Descubrimiento de los isotopos

deuterio

Descomposición radiactivaAlfa α – Beta β (2β (0v), β+)  – Captura K/L – Isomérica (Gamma γ – Conversión interna) – Fisión espontánea – Desintegración en racimo – Emisión de neutrones – Emisión de protonesEnergía de desintegración – Cadena de desintegración – Producto de desintegración – Nucleido radiogénico

Los tres isótopos naturales del hidrógeno. El hecho de que cada isótopo tenga un protón los convierte en variantes del hidrógeno: la identidad del isótopo viene dada por el número de protones y neutrones. De izquierda a derecha, los isótopos son el protio (1H) con cero neutrones, el deuterio (2H) con un neutrón y el tritio (3H) con dos neutrones.

Los isótopos son dos o más tipos de átomos que tienen el mismo número atómico (número de protones en sus núcleos) y posición en la tabla periódica (y, por tanto, pertenecen al mismo elemento químico), y que difieren en el número de nucleones (número de masa) debido al diferente número de neutrones en sus núcleos. Aunque todos los isótopos de un elemento determinado tienen casi las mismas propiedades químicas, tienen masas atómicas y propiedades físicas diferentes[1].

carbono-13

Cuando pensamos en isótopos, solemos pensar en la desintegración radiactiva, que fue asociada por primera vez a la transmutación de elementos por Ernest Rutherford y Frederick Soddy en 1902[1]. La radiactividad condujo a la modificación radical de la teoría atómica de Dalton, porque quedó claro que los átomos no eran inmutables, que no eran indivisibles y que los elementos estaban formados por más de un tipo de átomo.

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Los productos de las transmutaciones a veces eran ellos mismos radiactivos, pero finalmente decaían hasta convertirse en átomos estables. Rutherford y Soddy han establecido tres series de desintegración para los «nucleidos primordiales» (los que ya existían en la Tierra): La serie que comienza con \ {{{text{92}}^{text{238}}) termina con el «radio G» estable después de unas 20 desintegraciones; \la desintegración ({{texto{90}^{texto{232}}) terminada con «torio D»; y la desintegración ({{texto{92}^{texto{238}}texto{U}}) terminada con «actinio D».

Soddy sugirió (aquí, en sus propias palabras) que los productos finales «radio G», «torio D» y «actinio D» no eran tres nuevos elementos como se pensaba originalmente, sino tres isótopos estables diferentes del plomo: \N({{texto 82}^{texto 206}), \N({{texto 82}^{texto 207}) y \N({{texto 208}) con masas diferentes [2].

los isótopos de un elemento tienen núcleos con

Frederick Soddy (1877-1956; véase la foto en la colección Edgar Fahs Smith de la Universidad de Pensilvania) es conocido sobre todo por tres importantes contribuciones a la comprensión de la radiactividad y los fenómenos asociados. Con Ernest Rutherford, vio que las sustancias radiactivas se transformaban de un elemento a otro [Rutherford y Soddy 1902]. Unos diez años más tarde, descifró las reglas de las transformaciones elementales que acompañan a la desintegración radiactiva, primero para la desintegración α y después para la desintegración β. La emisión de una partícula α cambia el átomo emisor a un átomo del elemento dos lugares a la izquierda en la tabla periódica; la emisión de una partícula β cambia el átomo emisor a un átomo del elemento un lugar a la derecha. Estas reglas tomadas en conjunto se conocen como la Ley del Desplazamiento; Kasimir Fajans la publicó un poco antes que Soddy [Fajans 1913, Soddy 1913a]. Aproximadamente al mismo tiempo, Soddy llegó a la conclusión de que varias sustancias con diferentes propiedades radiactivas y diferentes pesos atómicos eran químicamente el mismo elemento. Llamó a estas sustancias isótopos.

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cloro-34

Elemento químico, símbolo H y número atómico 1Hidrógeno, 1Periodo de brillo púrpura en su estado de plasmaHidrógenoApariciónGas incoloroPeso atómico estándar Ar, std(H)[1,00784, 1,00811] convencional: 1,008[1]El hidrógeno en la tabla periódica

El hidrógeno es el elemento químico de símbolo H y número atómico 1. El hidrógeno es el elemento más ligero. En condiciones normales, el hidrógeno es un gas de moléculas diatómicas con la fórmula H2. Es incoloro, inodoro, no tóxico y altamente combustible. El hidrógeno es la sustancia química más abundante en el universo, constituyendo aproximadamente el 75% de toda la materia normal[8][nota 1] Las estrellas, como el Sol, están compuestas principalmente por hidrógeno en estado de plasma. La mayor parte del hidrógeno en la Tierra existe en formas moleculares como el agua y los compuestos orgánicos. Para el isótopo más común del hidrógeno (símbolo 1H) cada átomo tiene un protón, un electrón y ningún neutrón.

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En el universo primitivo, la formación de protones, los núcleos del hidrógeno, se produjo durante el primer segundo después del Big Bang. La aparición de átomos neutros de hidrógeno en todo el universo se produjo unos 370.000 años después, durante la época de recombinación, cuando el plasma se había enfriado lo suficiente como para que los electrones permanecieran unidos a los protones[9].

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