Isotope und ihre eigenschaften
Der Name Isotope kommt aus dem griechischem. Isos bedeutet derselbe und Topos Platz. Das kommt daher, weil Isotope am selben Platz im Periodensystem stehen.
Isotope sind Atome mit gleicher Protonenzahl aber unterschiedlicher Neutronenzahl. Je nach Anzahl der Neutronen im Atomkern sind Isotope stabil oder instabil.
Stabile Isotope zerfallen nicht.
Hier könnt ihr ein stabiles Isotop sehen das ist Kohlenstoff 12. Es hat 6 Protonen und 6 Neutronen.
Hier könnt ihr ein instabiles Isotop sehen. Das ist Kohlenstoff-14 es hat 6 Protonen und 8 Neutronen.
Instabile Isotope werden auch Radioisotope oder Radionuklide genannt. Instabile Isotope sind radioaktiv und zerfallen irgendwann.
Das nennt man Kernzerfall. Beim Kernzerfall gibt ein Atomkern, hier zum Beispiel Uran-238 radioaktive Strahlen ab. Dabei zerfällt das Uran-238 das heißt es wandelt sich in einen Atomkern eines anderen Elements um wie hier in Thorium 234.
Isotope haben gleiche chemische Eigenschaften, aber unterschiedliche physikalische Eigenschaften. Die Chemie beschäftigt sich nur mit den Protonen und den Elektronen auf der Außenhülle und die sind bei Isotopen eines Elements immer gleich angeordnet und deswegen sind auch die chemischen Eigenschaften gleich. In der Physik sind auch die Neutronen wichtig also die gesamte Massenzahl.
Bei C14 ist die Massenzahl größer wie bei C12 und das wirkt sich dann auch auf die physikalischen Eigenschaften aus. Zum Beispiel auf das Volumen. Denn wenn die Masse größer ist, ist auch das Volumen größer.
Physikalisch unterscheiden sich Isotope in
. Masse
. der Halbwertszeit falls sie radioaktiv sind
. Siedepunkt
. Schmelzpunkt
. Kernspin
. Magnetischer Moment
. Volumen
. Und sie lassen sich spalten.
Jetzt erklär ich euch die Begriffe die ich gerade genannt hab.
Die Halbwertszeit gibt an, wann die hälfte der Kerne einer radioaktiven Substanz zerfallen ist.
Bei Uran-235 beträgt die Halbwertszeit zum Beispiel 4,47 Milliarden Jahre.
Der Siedepunkt gibt die Temperatur an, bei der eine Flüssigkeit in den gasförmigen Aggregatzustand übergeht. Bei Wasser ist der Siedepunkt 100°C.
Der Schmelzpunkt ist die Temperatur bei der ein Stoff schmilzt.
Der Kernspin gibt den Gesamtdrehimpuls eines Atomkerns an. Mann kann sich den Atomkern wie hier auf dem Bild als rotierenden, geladenen Ball vorstellen.
Wie jede bewegte Ladung erzeugt auch die Ladung des rotierenden Kerns ein Magnetfeld. Dieses Magnetfeld hat eine Richtung und eine Feldstärke. Es wird als magnetischer Moment bezeichnet.
Das Volumen ist der räumliche Inhalt eines Körpers.
Die Masse ist eine physikalische Grundgröße.
Jetzt erklär ich euch noch wie man Atome spaltet.
Bei der Kernspaltung wird ein Atomkern mit einen Neutron beschossen und dadurch in zwei Teile gespalten. Wie zum Beispiel auf diesem Bild.
Hier könnt ihr sehen wie ein Neutron auf einen Uran-235 Kern geschossen wird. Der Kern zerplatzt und es entstehen die zwei Spaltprodukte Barium-144 und Krypton-89. Außerdem werden 2 oder 3 schnelle Neutronen und ein Teil der Energie die im Urankern gespeichert war frei. Die freigewordenen Neutronen können nun wieder weitere Uran-235 Kerne spalten.
Das nennt man dann Kettenreaktion.
Isotope werden zum Beispiel in der Medizin oder in der Landwirtschaft genutzt.
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