Rádioaktív izotópok és gyakorlati alkalmazásaik

Előszó

Az elemek periódusos rendszerében a rendszám (sorszám) valamikor nem jelentett mást, mint általában a növekvő atomsúlyok szerint sorbaállított elemek sorrendjét. Az atom felépítésének, szerkezetének közelebbi megismerése azonban a rendszámnak a puszta sorszámnál sokkal jelentősebb szerepet biztosított. Mint ismeretes, a rendszám megadja az atommagban lévő protonok számát, s ugyanakkor az atom elektronhéjában jelenlevő elektronok számát is. E két mennyiség a kifelé semleges atomban megegyezik. (Ionizált állapotban az elektronok száma több vagy kevesebb, s ennek megfelelően negatív vagy pozitív töltésű atomokat, ionokat észlelhetünk. Az ionizálás azonban nem érinti az atom kémiai, anyagi minőségét, mert ez kizárólag az atommagban jelenlevő protonok számától, vagy ahogyan mondjuk: a magtöltéstől függ.) A rendszám tehát a magtöltést, illetőleg az elektronok számát jelzi.
Az atommag és az elektronok súlyviszonyainak vizsgálatánál kiderült, hogy az elektronok az atom súlyának csak jelentéktelen részét teszik ki, s így az atom súlyos részének csak a mag tekinthető. A hidrogén magja (egyetlen proton) csaknem kétezerszer olyan súlyos, mint egy elektron. Első közelítésben tehát az elemek atomsúlyát, amelyet a kémikusok oly sokszor és pontosan mérnek, az atommag súlyának kell tekintenünk.
A kémiai atomsúlyok táblázatát végignézve feltűnik, hogy néhány elem atomsúlya egész szám (így pl. az alapul választott 16-os atomsúlyú oxigén mellett a fluor atomsúlya 19), ez elemek túlnyomó többségének az atomsúlya azonban nem egész szám (pl. a klóré 35, 457, a széné 12, 010, a hidrogéné 1,008 stb.).
Ismeretes, hogy az atommag a pozitív töltésű protonok mellett még elektromos töltés nélküli elemi részeket, neutronokat is tartalmaz. A proton és neutron tömege közelítőleg egyenlő. így azt várhatnánk, hogy az elemek atomsúlya egész szám. Mint említettük, az atomsulyok legtöbbje nem egész szám.
Honnan erednek ezek a nem egész számú atomsúlyok? Mérési hibáról szó sem lehet: igen sok ellenőrző mérés igazolta a törtszámú atomsúlyok helyességét. Vissza