Sự khác biệt chính - Đồng vị ổn định và đồng vị phóng xạ
Đồng vị là các dạng khác nhau của cùng một nguyên tố hóa học có khối lượng nguyên tử khác nhau. Điều này có nghĩa là các đồng vị của một nguyên tố hóa học nào đó có cùng số nguyên tử nhưng khối lượng nguyên tử khác nhau. Điều này là do các đồng vị này có số lượng neutron khác nhau trong hạt nhân nguyên tử của chúng. Một số đồng vị ổn định trong khi một số không ổn định. Đồng vị ổn định là dạng tồn tại tự nhiên của các nguyên tố hóa học. Các đồng vị bền này có thể xuất hiện tự nhiên ở dạng nguyên tử hoặc kết hợp với các nguyên tử khác. Các đồng vị không ổn định trải qua quá trình phân rã phóng xạ cho đến khi chúng có được trạng thái ổn định. Những đồng vị này được gọi là đồng vị phóng xạ. Sự khác biệt chính giữa đồng vị ổn định và đồng vị phóng xạ là đồng vị ổn định không trải qua phân rã phóng xạ trong khi đồng vị phóng xạ trải qua phân rã phóng xạ.
Đồng vị ổn định là gì?
Đồng vị bền là các dạng khác nhau của cùng một nguyên tố hóa học, có hạt nhân ổn định. Các nguyên tử này có cùng số hiệu nguyên tử (số proton trong hạt nhân nguyên tử) vì chúng thuộc cùng một nguyên tố hóa học, nhưng khối lượng nguyên tử khác nhau vì chúng có số nơtron khác nhau trong hạt nhân nguyên tử.
Đồng vị ổn định không có tính phóng xạ do sự ổn định của các hạt nhân nguyên tử. Do đó, các nguyên tử này không phát ra bức xạ. Một nguyên tố hóa học cụ thể có thể có nhiều hơn một đồng vị ổn định. Nhưng trong một số nguyên tố hóa học, tất cả các đồng vị đều không bền; do đó, chúng có tính phóng xạ.
Hình 1: Bảng tuần hoàn được tô màu dựa trên số lượng đồng vị ổn định
Tính ổn định của hạt nhân nguyên tử phụ thuộc vào hai yếu tố cơ bản:
- Tỷ lệ giữa proton và neutron
- Tổng của proton và neutron
“Số ma thuật” là một khái niệm hóa học được sử dụng để xác định độ ổn định của một hạt nhân nguyên tử nhất định. Nó cung cấp cho số lượng các electron có trong đồng vị bền. Con số kỳ diệu có thể là số proton hoặc thậm chí là số neutron có trong hạt nhân.
Số ma thuật: 2, 8, 20, 28, 50, 82 và 126
Nếu số nguyên tử của đồng vị bằng một trong các số trên thì đồng vị đó là đồng vị bền. Ngoài ra, nếu một đồng vị có 114 proton, nó là một đồng vị bền. Hơn nữa, nếu có mặt 126 hoặc 184 neutron, chúng cũng là đồng vị bền. Ngoài ra, nếu tỷ lệ giữa proton và neutron trong một nguyên tử là số chẵn, thì những đồng vị này có lẽ là đồng vị ổn định nhất.
Đồng vị phóng xạ là gì?
Đồng vị phóng xạ là đồng vị không ổn định của các nguyên tố hóa học trải qua quá trình phân rã phóng xạ. Các đồng vị này trải qua quá trình phân rã phóng xạ vì chúng có hạt nhân nguyên tử không ổn định. Hầu hết các nguyên tố hóa học có một hoặc nhiều đồng vị phóng xạ trong khi một số nguyên tố hóa học chỉ có đồng vị phóng xạ (Ví dụ: Uranium).
Hình 2: Các đồng vị phóng xạ khác nhau và sự phân rã phóng xạ của chúng
Đồng vị phóng xạ không ổn định do một số nguyên nhân:
Sự hiện diện của một số lượng neutron cao trong hạt nhân nguyên tử so với số lượng proton
Trong các đồng vị phóng xạ này, neutron được chuyển đổi thành proton và electron trong quá trình phân rã phóng xạ
Sự hiện diện của một số lượng lớn các proton trong hạt nhân nguyên tử
Trong các đồng vị phóng xạ này, proton được chuyển đổi thành neutron và positron
Sự hiện diện của một số lượng lớn các proton và electron
Những đồng vị phóng xạ này trải qua quá trình phân rã alpha trong đó hai proton và hai neutron được phát ra dưới dạng hạt alpha
Sự khác biệt giữa đồng vị ổn định và đồng vị phóng xạ là gì?
Đồng vị ổn định và Đồng vị phóng xạ |
|
| Đồng vị ổn định là các dạng khác nhau của cùng một nguyên tố hóa học, có hạt nhân ổn định. | Đồng vị phóng xạ là đồng vị không ổn định của các nguyên tố hóa học trải qua quá trình phân rã phóng xạ. |
| Ổn định | |
| Đồng vị ổn định rất ổn định và không bị phân rã phóng xạ. | Đồng vị phóng xạ rất không ổn định và trải qua quá trình phân rã phóng xạ để có được trạng thái ổn định. |
| Proton | |
| Sự hiện diện của 114 proton làm cho một đồng vị trở thành đồng vị ổn định. | Sự hiện diện của một số lượng lớn các proton làm cho một đồng vị trở thành một đồng vị phóng xạ. |
| Nơtron | |
| Sự hiện diện của 126 hoặc 184 neutron làm cho một đồng vị trở thành đồng vị ổn định. | Số nơtron trong bán kính nguyên tử nhiều hơn số proton. |
Tóm tắt - Đồng vị ổn định và đồng vị phóng xạ
Đồng vị là những nguyên tử của cùng một nguyên tố hóa học có số hiệu nguyên tử giống nhau nhưng khối lượng nguyên tử khác nhau. Một số đồng vị ổn định trong khi những đồng vị khác không ổn định. Đồng vị ổn định là dạng tồn tại tự nhiên của các nguyên tố hóa học đó. Đồng vị không bền còn được gọi là đồng vị phóng xạ vì những đồng vị này trải qua quá trình phân rã phóng xạ để có được trạng thái ổn định. Sự khác biệt chính giữa đồng vị ổn định và đồng vị phóng xạ là dựa trên khả năng trải qua quá trình phân rã phóng xạ của chúng.
