Hvordan forteller du forskjellen mellom isotoper?


Svar 1:

Ikke sikker på hva konteksten er her. . . men fortsetter.

Radioaktive isotoper har forskjellige halveringstider. Slik skiller vi mellom (si) U-235 og U-238 (U: uranium). De har ganske forskjellige halveringstider. Wikipedia-artikler om de forskjellige kjemiske elementene viser vanligvis kjente isotoper av et element, sammen med målte halveringstider. (Hvert kjemisk element har minst en radioaktiv isotop.) Slik ble isotoper først oppdaget. Kjemikere i det første tiåret av 1900-tallet scopte ut de forskjellige radioaktive forfallsseriene, fra U-235, U-238 og Th-232 (Th: thorium). Først trodde de at hver distinkte radioaktive art var et eget element. Men de fant altfor mange radioaktive arter for den tilgjengelige plassen i det periodiske diagrammet mellom vismut og uran. Radon var spesielt problematisk, siden (tror jeg) det er tre forskjellige isotoper av radon blant de tre forfallsseriene. Og radon var spesielt lett å oppdage siden det var en gass, det kom fra den faste prøven. Kjemikere foreslo minst to navn, den kjente radon og også niton. Etter hvert innså de at alle disse emanasjonene var det samme elementet, bare forskjellige isotoper. Se Wikipedia-artikkelen om radon.

Et massespektrometer vil skille de forskjellige isotoper av et hvilket som helst kjemisk element. Jeg tror de også (langsomt) kan skilles ved brøkdestillasjon. Jeg tror dette er hvordan leverandører av elementer eller forbindelser beriket med en bestemt isotop skaffer dem.

Men hvorfor skulle noen gå på bekostning og bryet med å skille (si) O-17 fra O-16 eller C-13 fra C-12. Dette fører til den mest interessante måten man kan skille mellom isotoper, hver isotop har sin egen atomspinn. Og dermed gir C-13 forskjellige resultater i et NMR-spektrometer fra C-12; faktisk har C-12 en kjernefysisk spinn på 0 og gir dermed ingen NMR-signal. Men (heldigvis) har en minuttfraksjon av karbonatomer en C-13-kjerne med et spinn på 1/2, og viser dermed et signal i NMR-spektrometeret. Dermed blir den biten av C-13 veldig nyttig, ettersom man kan lære mye om en ukjent organisk forbindelse, og om den kjemiske strukturen eller organiske molekyler generelt fra deres C-13 NMR-spektre.