Isótopo

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En la esquina inferior derecha de esta placa fotográfica de Joseph John Thomson están marcados los dos isótopos del neón: neón-20 y neón-22.

Se denominan isótopos (del griego: ἴσος, isos = mismo; τόπος, tópos = lugar) a los átomos de un mismo elemento, cuyos núcleos tienen cantidad diferente de neutrones, y por lo tanto, difieren en masa. La mayoría de los elementos químicos poseen más de un isótopo. Solamente 21 elementos (ejemplos: berilio, sodio) poseen un solo isótopo natural; en contraste, el estaño es el elemento con más isótopos estables.

Otros elementos tienen isótopos naturales, pero inestables, como el Uranio, cuyos isótopos están constantemente en decaimiento, lo que los hace radiactivos. Los isótopos inestables son útiles para estimar la edad de variedad de muestras naturales, como rocas y materia orgánica. Esto es posible, siempre y cuando, se conozca el ritmo promedio de desintegración de determinado isótopo, en relación a los que ya han decaído. Gracias a este método de datación, conocemos la edad de la tierra. Los rayos cósmicos hacen inestables a isótopos estables de Carbono que posteriormente se adhieren a material biológico, permitiendo así estimar la edad aproximada de huesos, telas, maderas, cabello, etc. Se obtiene la edad de la muestra, no la del propio isótopo, ya que se tienen en cuenta también los isótopos que ya han desintegrado en la misma muestra. Se sabe el número de isótopos desintegrados con bastante precisión, ya que no pudieron haber sido parte del sistema biológico a menos que hubieran sido aún estables cuando fueron absorbidos.

Contenido

Tipos de isótopos

Si la prelación entre el número de protones y de neutrones no es la apropiada para obtener la estabilidad nuclear, el isótopo es radiactivo.

Por ejemplo, en la naturaleza el carbono se presenta como una mezcla de tres isótopos con números de masa 12, 13 y 14: 12C, 13C y 14C. Sus abundancias respecto a la cantidad global de carbono son respectivamente: 98,89%, 1,11% y trazas.

Los isótopos se subdividen en isótopos estables (existen menos de 300) y no estables o isótopos radiactivos (existen alrededor de 1.200). El concepto de estabilidad no es exacto, ya que existen isótopos casi estables. Su estabilidad se debe al hecho de que, aunque son radiactivos, tienen una semivida extremadamente larga comparada con la edad de la Tierra.

Isótopos mas abundantes
en el Sistema solar[1]
Isótopo Núcleos por
millón
Hidrógeno-1 705.700
Hidrogeno -2 23
Helio-4 275.200
Helio-3 35
Oxígeno-16 5.920
Carbono-12 3.032
Carbono-13 37
Neón-20 1.548
Neón-22 208
Hierro-56 1.169
Hierro-54 72
Hierro-57 28
Nitrógeno-14 1.105
Silicio-28 653
Silicio-29 34
Silicio-30 23
Magnesio-24 513
Magnesio-26 79
Magnesio-25 69
Azufre-32 39
Argón-36 77
Calcio-40 60
Aluminio-27 58
Níquel-58 49
Sodio-23 33

Notación

protio, deuterio y tritio son los nombres de 1H, 2H y 3H, respectivamente.

Radioisótopos

Artículo principal: Radioisótopos
Diagrama de los isótopos del hidrógeno.

Los radioisótopos son isótopos radiactivos ya que tienen un núcleo atómico inestable (por el balance entre neutrones y protones) y emiten energía y partículas cuando cambia de esta forma a una más estable. La energía liberada al cambiar de forma puede detectarse con un contador Geiger o con una película fotográfica.

Cada radioisótopo tiene un periodo de desintegración o semivida características. La energía puede ser liberada, principalmente, en forma de rayos alfa (núcleos de helio), beta (electrones o positrones) o gamma (energía electromagnética).

Varios isótopos radiactivos inestables y artificiales tienen usos en medicina. Por ejemplo, un isótopo del tecnecio (99mTc) puede usarse para identificar vasos sanguíneos bloqueados. Varios isótopos radiactivos naturales se usan para determinar cronologías, por ejemplo, arqueológicas.

Aplicaciones de los isótopos

Existen numerosas aplicaciones que utilizan las diferentes propiedades entre los isótopos de un mismo elemento;

Utilización de las propiedades químicas

  • En el marcaje isotópico, se usan isótopos inusuales como marcadores de reacciones químicas. Los isótopos añadidos reaccionan químicamente igual que los que están presentes en la reacción, pero después se pueden identificar por espectrometría de masas o espectroscopia infrarroja. Si se usan radioisótopos, se pueden detectar también gracias a las radiaciones que emitenleidos. Los procesos de separación isotópica o enriquecimiento isotópico representan un desafío

Notas

  1. ↑ Arnett, David (1996). Supernovae and Nucleosynthesis (1ª edición edición). Princeton, New Jersey: Princeton University press. ISBN 0-691-01147-8. 

Véase también

Enlaces externos


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  • isotopo — o isótopo (De iso y el gr. τόπος, lugar). m. Fís. y Quím. Cada uno de los elementos químicos que poseen el mismo número de protones y distinto número de neutrones. Todos los isotopos de un elemento ocupan el mismo lugar en la tabla periódica y… …   Diccionario de la lengua española

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  • isótopo — adj. s. m. [Física] Diz se de ou átomo que tem o mesmo número atômico que outro, mas um número de massa diferente.   ‣ Etimologia: iso + grego tópos, ou, lugar …   Dicionário da Língua Portuguesa

  • isótopo — sustantivo masculino 1. Área: química Átomo que tiene el mismo peso atómico que otro, aunque diferente masa: los isótopos radiactivos del plutonio …   Diccionario Salamanca de la Lengua Española

  • Isótopo — (Del gr. isos, igual + topos, lugar.) ► sustantivo masculino 1 QUÍMICA Cuerpo que, en el sistema periódico, tiene el mismo número atómico que otro y por tanto pertenece al mismo elemento químico. FRASEOLOGÍA isótopo radiactivo FÍSICA NUCLEAR,… …   Enciclopedia Universal

  • isotopo — {{hw}}{{isotopo}}{{/hw}}A agg. (chim.) Detto di elemento che, pur avendo lo stesso numero atomico di altri, ne differisce per peso atomico, in conseguenza del diverso numero di neutroni del suo nucleo. B  anche s. m. : ¡il deuterio è un isotopo… …   Enciclopedia di italiano

  • isótopo — {{＃}}{{LM I22743}}{{〓}} {{［}}isótopo{{］}} ‹i·só·to·po› (también {{◎}}isotopo{{￣}}) {{《}}▍ s.m.{{》}} Átomo que tiene el mismo número atómico que otro, y por tanto, ambos pertenecen al mismo elemento químico, pero tienen distinta masa atómica: •… …   Diccionario de uso del español actual con sinónimos y antónimos

  • isotopo — i·sò·to·po s.m. TS chim., fis. elemento che ha rispetto a un altro lo stesso numero di protoni e lo stesso numero atomico, configurandosi perciò come stessa specie chimica, ma diverso numero di neutroni che gli conferiscono peso atomico diverso;… …   Dizionario italiano

  • isótopo — s m (Quím) 1 Cada uno de los cuerpos o elementos idénticos, con el mismo número atómico (mismo número de electrones y protones), pero diferentes en el peso atómico (distinto número de neutrones) 2 Isótopo radiactivo El que presenta radiactividad …   Español en México

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