Что такое изотопы

имеют электрического заряда. Их называют нейтронами. Таким образом, ядро атома гелия состоит из двух протонов и двух нейтронов. Масса нейтрона почти равна массе протона, поэтому атомная масса гелия равна четырем.

Сокращенно сведения об атоме гелия можно записать так: 2Не4.

Подобным образом построены атомы всех других элементов. Атомы каждого элемента имеют определенное число протонов в ядре и равное ему число электронов на оболочках атома. Кроме протонов, в ядре находятся нейтроны. Сумма числа протонов и нейтронов в ядре атома равна атомной массе и приближенно равна атомному весу данного химического элемента.

Все атомы, принадлежащие какому-либо одному элементу, имеют в ядре одинаковое число протонов. Но этого нельзя сказать о числе нейтронов. В ядрах разных атомов одного и того же элемента может быть неодинаковое число нейтронов.

Даже у самого простого элемента, водорода, не все атомы имеют описанное выше строение. Если большое количество воды подвергнуть разложению электрическим током (электролизу) на водород и кислород, то на дне сосуда будет накапливаться вода, удельный вес которой выше удельного веса обыкновенной воды. Это так называемая тяжелая вода. А тяжесть ей придает то, что в состав такой воды входит вместо наиболее распространенного в природе легкого водорода с атомной массой, равной единице, тяжелый водород, масса атомов которого равна двум. В ядре такого атома, помимо протона, содержится еще один нейтрон. Тяжелый водород может быть, следовательно, обозначен символом 1H2 или латинской буквой D (от другого названия атомов тяжелого водорода — дейтерий).

Большинство химических элементов состоит из атомов, которые различаются по своему весу, так как содержат разное количество нейтронов в ядре. Изотопами и называют такие атомы, которые имеют одинаковое число протонов, но разное число нейтронов в ядре.

У разных элементов число встречающихся в природе изотопов неодинаково. Некоторые элементы, например фосфор, представлены в природе только одним изотопом (15P31), а у олова их девять.

Смесью изотопов являются также природный углерод (С) и азот (N) — элементы, идущие на построение всего живого. Углерод состоит из двух изотопов: 6С12 и 6С13. В первом на 6 протонов в ядре приходится 6 нейтронов, а во втором — на 6 протонов — 7 нейтронов. Азот состоит тоже из двух изотопов: 7N14 и 7N15, а кислород из трех: 8О16, 8О17, 8О18.

Соотношение между числом атомов с различным весом у одного элемента, откуда бы этот элемент ни выделить, сохраняется в природе, как правило, с большим постоянством. Где бы ни собирать, например, воду, в ней всегда на 999 844 атома легкого водорода обнаружится только 156 атомов тяжелого водорода. В углероде на 989 атомов легкого углерода всегда содержится 11 атомов тяжелого, в азоте на 9962

Страница 2 of 3« First...23