Устойчивость атомных ядер, изотопы.

Химические свойства любого элемента не зависят от массового числа; т. к. они определяются строением электронных оболочек атома (следовательно, и Z). С другой стороны, массовое число имеет решающее значение для ядерной стабильности радиоактивных свойств атома. Для стабильных ядер отношение количества нейтронов N к количеству протонов Z равно единице: N / Z = 1, ядра для которых N / Z больше или равно 1,5 являются нестабильными.

Так, например, для изотопа отношение =1,271, а для изотопа данное отношение уже равно 1,598. Такая перегруженность ядер нейтронами и возрастание сил кулоновского отталкивания приводит к потере прочности ядра и поэтому все известные изотопы химических элементов с Z являются радиоактивными.

Для радиоактивных изотопов элементов, находящихся в начале и середине таблицы Менделеева, такой закономерности не обнаружено. Вместе с тем, для таких достаточно широко распространенных радионуклидов как , , , , и др. соотношение нейтронов к протонам колеблется в пределах от 1,1 для до 2 для .

Изотопы–атомы, которые имеют одинаковый атомный номер Z (одинаковый заряд ядер) и разные массовые числа. Они идентичны по химическим свойствам, но различаются по характеру радиоактивности. В таблице Менделеева более 100 химических элементов. Почти каждый из них представлен смесью стабильных и радиоактивных атомов, которые называют изотопами данного элемента. Известно около 2000 изотопов, из которых около 300 - стабильных.

Например, углерод встречается в виде смеси трех изотопов - , , , ядра которых содержат 6 протонов и, соответственно, 6, 7 и 8 нейтронов.

Изотопы имеют одинаковый символ и определяются общим названием элемента с добавлением к нему массового числа. Например, углерод – 12, калий – 40, уран – 235 и т.д.

Радиоактивные изотопы обычно называют радионуклидами.