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Isotop

COPYRIGHT TEXT & BILDER: Michael Bockhorst

Die chemischen Eigenschaften eines Elements, z.B. Kohlenstoff, werden durch die Anzahl seiner Protonen im Atomkern bestimmt. Die Anzahl der Protonen wiederum legt die Anzahl der Elektronen fest, die die Elektronenhülle dieses Atoms bilden und die verantwortlich ist für das chemische Verhalten des Atoms.

Die Isotope eines Elementes sind alle diejenigen (Atom-)Kernsorten, die aus der für dieses Element typischen Anzahl seiner Protonen aber unterschiedlichen Anzahlen an Neutronen bestehen.

So besitzt Wasserstoff als Kern ein einziges Proton, der Atomkern schweren Wasserstoffs besteht aus einem Proton und einem Neutron, der Atomkern überschweren Wasserstoffs aus einem Proton (p) und zwei Neutronen (n):

Isotope Kernbausteine Symbol #Kernbausteine Trivialname
Wasserstoff p 1H 1 Wasserstoff
Deuterium pn 1 2 Schwerer Wasserstoff
Tritium pnn 1 3 Überschwerer Wasserstoff

Die Kennzeichnung einer Atomkernsorte geschieht entweder durch die vor dem Symbol hochgestellte oder die mit einem Bindestrich an das Symbol angehängte Massenzahl; die Massenzahl gibt die Anzahl der Kernbausteine an, die Anzahl der Protonen ist durch das chemische Symbol festgelegt:

Uran mit der Masse 235u → Uran-235 oder U-235 (92 p und 143 n)

Uran mit der Masse 238u → Uran-238 oder U-238 (92 p und 146 n)

Isotope haben nahezu identische chemische Eigenschaften, können aber sehr unterschiedliche kernphysikalische Eigenschaften haben:

Isotop Bemerkung
C-12 Kohlenstoff (6 p und 6 n), stabil
C-14 Kohlenstoff (6 p und 8 n), Zerfall über C-14 → N-14 + Elektron + Antineutrino
N-14 ist ein stabiles Stickstoff-Isotop (7 p und 7 n)

Weitere, aus der Nutzung der Kernenergie bekannte Elemente sind das Uran und das Plutonium, die dabei als verschiedenste Isotope vorkommen.


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