Izotop

Izotop je označení pro nuklid v rámci souboru nuklidů jednoho chemického prvku. Jádra atomů izotopů jednoho prvku mají stejný počet protonů, ale mohou mít rozdílný počet neutronů. Mají tedy stejné atomové číslo a rozdílné hmotové číslo a atomovou hmotnost. Název pochází z řecké předpony iso- (stejno-) a topos (místo), protože v periodické tabulce se nacházejí na stejném místě.

Tři izotopy vodíku – všechny mají jeden proton a jeden elektron, ale zatímco protium je bez neutronů, deuterium má jeden, tritium dva

Izotopy téhož prvku mají prakticky totožné chemické vlastnosti; hlavní rozdíl spočívá v tom, že těžší izotopy reagují poněkud pomaleji. Tento efekt je nejvýraznější při porovnání lehkého vodíku a deuteria, které je dvakrát těžší. U těžších prvků s větším počtem nukleonů je relativní rozdíl mnohem menší a jeho vliv obvykle zanedbatelný.

Fyzikální vlastnosti izotopů se odlišují výrazněji. Kromě jejich hmotnosti a tedy hustoty jejich sloučenin bývá nejčastější odlišností mezi izotopy jejich stálost. Některé izotopy (vzdalující se od ideálního středního poměru počtu neutronů a protonů na kteroukoli stranu) totiž nejsou stabilní a podléhají radioaktivnímu rozpadu. Tyto radioaktivní izotopy jsou buď přirozené, vznikající jadernými reakcemi samovolně, nebo umělé, vznikající v laboratoři. Odlišnosti lze také pozorovat v teplotách tání a varu sloučenin s odlišnými isotopy téhož prvku. Například voda H₂O má za normálního tlaku teplotu varu 100 °C, kdežto voda těžká, D₂O, má za stejných podmínek kvůli těžší molekule teplotu varu o 1,5 °C vyšší.

Jednotlivé izotopy mohou mít různý vliv na živé organismy. Deuterium je pro lidské tělo kvůli odlišné velikosti a tvaru molekul jedovaté.