Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove

2.9: Isotopen
INHOUDSOPGAVE

JoVE Core
Biology

This content is Free Access.

Education
Isotopes
 
Deze voice-over is door de computer gegenereerd
TRANSCRIPT

2.9: Isotopes

2.9: Isotopen

Elements have a set number of protons that determines their atomic number. For example, all atoms with eight protons are oxygen. However, the number of neutrons can vary for an atom of the same element. These variations of elements, with the same number of protons but different numbers of neutrons, are called isotopes.

The mass number is the sum of protons and neutrons. Hence, isotopes of an element have the same atomic number, but different mass numbers. An element’s atomic mass, or atomic weight, is a weighted average of the masses of the element’s isotopes. The average is said to be weighted because it reflects the relative abundance of the different isotopes in the sample. In other words, the masses of the most common isotopes contribute most strongly to the average.

Several elements exist as multiple isotopes in nature, including carbon, potassium, and uranium. On the periodic table, the atomic mass of an element reflects the relative abundance of their naturally-occurring isotopes on Earth.

Isotopes are often discussed in the context of radioactivity. A radioactive element is essentially an element with an unstable nucleus. Most radioactive elements have atomic numbers of 84 or higher. Other elements have isotopes that are non-radioactive and, in most cases, at least one radioactive isotope, a radioisotope.

To become more stable, radioisotopes release subatomic particles. In the process, known as radioactive decay, they emit energy known as radiation. Radioactive decay can alter the number of protons in an element, effectively changing its identity.

Radiation can be used to help determine the age or thickness of different materials. In medicine, it is applied to diagnose and track medical conditions using PET scanners, as well as to treat cancer.

Elementen hebben een bepaald aantal protonen dat hun atoomnummer bepaalt. Alle atomen met acht protonen zijn bijvoorbeeld zuurstof. Het aantal neutronen kan echter variëren voor een atoom van hetzelfde element. Deze variaties van elementen, met hetzelfde aantal protonen maar verschillende aantallen neutronen, worden isotopen genoemd.

Het massagetal is de som van protonen en neutronen. Daarom hebben isotopen van een element hetzelfde atoomnummer, maar verschillende massagetallen. De atoommassa van een element, of atoomgewicht, is een gewogen gemiddelde van de massa's van de isotopen van het element. Het gemiddelde wordt gewogen omdat het de relatieve abundantie van de verschillende isotopen in het monster weerspiegelt. Met andere woorden, de massa's van de meest voorkomende isotopen dragen het sterkst bij aan het gemiddelde.

Verschillende elementen bestaan als meerdere isotopen in de natuur, waaronder koolstof, kalium en uranium. Op het periodiek systeem weerspiegelt de atomaire massa van een element de relatieve overvloed van their natuurlijk voorkomende isotopen op aarde.

Isotopen worden vaak besproken in de context van radioactiviteit. Een radioactief element is in wezen een element met een onstabiele kern. De meeste radioactieve elementen hebben atoomnummers van 84 of hoger. Andere elementen hebben isotopen die niet-radioactief zijn en, in de meeste gevallen, ten minste één radioactieve isotoop, een radio-isotoop.

Om stabieler te worden, geven radio-isotopen subatomaire deeltjes af. In het proces, bekend als radioactief verval, zenden ze energie uit die bekend staat als straling. Radioactief verval kan het aantal protonen in een element veranderen, waardoor de identiteit effectief verandert.

Straling kan worden gebruikt om de ouderdom of dikte van verschillende materialen te helpen bepalen. In de geneeskunde wordt het toegepast om medische aandoeningen te diagnosticeren en op te sporen met behulp van PET-scanners, en om kanker te behandelen.


Aanbevolen Lectuur

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
simple hit counter