгаа нь
Эдгээр радиоизотопуудад цацраг идэвхт задралын үед нейтронууд протон болон электрон болж хувирдаг
Атомын цөмд их хэмжээний протон байх
Эдгээр радиоизотопуудад протонууд нейтрон болон позитрон болж хувирдаг
Олон тооны протон ба электронууд байгаа
Эдгээр радиоизотопууд нь альфа задралд орж хоёр протон, хоёр нейтрон альфа бөөмс хэлбэрээр ялгардаг
Тогтвортой изотоп ба радиоизотопын ялгаа юу вэ?
Тогтвортой изотопууд ба Радиоизотопууд |
|
| Тогтвортой изотопууд нь тогтвортой цөмтэй ижил химийн элементийн өөр өөр хэлбэрүүд юм. | Радиоизотопууд нь цацраг идэвхт задралд ордог химийн элементүүдийн тогтворгүй изотопууд юм. |
| Тогтвортой байдал | |
| Тогтвортой изотопууд нь маш тогтвортой бөгөөд цацраг идэвхт задралд ордоггүй. | Радиоизотопууд нь маш тогтворгүй бөгөөд цацраг идэвхт задралд орж тогтвортой төлөвт ордог. |
| Протон | |
| 114 протон байгаа нь изотопыг тогтвортой изотоп болгодог. | Олон тооны протон байгаа нь изотопыг радиоизотоп болгодог. |
| Нейтронууд | |
| 126 эсвэл 184 нейтрон байгаа нь изотопыг тогтвортой изотоп болгодог. | Атомын радиус дахь нейтроны тоо протоны тооноос их байна. |
Товч мэдээлэл – Тогтвортой изотопууд ба Радиоизотопууд
Изотопууд нь ижил атомын дугаартай боловч өөр атомын масстай ижил химийн элементийн атомууд юм. Зарим изотопууд тогтвортой байхад зарим нь тогтворгүй байдаг. Тогтвортой изотопууд нь эдгээр химийн элементүүдийн байгалийн хэлбэр юм. Тогтворгүй изотопуудыг радиоизотопууд гэж нэрлэдэг бөгөөд учир нь эдгээр изотопууд нь цацраг идэвхт задралд орж, тогтвортой төлөвийг олж авдаг. Тогтвортой изотопууд болон радиоизотопуудын гол ялгаа нь цацраг идэвхт задралд орох чадварт суурилдаг.
