Изотопы — это разновидность атомов и ядер какого-либо химического элемента. Они имеют одинаковый атомный номер, но при этом разные массовые числа. Если говорить проще, то, к примеру, углерод-12, 13 и 14 практически одинаковы по заряду ядра, за исключением лишь числа нейтронов, которых соответственно 6, 7 и 8.
Звучит как-то скучно, не так ли? Но поверь, такой предмет как химия, может представлять интерес даже для гуманитария, которому сложно сложить два плюс два, если говорить об уникальных изотопах.
1. Теллур-128 — самый долгий полураспад
Химический элемент теллур принадлежит к 16-й группе пятого периода. Это хрупкий, слегка токсичный редкий полуметалл серебристо-белого цвета. Из-за его редкости ты вряд ли когда-нибудь натолкнешься на него.
Но нам интересен больше теллур-128, который отличается самым долгим периодом полураспада — 2,2×1024 лет или 2,2 септиллиона лет. Для сравнения, возраст нашей Вселенной составляет почти 14 миллиардов лет, а только полураспад теллура-128 занимает в 160 триллионов раз больше этого времени.
2. Астат-213 — самый редкий природный элемент и самый короткий полураспад среди существующих в природе изотопов
Астат — это химический элемент, принадлежащий к 17-й группе шестого периода. Это самый редкий природный элемент, которого, по подсчетам ученых, во всей земной коре насчитывается не более 1 грамма.
Проблема в том, что астат является настолько радиоактивным, что сам себя уничтожает за короткое время. Существует 32 изотопа астата, и ни один из них не стабилен. Самый долгоживущий изотоп, астат-210, имеет полураспад всего 8,1 часа. Самый короткий полураспад у астата-213, который составляет 125 наносекунд.
3. Магний-18 и 19 — самые короткие полураспады среди искусственных изотопов, зарегистрированные учеными
Магний хорошо знаком нам, ведь он является одним из важнейших элементов для нашего тела. Магний относится к химическим элементам 2-й группы третьего периода. Это легкий, ковкий щелочноземельный металл серебристо-белого цвета.
В целом, изотопы магния достаточно стабильны, по сравнению с тем же астатом, но есть среди них два, которые радикально выделяются из 22 остальных — магний-18 и 19, созданные искусственно в лабораториях. Период полураспада магния-19 составляет 5 пикосекунд, что равняется пяти триллионным долям секунды. Но это еще не рекорд.
Магний-18 — вот действительно рекордсмен по самому короткому полураспаду, который составляет примерно одну секстиллионную долю секунды. Полураспад магния-18 настолько быстр, что электроны даже не успевают выстроиться в планетарную систему, чтобы стать атомом.
4. Стронций-90 — изотоп, который мимикрирует под кальций
Стронций является химическим элементом 2-й группы пятого периода. Это мягкий, ковкий и пластичный щелочноземельный металл серебристо-белого цвета. Человек, не знакомый с химией, вряд ли смог бы отличить стронций от магния, и это плохо, ведь он чрезвычайно реактивный с кислородом и водой. Однако натолкнуться на стронций в природе вряд ли получится как раз из-за этого свойства.
Но нас больше интересует изотоп стронций-90, который образуется преимущественно в ядерных реакторах и ядерном оружии. Столкнуться с ним очень сложно, разве что поблизости мест, где произошли радиационные аварии. Уникальное свойство стронция-90 — это его практически полное подобие кальцию, из-за чего он, будучи воспринятым организмом как полезный микроэлемент, беспрепятственно откладывается в костях, что приводит к развитию хронической лучевой болезни.
5. Калифорний-252 — самый дорогой изотоп в мире
Калифорний — это искусственный радиоактивный химический элемент. Он является чрезвычайно летучим металлом, предположительно, серебристо-белого цвета. Почему предположительно? Потому что его нет в природе, а добыть хоть сколько-нибудь значимое количество практически невозможно.
Самым интересным является изотоп калифорний-252, который производится путем длительного нейтронного облучения плутония или кюрия в ядерном реакторе. Под длительным мы подразумеваем срок от 8 до 1,5 лет. За год все лаборатории мира получают не более 100 микрограммов этого материала.
Из-за сложности добычи и малого выхода стоимость одного грамма калифорния-252 составляет около 27 миллионов долларов. Но эта цена оправдана еще и тем, что этот изотоп, в отличие от большинства перечисленных выше, представляет не только научный, но и практический интерес. Он применяется, к примеру, в запуске ядерных реакторов, в качестве мощного источника нейтронов в нейтронно-активационном анализе, в лучевой терапии опухолей, а также в экспериментах по изучению спонтанного деления ядер.
6. Золото-197 — единственный стабильный изотоп драгоценного металла
Золото — это химический элемент 11-й группы шестого периода, который, пожалуй, является самым известным драгоценным металлом и очень ценится не только ювелирами, но и высокотехнологичной промышленностью.
Интересно то, что среди известных науке 37 изотопов единственным стабильным является золото-197, что и формирует тот самый металл желтого цвета. Остальные являются радиоактивными, и самый долгоживущий из них, золото-195, имеет период полураспада 186 суток. Поэтому если взять в руки слиток золота, который пролежал в банковской ячейке хотя бы пару десятков лет, ты по сути будешь держать лишь только золото-197.
15 запахов, которые могут говорить о присутствии опасного химического вещества
Комментарии
(1)Ухх.. Ждём больше статей по физике!