ISÓTOPOS Viene del griego: isos = igual;

topos =lugar. En el mismo lugar. Los isótopos son átomos de un mismo elemento, que tienen el mismo número atómico (igual número de protones y electrones), pero diferente número de masa (diferente número de neutrones).

# atómico (Z)

# de masa (A)

# de masa (A)

# atómico (Z)

La mayor parte de los elementos tienen varios isótopos.

El elemento con más isótopos estables es el estaño: tienen 10 de ellos.

Todos los isótopos de un elemento tienen prácticamente las mismas propiedades químicas.

El hidrógeno es el único elemento cuyos isótopos tienen nombres individuales.

El hidrógeno tiene un número atómico de 1 (Z=1), pero también tiene isótopos con masas atómicas de 1, 2 y 3, llamados: protio, deuterio y tritio, respectivamente.

IsótopoNº de

electrones

Nº de protones

Nº de neutrones

N° de masa

Protio 1 1 0 1

Deuterio

1 1 1 2

Tritio 1 1 2 3

En el caso anterior solo el hidrógeno tiene nombres específicos, los de otros elementos se identifican por su número de masa. Por ejemplo los isótopos del Carbono:

estable estable Inestable(radioact

ivo)

Ejemplo de algunos isótopos:

Los cuales se denominan uranio-235 y uranio-238

Si Si SiLos cuales se denominan silicio-28,

silicio-29, silicio-30

B B Los cuales se denominan boro-10, boro-11

Clasificación de los isótopos

Los isótopos se encuentran en forma natural o se sintetizan artificialmente, y pueden ser radioactivos y no radioactivos.

Isótopos naturales Se encuentran en la naturaleza de manera natural. Ejm: el hidrógeno tiene tres isótopos naturales: protio, deuterio, tritio que es utilizado en labores de tipo nuclear, este es el elemento esencial de las bombas de hidrógeno.

El carbono, con tres isótopos: Carbono 12: base referencial del peso atómico de los elementos.

Carbono 13: es el único carbono con propiedades magnéticas.

Carbono 14: radioactivo, muy importante ya que su tiempo de vida media es de 5730 años, muy usado en la arqueología para determinar la edad de los fósiles orgánicos.

Isótopos artificiales Fabricados en laboratorios nucleares con la adición de partículas subatómicas, de vida corta por su inestabilidad y radioactividad. Ejm: El cesio cuyos isótopos artificiales se usan en plantas nucleares de generación eléctrica.

El Iridio 192, para verificar que las soldaduras de tubos estén selladas herméticamente, sobre todo en tubos de transporte de petróleo y combustibles.

Algunos isótopos del Uranio también son usados para labores de tipo nuclear como generación eléctrica o en bombas atómicas con principio de fusión nuclear (varios núcleos atómicos de carga similar se unen y forman un núcleo más pesado).

Isótopo radioactivo (inestable): el núcleo del átomo del elemento no es estable y se desintegra espontáneamente emitiendo partículas y/o radiaciones. La principal razón de esta inestabilidad es el exceso de protones y neutrones.

Radioisótopo: se produce cuando los isótopos más pesados, son inestables y tienden a descomponerse para volverse más estables.

Todos los tipos de descomposición radioactiva implican la emisión de partículas (alfa y beta), o de energía electromagnética (rayos gamma), los cuales son dañinas para las células vivas.

Ejm: rayos alfa (núcleos de helio), beta (electrones o positrones que es la antipartícula del electrón).

Isótopos radioactivos naturales:para determinar cronologías. Ejm: el carbono 14, que permite determinar cualquier muestra de origen orgánico que no tenga más de 60,000 años de antigüedad.

Isótopos radioactivos artificiales: en medicina con diferentes funciones, como la identificación de vasos sanguíneos.

Una de las aplicaciones más importantes de los isótopos es la fotografía de rayos gamma, donde al paciente se le inyecta un isótopo que emita radiación gamma y se recoge la radiación emitida de forma que se obtiene una foto de la zona deseada, como por ejemplo el cerebro.

Aplicaciones de los isótopos y radioisótopos

Medicina: diagnóstico y tratamiento de enfermedades, esterilización de productos en clínica y en cirugía.

Industria y tecnología: comprobación de materiales y soldaduras en las construcción, control de procesos productivos

Agricultura: control de plagas, conservación de los alimentos.

Arte: restauración de objetos artísticos, verificación de objetos artísticos o históricos.

Arqueología: fechar eventos geológicos. Investigación: universo, industria, medicina.

Farmacología: estudiar el metabolismo de los fármacos antes de autorizar su uso público.

Arsénico-73: como trazador para estimar la cantidad de arsénico absorbido por el organismo.

Arsénico-74: localización de tumores cerebrales.

Bromo-82: hidrología: determinación de caudales, direcciones de flujo de agua, aguas superficiales y subterráneas; dinámica de lagos y fugas en embalses.

Carbono-14: para medir la antigüedad de restos arqueológicos.

Cobalto-60: tratamiento por radiación del cáncer y en la investigación agrícola.

Escandio-46: estudios de sedimentología y análisis de suelos.

Estroncio-90: en la industria como fuente de radiación. Es importante en la investigación geológica.

Fósforo-32: diagnóstico de enfermedades de los huesos y las medula ósea.

Iridio-192: tratamiento del cáncer de mama.

Lantano -140: estudio del comportamiento de calderas y hornos utilizados en el sector industrial.

Mercurio-147: de aplicación en celdas electrolíticas.

Neon-20: en lámparas, tubos de referencia e indicadores de alto voltaje.

Nitrógeno-15: investigación médica, en agricultura, espectroscopia de resonancia magnética nuclear (NMR).

Níquel-60: proporciona información sobre el origen del sistema solar y su historia.

Talio-121: para evaluar el daño producido en el músculo cardiaco, por sus efectos directos en el tejido sano del corazón.

Yodo 125: utilizado en la braquiterapia.

Yodo 131: pruebas nucleares atmosféricas, que comenzaron en 1945. Diagnóstico y tratamiento de afecciones de la glándula tiroides.

Oro-198: industria del petróleo: perforación de pozos, recuperación secundaria de petróleo, industria petroquímica en general, inyecciones cancerosas.