İzotop

İzotoplar, aynı elementin çekirdeklerindeki proton sayısı aynı ama nötron sayısı farklı olan biçimleridir. Bir elementin kimliğini proton sayısı belirlediği için izotoplar aynı elementtir ve kimyasal olarak hemen hemen aynı davranır; ancak kütleleri farklıdır. Örneğin karbonun en yaygın izotopu karbon-12'nin çekirdeğinde 6 proton ve 6 nötron, karbon-14'ün çekirdeğinde ise 6 proton ve 8 nötron vardır.

İzotopların bir kısmı kararlıdır; bir kısmı ise kararsızdır ve zamanla ışıma yaparak başka elementlere dönüşür. Bu kararsız izotoplara radyoizotop denir ve her birinin, örnekteki atomların yarısının bozunması için geçen süreyi gösteren belirli bir yarı ömrü vardır. Bu yarı ömürler saniyenin kesirlerinden milyarlarca yıla kadar değişebilir ve sıcaklık ya da basınç gibi koşullardan neredeyse hiç etkilenmez. Bu yüzden radyoizotoplar doğanın saatleri gibi kullanılabilir.

İzotoplar bilimin ve teknolojinin pek çok alanında iş görür. Radyokarbon tarihlemesi arkeolojik buluntuların, uranyum-kurşun yöntemi ise Dünya'nın en eski kayaçlarının yaşını belirlemeye yarar. Tıpta radyoaktif izotoplar hem görüntülemede (örneğin PET taramaları) hem de bazı kanser tedavilerinde kullanılır. Buzul katmanlarındaki oksijen ve hidrojen izotoplarının oranı ise yüz binlerce yıl öncesinin iklimini okumamızı sağlar. Nükleer enerji santrallerinin yakıtı da uranyum-235 izotopudur.