Los isótopos son átomos del mismo elemento los cuales tienen diferentes masas por las diferencias en números de los neutrones. Muchos de los isótopos son estables, es decir que no se sujetan a la descomposición radioactiva. Los últimos también se les conocen como radioisótopos, que juegan un papel importante en la vida moderna. Todos los isótopos tiene un núcleo de la misma capacidad de los protones, pero con un número distintos en los neutrones, estos elementos variados son correspondientes a un isótopo diferente.
Para qué sirve un isótopo
Los isótopos, tiene usos en la agricultura, en la industria de los alimentos, como control de las pestes, arqueología y la medicina. En el caso de la medicina, un ejemplo del uso que tiene es en la emisión de rayos gamma para detectar los tumores dentro del cuerpo humano. La irradiación de los isótopos tiene la capacidad de eliminar muchos tipos de bacterias, permitiendo que los alimentos sean mucho más seguros al momento de ingerirse.
Uno de los experimentos hechos con isótopos, es el del Carbono-14 usado para estimar la edad que tiene los objetos dentro de un lapso de tiempo relativamente reciente, mientras que muchos otros geólogos y otros científicos tienden a usar uranio-238 para medir la edad de la tierra. Las preocupaciones que surgen acerca de la energía nuclear y las pruebas de armas nucleares en toda la atmósfera han aumentado la conciencia sobre los peligros que se presenta en isótopos radiactivos. Esos experimentos con isótopos se han vuelto peligrosos para toda la vida humana, aunque la realidad es que las personas están sujetas a muchas más radiaciones de fuentes no nucleares. Por otro lado, también el isótopo de hidrógeno es usado para investigaciones con el fin de realizar experimentos.
Cuáles son las características de un isótopo
Entre las características principales que se encuentran en los isótopos, se pueden contar que los átomos tienen un elemento, en el mismo lugar en la tabla periódica pero con distintos número másico. Todos los átomos de isótopo tienden a coincidir en mismo número atómico, diferenciado por el número que se presenta en los neutrones. Este solamente contiene 21 elementos en toda la tabla periódica con un solo isótopo natural. Puesto con el nombre dado según la continuación del número másico, que se separa por medio de un guión. Contiene la misma cantidad de protones. También son elementos pertenecientes al mismo elemento químico. Como muestra la definición de isótopos, estos poseen iguales propiedades químicas. Pueden tener algunas variaciones físicas debido a los distintos que son sus masas. Y por último es que esta se lograr encontrar en la naturaleza.
Tipos de isótopos
Según el concepto de isótopos, estos átomos son iguales en elementos por eso existen varios tipos:
Isótopos naturales: son los que se encuentra en la naturaleza, un ejemplo es el hidrógeno que posee 3 isótopos naturales, el primero es el protio, el segundo es deuterio y el tercero es el tritio. Este último tiende a ser muy utilizado para los trabajos nucleares, volviéndose un elemento esencial en la bomba de hidrógeno. Otro de los elementos que se forma debido a los isótopos es el carbono, como lo es el Carbono-12 que es la base principal del peso atómico de cualquier elemento, el Carbono-13 es considerado el único carbono en donde se encuentran propiedades magnéticas y el Carbono-14 que es radioactivo y la semivida de este tiene un aproximado de 5.730 años, más que todo manejado para medir la edad de los fósiles orgánicos. El uranio-235 se le controla en las centrales nucleares y las bombas atómicas.
Isótopos artificiales: son producidos en laboratorios nucleares mediante el bombardeo de partículas que son subatómicas o en las centrales nucleares. Este tipo de isótopos tiene una vida corta, sobre todo por la inestabilidad y radioactividad que muestran. Uno de estos es el cesio, en donde los isótopos artificiales son manejados por plantas nucleares de generación eléctrica. También se usa iridio-192 con este se comprueba la hermeticidad de las soldaduras de tubos, más aún cuando se trata de tubos que transportan crudo pesado o combustible y el uranio-233 funciona para la tecnología nuclear.
Isótopos radiactivos: son átomos de un elemento que sufrió ciertos cambios, lo que termina creando que su núcleo tenga mucho más neutrones de lo que generalmente tiene su forma original. Algunos de estos son estables mientras que otros son inestables, muy utilizado en los procesos industriales, ciencia y en ciertas áreas de la medicina, más en la nuclear, donde se usan para los fines de diagnósticos y el tratamiento para algunas enfermedades. Cada uno de los radioisótopos tiene un periodo de semidesintegración o semivida que lo caracteriza, toda esa energía se liberan en forma de radiación alfa, beta o gamma.
Notación de isótopos
Inicialmente los isótopos de cada elemento que se iba descubriendo tenían un nombre diferente al que poseen en la actualidad. El núcleo es de protio (el isótopo más común de hidrógeno) consta de un protón, el del deuterio está conformado por un protón y un neutrón, y el de tritio de un protón y dos neutrones. Debido a que se descubrieron isótopos de casi todos los elementos químicos, se vio necesario cambiar los nombres de estos, por lo que se modificó el sistema de nomenclatura.
Actualmente cada uno de los isótopos está representado por un símbolo del elemento al que este pertenece, colocado como un subíndice a la izquierda está su número atómico y como un superíndice a la izquierda está su número másico (el número de protones y el número de neutrones del núcleo de un átomo). Se tiene que recordar el nombre que se le da a los elementos químicos son nombres comunes y por eso se escriben sin mayúscula en la inicial, al menos que una regla ortográfica lo imponga y se hace la excepción.
Aplicaciones de los isótopos
Se les puede usar como trazadores, funciona también en el área de agronomía para estudiar los fertilizantes, debido a que de esa forma la misma plata muestra en donde absorbe más el elemento presente en el fertilizante, además de encuentra presente en los medicamentos como forma de estudio en cuanto a la absorción y función dentro del organismo
Otra de sus áreas de uso es la radioterapia, a través de los radioisótopos se distinguen de las células cancerígenas ya que están son muy sensibles a la radiación. Se le mezcla con Cobalto-60 para detener algunos tipos de cáncer con una base que tenga la capacidad de los rayos gamma con la idea de destruir tejidos cancerosos. A parte se aplica como un radioinmunoanálisis y en radiodiagnóstico, para los estudios de desórdenes cerebrales por medio de la tomografía de emisiones de protones conocidas como el PET.
Riesgos de los isótopos
Uno de los principales que se presentan en los isótopos es que estos son radiactivos, tanto en su inhalación o ingesta. Si en algún punto esto le llega a pasar a una persona este tiene la capacidad de modificar o afectar el ADN, la producción de proteínas, se produce un gran aumento de enfermedades y cánceres. Se tiene constancia que los efectos ocasionados por la radiación van a depender de la cantidad que ingrese al organismo. En el medio ambiente su uso es hacia las bombas atómicas, los isótopos logran ingresar a un ciclo biogeoquímico y poderse quedar millones de años produciendo una gran cantidad de trastornos médicos. La contaminación producida crea una reducción de la atmósfera cambiando reduciendo a gran escala la vida de muchos animales, aumentando la radioactividad de los habitantes de la tierra y la contaminación de los alimentos que son para el consumo humano.
Ejemplos de isótopos
- Hidrógeno: se le conoce solamente 3 tipos de hidrógeno a los isótopos, 11H el hidrógeno ligero, 21H el deuterio (D), donde su núcleo alberga un protón y un neutrón juntos. 31H conocido como el tritio (T), el cual su núcleo contiene un solo protón y dos neutrones.
- Oxígeno: con el contenido de 3 isótopos estables mientras catorce de estos son completamente inestables.
- Uranio: posee 3 isótopos naturales, el uranio 238 (con 92 protones + 146 neutrones, lo que termina siendo 238 nucleones). En uno de los más comunes que tiene el uranio con un 99,28% de abundancia. Después de este viene el uranio 235 con la capacidad de 143 neutrones para provocar y poder mantener una reacción nuclear en cadena a gran escala. Y de último queda el uranio 234 posee unos 421 y siempre tienden a resultar muy escasos en cualquier circunstancia debido a lo inestable que este siempre resulta.
