Todos los elementos son isótopos. Aunque todos los átomos de un elemento dado tienen el mismo número atómico (número de protones), el peso atómico (cantidad de protones y neutrones juntos) varía. El término "isótopo" se refiere a esta variación en el peso atómico: dos átomos con el mismo número de protones y un número diferente de neutrones son dos isótopos del mismo elemento.

Número atómico

Los protones son partículas cargadas positivamente en el núcleo de un átomo. Un átomo, como un todo, lleva una carga neutra, por lo que cada protón con carga positiva se equilibra con una partícula con carga negativa. Estas partículas negativas, electrones, orbitan fuera del núcleo. La configuración orbital de los electrones determina cómo reaccionará un átomo y se unirá a otros átomos, dando a cada elemento sus características químicas y físicas específicas. Cada elemento tiene un número atómico único impreso encima de la abreviatura química en la tabla periódica.

Peso atómico

Los neutrones son partículas subatómicas que no llevan carga, por lo que la cantidad de neutrones en el núcleo de un átomo no afecta la cantidad de electrones o su configuración orbital. Dos átomos con el mismo número de protones y un número diferente de neutrones tendrán las mismas propiedades físicas y químicas pero diferentes pesos atómicos. Estos dos átomos son isótopos diferentes del mismo elemento. Por ejemplo, el isótopo más común de hidrógeno es H-1, lo que significa que el átomo tiene un protón y ningún neutrón, pero también existen isótopos H-2 y H-3, con uno y dos neutrones, respectivamente. La tabla periódica muestra el peso atómico promedio de un elemento debajo del símbolo químico del elemento.

Isótopos radiactivos

Los isótopos más pesados ​​de un átomo a menudo son inestables y se descomponen en isótopos más livianos con el tiempo. Esta descomposición atómica libera energía en forma de radiación alfa, beta y gamma. El hidrógeno-3, por ejemplo, es radiactivo y se descompone en hidrógeno-2. Todos los elementos tienen isótopos radiactivos que se descomponen a diferentes velocidades. La tasa de descomposición se mide en semividas: la cantidad de tiempo que tarda la mitad de los isótopos radiactivos en una muestra de un elemento determinado en descomponerse en isótopos más ligeros. La vida media para el hidrógeno-3 es de 12.32 años.

Aplicaciones para los isótopos radiactivos

Los investigadores y los profesionales médicos hacen un uso extensivo de los isótopos radiactivos. Al medir la cantidad del isótopo radiactivo de origen natural carbono-14, los arqueólogos y paleontólogos pueden determinar la edad aproximada de un fósil o artefacto. Los médicos usan los isótopos yodo-131 y bario-137 como marcadores radioactivos para detectar problemas cardíacos, tumores cerebrales y otras anormalidades, y el cobalto-60 sirve como fuente de radiación para detener el desarrollo de tumores cancerosos.