İzotoplar
Bir radyoaktif element alfa ya da beta parçacığı salarak bozunuma uğradığında başka bir elemente, bu yeni element de aynı süreçle üçüncü bir elemente dönüşür ve bu dönüşümler dizisi kararlı bir elemente varıncaya değin sürüp gider. Böylece ortaya, “radyoaktif aile” denilen bir dönüşüm dizisi çıkar. 1913’e değin, bu ailelerde oluşan ara elementler, atom ağırlıklarının farklı oluşuna bakılarak yeni ve değişik elementler sanılmış ve böylece saptanan yeni elementlerin sayısı kısa sürede 40’ı aşmıştı. Oysa Mendeleyev* tablosunda, bu elementlerin yerleştirilebileceği ancak 10 kadar boş yer vardı. Bu süre içinde Soddy ve bazı araştırmacılar, uranyum, toryum ve aktinyum aileleri diye adlandırılan doğal radyoaktif ailelerin üyesi olan kimi elementlerin, kimyasal olarak birbirinden ayırt edilemez olduğunu gözlemlediler. Örneğin Hevesy*, uranyum ailesinde bir ara element olan radyum-D ile kurşunu kimyasal yollarla birbirinden ayırmanın olanaksızlığını anladı; Soddy de aktinyum-X, toryum-X ve mezotoryum-1 adı verilmiş olan elementlerin aynı kimyasal özellikleri gösterdiğini belirledi. Ne var ki, kimyasal olarak birbirlerinden ayırt edilemeyen bu elementlerin radyoaktif bozunum özellikleri birbirinden çok değişikti. Soddy, bu tür elementlerin kimyasal açıdan özdeş olduğunu, bu nedenle aslında değişik elementler olmayıp aynı elementin atom ağırlıkları farklı türleri olduğunu belirterek, bu özellikteki elementlerin Mendeleyev tablosunda aynı yerde bulunmaları gerektiğini öne sürdü ve bu kavramı adlandırmak için Yunanca isos topos (aynı yer) sözcüklerinden oluşturduğu “izotop” terimini önerdi. Bugünkü bilgilere göre, bir elementin kimyasal özellikleri, atomundaki elektronların sayısına, dolayısıyla çekirdekteki proton sayısına bağlıdır. Atom numarası adı verilen bu sayı, elementin Mendeleyev tablosundaki yerini belirler. Atom ağırlığı ise, çekirdekteki protonlar ile nötronların sayılarının toplamına eşittir. Atom sayılan birbirine eşit olduğu için kimyasal açıdan aynı element sayılan izotoplar, yalnızca nötron sayılarıyla, dolayısıyla atom ağırlıklarıyla birbirinden ayrılır ve radyoaktif bozunum süreci çekirdeğin özelliklerine bağlı olduğundan, izotopların bozunumu nötron sayısına bağlı olarak farklılık gösterir, izotop kavramı, doğadaki elementlerin atom ağırlıklarının neden tamsayı olmadığını da açıklığa kavuşturmuştur. Doğadaki elementlerin çoğu birkaç izotopun karışımıdır. Örneğin, 17 numaralı klor elementi, atomunda 17 elektron ve 17 proton bulunan bir elementtir. Doğadaki klor ise, çekirdeğinde 18 nötron bulunan ve atom ağırlığı 17+18=35 olan klor-35 izotopu ile çekirdeğinde 20 nötron bulunan ve atom ağırlığı 17+20=37 olan klor-37 izotopunun karışımından oluşur; bu karışımda yaklaşık olarak % 75 oranında klor-35, % 25 oranında klor-37 bulunduğundan, klorun ölçülen atom ağırlığı bir tamsayı olarak değil, 35,457 gibi kesirli bir sayı olarak ortaya çıkar. Soddy’ nin kimyasal açıdan özdeş olduğunu belirlediği elementlerden aktinyum-X, 88 numaralı radyum elementinin 223 atom ağırlıklı izotopu, toryum-X, aynı elementin 224 atom ağırlıklı, mezotoryum-1 ise 228 ağırlıklı izotoplarıdır. Bugün bu izotoplar sırasıyla Ra-223, Ra-224 ve Ra-228 olarak gösterilir.
Günümüzde(1985 yılı), 81 elementin 270’inin kararlı,yani radyoaktif olmayan izotopunun bulunduğu bilinmektedir. Radyoaktif izotopların bugün için bilinen sayısı ise 1.500’ün üstündedir.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi