គឺជាអ៊ីសូតូប។ គំនិតនៃអាតូមជាភាគល្អិតតូចបំផុតនៃរូបធាតុដែលមិនអាចបំបែកបាន។

វាត្រូវបានបង្កើតឡើងថារាល់ធាតុគីមីដែលរកឃើញក្នុងធម្មជាតិគឺជាល្បាយនៃអ៊ីសូតូប (ហេតុដូច្នេះហើយពួកវាមានម៉ាស់អាតូមប្រភាគ)។ ដើម្បីយល់ពីរបៀបដែលអ៊ីសូតូបខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមក ចាំបាច់ត្រូវពិចារណាលម្អិតអំពីរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម។ អាតូមបង្កើតបានជាស្នូល និងពពកអេឡិចត្រុង។ ម៉ាស់អាតូមត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយអេឡិចត្រុងដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនដ៏គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលក្នុងគន្លងនៅក្នុងពពកអេឡិចត្រុង នឺត្រុង និងប្រូតុងដែលបង្កើតជាស្នូល។

និយមន័យ

អ៊ីសូតូបប្រភេទនៃអាតូមនៃធាតុគីមី។ វាតែងតែមានចំនួនស្មើគ្នានៃអេឡិចត្រុង និងប្រូតុងនៅក្នុងអាតូមណាមួយ។ ដោយសារពួកវាមានបន្ទុកផ្ទុយគ្នា (អេឡិចត្រុងគឺអវិជ្ជមាន ហើយប្រូតុងគឺវិជ្ជមាន) អាតូមតែងតែអព្យាក្រឹត (ភាគល្អិតបឋមនេះមិនផ្ទុកបន្ទុកទេ វាស្មើនឹងសូន្យ)។ នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងបាត់បង់ ឬចាប់បាន អាតូមបាត់បង់អព្យាក្រឹតភាព ក្លាយជាអ៊ីយ៉ុងអវិជ្ជមាន ឬវិជ្ជមាន។

នឺត្រុងមិនមានបន្ទុកទេ ប៉ុន្តែចំនួនរបស់វានៅក្នុងស្នូលអាតូមិកនៃធាតុដូចគ្នាអាចខុសគ្នា។ នេះមិនប៉ះពាល់ដល់អព្យាក្រឹតនៃអាតូមទេ ប៉ុន្តែវាប៉ះពាល់ដល់ម៉ាស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ អ៊ីសូតូបនីមួយៗនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមានអេឡិចត្រុងមួយ និងប្រូតុងមួយ។ ហើយចំនួននឺត្រុងគឺខុសគ្នា។ ប្រូទីយ៉ូមមាននឺត្រុងតែ ១ នឺត្រុង មាននឺត្រុង ២ ហើយទ្រីតយ៉ូមមាននឺត្រុង ៣ ។ អ៊ីសូតូមទាំងបីនេះ មានលក្ខណៈខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិ។

ការប្រៀបធៀប

ពួកវាមានចំនួននឺត្រុងផ្សេងគ្នា ម៉ាស់ផ្សេងគ្នា និងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងគ្នា។ អ៊ីសូតូបមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចគ្នាបេះបិទនៃសំបកអេឡិចត្រុង។ នេះ​មាន​ន័យ​ថា​ពួក​វា​គឺ​ស្រដៀង​គ្នា​ខ្លាំង​ណាស់​នៅ​ក្នុង​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​គីមី​។ ដូច្នេះ ពួកគេត្រូវបានចាត់តាំងមួយកន្លែងនៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់។

អ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាព និងវិទ្យុសកម្ម (មិនស្ថិតស្ថេរ) ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិ។ ស្នូលនៃអាតូមនៃអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មគឺអាចបំប្លែងដោយឯកឯងទៅជាស្នូលផ្សេងទៀត។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការបំបែកវិទ្យុសកម្ម ពួកវាបញ្ចេញនូវភាគល្អិតផ្សេងៗ។

ធាតុភាគច្រើនមានអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មជាងពីរដប់។ លើសពីនេះទៀត អ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មត្រូវបានសំយោគដោយសិប្បនិម្មិតសម្រាប់ធាតុទាំងអស់យ៉ាងពិតប្រាកដ។ នៅក្នុងល្បាយធម្មជាតិនៃអ៊ីសូតូប មាតិការបស់ពួកគេប្រែប្រួលបន្តិច។

អត្ថិភាពនៃអ៊ីសូតូបបានធ្វើឱ្យវាអាចយល់បានថាហេតុអ្វីបានជាក្នុងករណីខ្លះ ធាតុដែលមានម៉ាស់អាតូមទាបមានលេខសៀរៀលខ្ពស់ជាងធាតុដែលមានម៉ាស់អាតូមធំជាង។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងគូ argon-ប៉ូតាស្យូម argon រួមបញ្ចូលអ៊ីសូតូបធ្ងន់ ហើយប៉ូតាស្យូមរួមបញ្ចូលអ៊ីសូតូបពន្លឺ។ ដូច្នេះម៉ាស់ argon គឺធំជាងប៉ូតាស្យូម។

គេហទំព័រស្វែងរក

1. ពួកគេមានចំនួននឺត្រុងផ្សេងគ្នា។
2. អ៊ីសូតូបមានម៉ាស់អាតូមខុសៗគ្នា។
3. តម្លៃនៃម៉ាស់អាតូមនៃអ៊ីយ៉ុងប៉ះពាល់ដល់ថាមពល និងលក្ខណៈសម្បត្តិសរុបរបស់វា។

អ៊ីសូតូប- ប្រភេទនៃអាតូម (និងស្នូល) នៃធាតុគីមីដែលមានលេខអាតូមដូចគ្នា (ធម្មតា) ប៉ុន្តែចំនួនម៉ាស់ខុសគ្នា។

ពាក្យអ៊ីសូតូបត្រូវបានបង្កើតឡើងពីឫសក្រិក isos (ἴσος "ស្មើគ្នា") និង topos (τόπος "កន្លែង") មានន័យថា "កន្លែងដូចគ្នា"; ដូច្នេះអត្ថន័យនៃឈ្មោះគឺថាអ៊ីសូតូបផ្សេងគ្នានៃធាតុដូចគ្នាកាន់កាប់ទីតាំងដូចគ្នានៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់។

អ៊ីសូតូបធម្មជាតិចំនួនបីនៃអ៊ីដ្រូសែន។ ការពិតដែលថាអ៊ីសូតូបនីមួយៗមានប្រូតុងមួយមានបំរែបំរួលនៃអ៊ីដ្រូសែន៖ អត្តសញ្ញាណអ៊ីសូតូបត្រូវបានកំណត់ដោយចំនួននឺត្រុង។ ពីឆ្វេងទៅស្តាំ អ៊ីសូតូមគឺប្រូទីយ៉ូម (1H) ដែលមាននឺត្រុងសូន្យ ឌីតេទ្រូម (2H) ជាមួយនឺត្រុងមួយ និងទ្រីទីយ៉ូម (3H) ដែលមាននឺត្រុងពីរ។

ចំនួនប្រូតុងនៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមមួយត្រូវបានគេហៅថា ចំនួនអាតូម ហើយស្មើនឹងចំនួនអេឡិចត្រុងនៅក្នុងអាតូមអព្យាក្រឹត (មិនអ៊ីយ៉ូដ)។ លេខអាតូមនីមួយៗកំណត់ធាតុជាក់លាក់មួយ ប៉ុន្តែមិនមែនអ៊ីសូតូបទេ។ អាតូមនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យអាចមានជួរធំទូលាយនៅក្នុងចំនួននឺត្រុង។ ចំនួននុយក្លេអុង (ទាំងប្រូតុង និងនឺត្រុង) នៅក្នុងស្នូលគឺជាចំនួនម៉ាស់នៃអាតូមមួយ ហើយអ៊ីសូតូបនីមួយៗនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យមានចំនួនម៉ាស់ខុសៗគ្នា។

ឧទាហរណ៍ កាបូន-12, កាបូន-13, និងកាបូន-14 គឺជាអ៊ីសូតូបចំនួនបីនៃកាបូនធាតុដែលមានលេខម៉ាស់ 12, 13 និង 14 រៀងគ្នា។ ចំនួនអាតូមនៃកាបូនគឺ 6 ដែលមានន័យថាអាតូមកាបូននីមួយៗមាន 6 ប្រូតុង ដូច្នេះចំនួននឺត្រុងនៃអ៊ីសូតូបទាំងនេះគឺ 6, 7 និង 8 រៀងគ្នា។

ហUclides និង អ៊ីសូតូប

នុយក្លេអ៊ែរ​ជា​របស់​ស្នូល មិនមែន​ជា​អាតូម​ទេ។ នុយក្លីដដូចគ្នាបេះបិទជារបស់នុយក្លេអ៊ែរដូចគ្នា ឧទាហរណ៍ នឺក្លីដកាបូន-១៣ នីមួយៗមានប្រូតុង ៦ និងនឺត្រុង ៧។ គោលគំនិតនៃនុយក្លីដ (សំដៅលើប្រភេទនុយក្លេអ៊ែរនីមួយៗ) សង្កត់ធ្ងន់លើលក្ខណៈសម្បត្តិនុយក្លេអ៊ែរលើលក្ខណៈសម្បត្តិគីមី ខណៈដែលគោលគំនិតអ៊ីសូតូប (ជាក្រុមអាតូមទាំងអស់នៃធាតុនីមួយៗ) សង្កត់ធ្ងន់លើប្រតិកម្មគីមីជាងនុយក្លេអ៊ែរ។ លេខនឺត្រុងមាន ឥទ្ធិពលដ៏ធំលើលក្ខណៈសម្បត្តិនៃនុយក្លេអែ ប៉ុន្តែឥទ្ធិពលរបស់វាទៅលើលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីគឺមានការធ្វេសប្រហែសចំពោះធាតុភាគច្រើន។ សូម្បីតែនៅក្នុងករណីនៃធាតុស្រាលបំផុត ដែលសមាមាត្រនៃនឺត្រុងទៅចំនួនអាតូមប្រែប្រួលច្រើនបំផុតរវាងអ៊ីសូតូប ជាធម្មតាវាមានឥទ្ធិពលតិចតួចប៉ុណ្ណោះ ទោះបីជាវាមានសារៈសំខាន់ក្នុងករណីខ្លះ (សម្រាប់អ៊ីដ្រូសែន ធាតុស្រាលបំផុត ឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូបគឺ ធំ។ ប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់ជីវវិទ្យា)។ ដោយសារអ៊ីសូតូបជាពាក្យចាស់ វាត្រូវបានគេស្គាល់ច្បាស់ជាងនុយក្លេត ហើយនៅតែត្រូវបានគេប្រើម្តងម្កាលនៅក្នុងបរិបទដែលនុយក្លេអ៊ែរអាចសមស្របជាង ដូចជាបច្ចេកវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ និងថ្នាំនុយក្លេអ៊ែរ។

កំណត់ចំណាំ

អ៊ីសូតូប ឬនុយក្លីដ ត្រូវបានកំណត់អត្តសញ្ញាណដោយឈ្មោះនៃធាតុជាក់លាក់មួយ (នេះបង្ហាញពីលេខអាតូម) អមដោយសហសញ្ញា និងលេខម៉ាស់ (ឧទាហរណ៍ អេលីយ៉ូម-៣ អេលីយ៉ូម-៤ កាបូន-១២ កាបូន-១៤ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម- ២៣៥ និង អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-២៣៩)។ នៅពេលប្រើនិមិត្តសញ្ញាគីមី ឧ. "C" សម្រាប់កាបូន សញ្ញាសម្គាល់ស្តង់ដារ (ឥឡូវគេស្គាល់ថាជា "សញ្ញាសម្គាល់ AZE" ព្រោះ A ជាលេខម៉ាស់ Z ជាលេខអាតូម និង E សម្រាប់ធាតុ) គឺបង្ហាញលេខម៉ាស់ (ចំនួននុយក្លេអុង) ដោយមានអក្សរធំនៅ ខាងឆ្វេងផ្នែកខាងលើនៃនិមិត្តសញ្ញាគីមី និងចង្អុលបង្ហាញលេខអាតូមិចដែលមានអក្សរតូចនៅជ្រុងខាងក្រោមខាងឆ្វេង)។ ដោយសារលេខអាតូមត្រូវបានផ្តល់ដោយនិមិត្តសញ្ញានៃធាតុ ជាធម្មតាមានតែលេខម៉ាស់នៅក្នុងអក្សរធំប៉ុណ្ណោះដែលត្រូវបានផ្តល់ឱ្យ ហើយសន្ទស្សន៍អាតូមមិនត្រូវបានផ្តល់ឱ្យទេ។ អក្សរ m ជួនកាលត្រូវបានបន្ថែមបន្ទាប់ពីលេខម៉ាស់ ដើម្បីបង្ហាញពីអ៊ីសូមនុយក្លេអ៊ែរ ដែលជារដ្ឋនុយក្លេអ៊ែរដែលអាចបំប្លែងបាន ឬរំភើបខ្លាំង (ផ្ទុយពីស្ថានភាពថាមពលទាបបំផុត) ដូចជា 180m 73Ta (tantalum-180m)។

វិទ្យុសកម្ម អ៊ីសូតូមចម្បង និងស្ថិរភាព

អ៊ីសូតូមខ្លះមានវិទ្យុសកម្ម ដូច្នេះហើយត្រូវបានគេហៅថា អ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្ម ឬ radionuclides ខណៈពេលដែលសារធាតុផ្សេងទៀតមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដើម្បីបំបែកវិទ្យុសកម្ម និងត្រូវបានគេហៅថា អ៊ីសូតូបស្ថិរភាព ឬនុយក្លីដស្ថិរភាព។ ឧទាហរណ៍ 14 C គឺជាទម្រង់វិទ្យុសកម្មនៃកាបូន ខណៈពេលដែល 12 C និង 13 C គឺជាអ៊ីសូតូបស្ថិរភាព។ មាននុយក្លីដដែលកើតឡើងដោយធម្មជាតិប្រហែល 339 នៅលើផែនដី ដែលក្នុងនោះ 286 គឺជានុយក្លីដបឋម ដែលមានន័យថាពួកវាមានតាំងពីការបង្កើតប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យមកម្ល៉េះ។

នុយក្លីដដើមរួមមាន នុយក្លីដចំនួន ៣២ ដែលមានអាយុកាលពាក់កណ្តាលវែង (ជាង ១០០ លានឆ្នាំ) និង ២៥៤ ដែលត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជា "នុយក្លីដដែលមានស្ថេរភាព" ពីព្រោះពួកវាមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដើម្បីពុកផុយ។ ក្នុងករណីភាគច្រើន សម្រាប់ហេតុផលជាក់ស្តែង ប្រសិនបើធាតុមួយមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាព នោះអ៊ីសូតូបទាំងនោះគ្របដណ្ដប់លើភាពសម្បូរបែបនៃធាតុដែលមាននៅលើផែនដី និងក្នុងប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីនៃធាតុបី (tellurium, indium, និង rhenium) អ៊ីសូតូបដែលមានច្រើនក្រៃលែងបំផុតដែលមាននៅក្នុងធម្មជាតិគឺពិតជាមួយ (ឬពីរ) អ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មដែលមានអាយុកាលយូរបំផុតនៃធាតុ ទោះបីជាការពិតដែលថាធាតុទាំងនេះមាន អ៊ីសូតូបស្ថិរភាពមួយ ឬច្រើន។

ទ្រឹស្តីទស្សន៍ទាយថា អ៊ីសូតូប/នុយក្លីដ ជាច្រើនដែលទំនង ជាមានស្ថេរភាព មានវិទ្យុសកម្ម មានអាយុកាលពាក់កណ្តាលវែង (ដោយមិនគិតពីលទ្ធភាពនៃការពុកផុយនៃប្រូតុង ដែលនឹងធ្វើឱ្យនុយក្លេអ៊ែរទាំងអស់មិនស្ថិតស្ថេរ)។ ក្នុងចំណោម 254 nuclides ដែលមិនធ្លាប់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញ មានតែ 90 នៃពួកវា (ទាំងអស់នៃ 40 ធាតុដំបូង) ដែលធន់នឹងទ្រឹស្តីទៅនឹងទម្រង់ពុករលួយដែលគេស្គាល់ទាំងអស់។ ធាតុ 41 (niobium) គឺមិនស្ថិតស្ថេរតាមទ្រឹស្តីដោយការបំបែកដោយឯកឯង ប៉ុន្តែវាមិនត្រូវបានរកឃើញទេ។ នុយក្លីដដែលមានស្ថេរភាពផ្សេងទៀតជាច្រើននៅក្នុងទ្រឹស្តីគឺមានភាពស្វាហាប់ចំពោះទម្រង់នៃការពុកផុយដែលគេស្គាល់ផ្សេងទៀតដូចជាអាល់ហ្វា decay ឬ double beta decay ប៉ុន្តែផលិតផលពុករលួយមិនទាន់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញទេ ដូច្នេះហើយអ៊ីសូតូបទាំងនេះត្រូវបានចាត់ទុកថាជា "ស្ថេរភាពតាមការសង្កេត" ។ អាយុកាលពាក់កណ្តាលដែលត្រូវបានព្យាករណ៍សម្រាប់នុយក្លេអ៊ែរទាំងនេះច្រើនតែលើសពីអាយុប៉ាន់ស្មាននៃសាកលលោក ហើយតាមពិតក៏មាន 27 radionuclides ដែលគេស្គាល់ដែរ ដែលមានអាយុកាលពាក់កណ្តាលវែងជាងអាយុនៃសកលលោក។

នុយក្លេអ៊ែរ​វិទ្យុសកម្ម ដែល​បង្កើត​ឡើង​ដោយ​សិប្បនិម្មិត បច្ចុប្បន្ន​មាន​នុយក្លីដ ៣៣៣៩ ត្រូវបានគេស្គាល់។ ទាំងនេះរួមមាន 905 nuclides ដែលមានស្ថេរភាព ឬមានពាក់កណ្តាលជីវិតលើសពី 60 នាទី។

លក្ខណៈសម្បត្តិអ៊ីសូតូប

លក្ខណៈសម្បត្តិគីមីនិងម៉ូលេគុល

អាតូមអព្យាក្រឹតមានចំនួនអេឡិចត្រុងដូចគ្នានឹងប្រូតុង។ ដូច្នេះអ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នានៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យមានចំនួនអេឡិចត្រុងដូចគ្នាហើយមានរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចស្រដៀងគ្នា។ ដោយសារឥរិយាបទគីមីនៃអាតូមមួយត្រូវបានកំណត់យ៉ាងទូលំទូលាយដោយរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចរបស់វា អ៊ីសូតូបផ្សេងៗគ្នាបង្ហាញឥរិយាបទគីមីស្ទើរតែដូចគ្នា។

ការលើកលែងចំពោះនេះគឺឥទ្ធិពលអ៊ីសូតូប kinetic: ដោយសារតែម៉ាស់ដ៏ធំរបស់ពួកគេ អ៊ីសូតូបដែលធ្ងន់ជាងមានទំនោរប្រតិកម្មយឺតជាងអ៊ីសូតូបស្រាលជាងនៃធាតុដូចគ្នា។ នេះ​ត្រូវ​បាន​គេ​ប្រកាស​ច្បាស់​បំផុត​សម្រាប់​ប្រូទីយ៉ូម (1 H), deuterium (2 H) និង Tritium (3 H) ដោយហេតុថា deuterium មាន​ម៉ាស់​ពីរដង​នៃ protium ហើយ tritium មាន​ម៉ាស់ protium បីដង។ ភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់ទាំងនេះក៏ប៉ះពាល់ដល់ឥរិយាបទនៃចំណងគីមីរៀងៗខ្លួនផងដែរ ដោយការផ្លាស់ប្តូរចំណុចកណ្តាលនៃទំនាញ (កាត់បន្ថយម៉ាស់) នៃប្រព័ន្ធអាតូមិច។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ សម្រាប់ធាតុដែលធ្ងន់ជាង ភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់ដែលទាក់ទងរវាងអ៊ីសូតូបគឺតូចជាងច្រើន ដូច្នេះឥទ្ធិពលនៃភាពខុសគ្នានៃម៉ាស់នៅក្នុងគីមីវិទ្យាជាធម្មតាមានការធ្វេសប្រហែស។ (ធាតុធ្ងន់ក៏មាននឺត្រុងច្រើនជាងធាតុស្រាលជាង ដូច្នេះសមាមាត្រនៃម៉ាស់នុយក្លេអ៊ែរទៅម៉ាស់អេឡិចត្រុងសរុបគឺធំជាងបន្តិច។ )

ស្រដៀងគ្នានេះដែរ ម៉ូលេគុលពីរដែលខុសគ្នាតែក្នុងអ៊ីសូតូបនៃអាតូមរបស់វា (អ៊ីសូតូប៉ូឡូក) មានរចនាសម្ព័ន្ធអេឡិចត្រូនិចដូចគ្នា ហេតុដូចនេះហើយស្ទើរតែមិនអាចបែងចែកបាននូវលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត និងគីមី (ម្តងទៀតដោយ deuterium និង tritium ជាករណីលើកលែងចម្បង)។ របៀបរំញ័រនៃម៉ូលេគុលត្រូវបានកំណត់ដោយរូបរាងរបស់វា និងម៉ាស់នៃអាតូមធាតុផ្សំរបស់វា; ដូច្នេះ isotopologues ផ្សេងគ្នាមានសំណុំផ្សេងគ្នានៃរបៀបរំញ័រ។ ដោយសារតែរបៀបរំញ័រអនុញ្ញាតឱ្យម៉ូលេគុលស្រូបយក photons នៃថាមពលសមស្រប អ៊ីសូតូប៉ូឡូកមានលក្ខណៈសម្បត្តិអុបទិកខុសៗគ្នានៅក្នុងអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។

លក្ខណៈសម្បត្តិនិងស្ថេរភាពនុយក្លេអ៊ែរ

នុយក្លេអ៊ែរអាតូមិកត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយប្រូតុង និងនឺត្រុងដែលចងភ្ជាប់គ្នាដោយកម្លាំងដ៏ខ្លាំងដែលនៅសេសសល់។ ដោយសារតែប្រូតុងត្រូវបានចោទប្រកាន់ជាវិជ្ជមាន ពួកវាវាយគ្នាទៅវិញទៅមក។ នឺត្រុង​ដែល​ជា​អព្យាក្រឹត​អេឡិច​ត្រូនិក ធ្វើ​ឱ្យ​ស្នូល​មាន​លំនឹង​តាម​ពីរ​វិធី។ ទំនាក់ទំនងរបស់ពួកគេរុញប្រូតុងត្រឡប់មកវិញបន្តិច ដោយកាត់បន្ថយការច្រានចោលអេឡិចត្រូស្ទិចរវាងប្រូតុង ហើយពួកវាបញ្ចេញកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរដ៏ទាក់ទាញលើគ្នាទៅវិញទៅមក និងលើប្រូតុង។ សម្រាប់ហេតុផលនេះ នឺត្រុងហ្វាលមួយ ឬច្រើនត្រូវបានទាមទារសម្រាប់ប្រូតុងពីរ ឬច្រើនដើម្បីភ្ជាប់ទៅស្នូល។ នៅពេលដែលចំនួនប្រូតុងកើនឡើង សមាមាត្រនៃនឺត្រុងទៅប្រូតុងដែលត្រូវការដើម្បីផ្តល់ស្នូលមានស្ថេរភាព (សូមមើលក្រាហ្វនៅខាងស្តាំ)។ ឧទាហរណ៍ ទោះបីជាសមាមាត្រនឺត្រុងៈ ប្រូតុង ៣ ២ គាត់គឺ ១: ២ សមាមាត្រនឺត្រុង៖ ប្រូតុង ២៣៨ ៩២ យូ
លើសពី 3:2 ។ ធាតុ​ស្រាល​ជាង​មួយ​ចំនួន​មាន​នុយក្លីដ​ស្ថិរភាព​ដែល​មាន​សមាមាត្រ 1:1 (Z = N) ។ នុយក្លេដ 40 20 Ca (កាល់ស្យូម-40) គឺជានុយក្លេដដែលមានស្ថេរភាពខ្លាំងបំផុតដែលអាចសង្កេតបាន ជាមួយនឹងចំនួននឺត្រុង និងប្រូតុងដូចគ្នា។ (តាមទ្រឹស្តី ស្ថេរភាពធ្ងន់បំផុតគឺស្ពាន់ធ័រ-៣២)។ រាល់នុយក្លេអ៊ែរដែលមានស្ថេរភាពធ្ងន់ជាងកាល់ស្យូម-40 មាននឺត្រុងច្រើនជាងប្រូតុង។

ចំនួនអ៊ីសូតូបក្នុងមួយធាតុ

ក្នុងចំណោមធាតុទាំង 81 ដែលមានអ៊ីសូតូបមានស្ថេរភាព ចំនួនដ៏ធំបំផុតនៃអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពដែលអាចសង្កេតបានសម្រាប់ធាតុណាមួយគឺដប់ (សម្រាប់សំណប៉ាហាំងធាតុ) ។ គ្មានធាតុណាមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពចំនួនប្រាំបួន។ Xenon គឺជាធាតុតែមួយគត់ដែលមានអ៊ីសូតូបស្ថេរភាពប្រាំបី។ ធាតុទាំងបួនមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពចំនួនប្រាំពីរ ដែលប្រាំបីមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពប្រាំមួយ ធាតុដប់មានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពប្រាំ ធាតុប្រាំបួនមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាព ប្រាំមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពចំនួន 16 មានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពពីរ និង 26 ធាតុមានតែមួយ (ក្នុងចំណោមនោះ 19 គឺ អ្វីដែលគេហៅថាធាតុ mononuclide ដែលមានអ៊ីសូតូបស្ថេរភាពបឋមតែមួយដែលគ្រប់គ្រង និងជួសជុលទម្ងន់អាតូមិកនៃធាតុធម្មជាតិជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់ខ្ពស់ ធាតុ mononuclide វិទ្យុសកម្មចំនួន 3 ក៏មានវត្តមានផងដែរ) ។ សរុបមក មាននុយក្លេអ៊ែចំនួន 254 ដែលមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដើម្បីពុកផុយ។ សម្រាប់ 80 ធាតុដែលមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពមួយ ឬច្រើន ចំនួនមធ្យមនៃអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពគឺ 254/80 = 3.2 អ៊ីសូតូបក្នុងមួយធាតុ។

លេខគូ និងសេសនៃនុយក្លេអុង

ប្រូតុង៖ សមាមាត្រនៃនឺត្រុងមិនមែនជាកត្តាតែមួយគត់ដែលប៉ះពាល់ដល់ស្ថិរភាពនុយក្លេអ៊ែរនោះទេ។ វាក៏អាស្រ័យលើភាពស្មើគ្នា ឬភាពស្មើគ្នានៃលេខអាតូម Z ចំនួននឺត្រុង N ដូច្នេះផលបូកនៃចំនួនម៉ាស់របស់វា A. សេសទាំងពីរ Z និង N មានទំនោរកាត់បន្ថយថាមពលចងនុយក្លេអ៊ែរ បង្កើតស្នូលសេស ជាទូទៅមិនសូវមានស្ថេរភាព។ ភាពខុសប្លែកគ្នាដ៏សំខាន់នេះនៅក្នុងថាមពលភ្ជាប់នុយក្លេអ៊ែររវាងស្នូលដែលនៅជិតខាង ជាពិសេសអ៊ីសូបាសសេស មានផលវិបាកសំខាន់ៗ៖ អ៊ីសូតូបមិនស្ថិតស្ថេរជាមួយនឹងចំនួននឺត្រុង ឬប្រូតុង ដែលអាចបំបែកបានដោយការពុកផុយបេតា (រួមទាំងការពុកផុយផូស៊ីតរ៉ុន) ការចាប់យកអេឡិចត្រុង ឬមធ្យោបាយកម្រផ្សេងទៀត ដូចជាការបំបែកដោយឯកឯង និង ការពុកផុយ។ ចង្កោម។

នឺត្រុងហ្វាលដែលមានស្ថេរភាពភាគច្រើនគឺជាចំនួនប្រូតុង និងចំនួនគូនៃនឺត្រុង ដែល Z, N និង A គឺស្មើគ្នា។ នុយក្លីដដែលមានស្ថេរភាពសេសត្រូវបានបែងចែក (ប្រហែលស្មើៗគ្នា) ទៅជាសេស។

លេខអាតូមិច

148 ប្រូតុង សូម្បីតែនឺត្រុង (EE) នឺត្រុង បង្កើតបាន ~ 58% នៃនុយក្លីដស្ថិរភាពទាំងអស់។ វាក៏មាននុយក្លីដចំនួន 22 ដែលរស់នៅបានយូរផងដែរ។ ជាលទ្ធផល ធាតុនីមួយៗនៃ 41 សូម្បីតែពី 2 ទៅ 82 មានអ៊ីសូតូបថេរមួយយ៉ាងតិច ហើយភាគច្រើននៃធាតុទាំងនេះមានអ៊ីសូតូបបឋមច្រើន។ ពាក់កណ្តាលនៃធាតុទាំងនេះមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពប្រាំមួយឬច្រើនជាងនេះ។ ស្ថេរភាពខ្លាំងនៃ helium-4 ដោយសារតែការភ្ជាប់ប្រព័ន្ធគោលពីរនៃប្រូតុងពីរ និងនឺត្រុងពីរ រារាំងនុយក្លេអ៊ែរណាមួយដែលមាននុយក្លេអុងប្រាំ ឬប្រាំបីពីដែលមានស្រាប់យូរល្មមដើម្បីបម្រើជាវេទិកាសម្រាប់ការប្រមូលផ្តុំធាតុធ្ងន់ជាងតាមរយៈការលាយនុយក្លេអ៊ែរ។

នុយក្លីដស្ថិរភាពទាំង 53 នេះមានចំនួនប្រូតុង និងចំនួនសេសនៃនឺត្រុង។ ពួកវាជាជនជាតិភាគតិចបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអ៊ីសូតូបដែលមានចំនួនប្រហែល 3 ដង។ ក្នុងចំណោមធាតុ Z ទាំង 41 ដែលមាននុយក្លេអ៊ែរមានស្ថេរភាព មានតែធាតុពីរប៉ុណ្ណោះ (argon និង cerium) ដែលមិនមាននុយក្លីដថេរសូម្បីតែសេស។ ធាតុមួយ (សំណប៉ាហាំង) មានបី។ មាន 24 ធាតុដែលមាននុយក្លីដសេសមួយ និង 13 ដែលមាននុយក្លីដសេសពីរ។

ដោយសារតែចំនួននឺត្រុងដ៏សេសរបស់ពួកគេ នឺត្រុងសេសមានទំនោរនឹងមានការចាប់យកនឺត្រុងឆ្លងកាត់ផ្នែកធំ ដោយសារថាមពលដែលមកពីឥទ្ធិពលភ្ជាប់នឺត្រុង។ នុយក្លីដដែលមានស្ថេរភាពទាំងនេះអាចមានច្រើនមិនធម្មតានៅក្នុងធម្មជាតិ ជាចម្បងដោយសារតែដើម្បីបង្កើត និងចូលទៅក្នុងភាពសំបូរបែបបឋម ពួកគេត្រូវតែគេចផុតពីការចាប់យកនឺត្រុង ដើម្បីបង្កើតជាអ៊ីសូតូបសេសដែលមានស្ថេរភាពផ្សេងទៀត ក្នុងអំឡុងពេលនៃដំណើរការ s និង r គឺជា ដំណើរការនៃការចាប់យកនឺត្រុង កំឡុងពេលសំយោគនឺត្រុង។

លេខអាតូមសេស

48 នឺត្រុងសេស-ប្រូតុង និងនឺត្រុង-នឺត្រុងដែលមានស្ថេរភាពដោយចំនួនគូនៃនឺត្រុងគូរបស់ពួកគេ បង្កើតបានជាអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពភាគច្រើននៃធាតុសេស។ នឺត្រុងអ៊ីដ្រូសែនសេស-ប្រូតុង-សេស តិចតួចណាស់ បង្កើតជានុយក្លីដផ្សេងទៀត។ មានធាតុសេសចំនួន 41 ពី Z = 1 ដល់ 81 ដែលក្នុងនោះ 39 មានអ៊ីសូតូបស្ថេរភាព (ធាតុ technetium (43 Tc) និង promethium (61 Pm) មិនមានអ៊ីសូតូបស្ថេរភាព) ។ ក្នុងចំណោមធាតុ Z សេសទាំង 39 នេះ 30 ធាតុ (រួមទាំងអ៊ីដ្រូសែន-1 ដែល 0 នឺត្រុងគឺស្មើគ្នា) មានអ៊ីសូតូបសេសមានស្ថេរភាពមួយ និងធាតុប្រាំបួន៖ ក្លរីន (17 Cl) ប៉ូតាស្យូម (19K) ទង់ដែង (29 Cu) gallium (31 Ga), Bromine (35 Br), ប្រាក់ (47 Ag), antimony (51 Sb), iridium (77 Ir) និង thallium (81 Tl) នីមួយៗមានអ៊ីសូតូបថេរចំនួនពីរ។ ដូច្នេះ 30 + 2 (9) = 48 អ៊ីសូតូបសូម្បីតែមានស្ថេរភាពត្រូវបានទទួល។

មានតែនឺត្រុងហ្វាលដែលមានស្ថេរភាពចំនួនប្រាំប៉ុណ្ណោះដែលមានទាំងចំនួនសេសនៃប្រូតុង និងចំនួននឺត្រុងសេស។ នុយក្លីដ "សេស" ចំនួនបួនដំបូងកើតឡើងនៅក្នុងនុយក្លីដទម្ងន់ម៉ូលេគុលទាប ដែលការផ្លាស់ប្តូរពីប្រូតុងទៅជានឺត្រុង ឬច្រាសមកវិញនឹងនាំឱ្យសមាមាត្រប្រូតុង-នឺត្រុងធ្លាក់ចុះខ្លាំង។

នុយក្លីដដ៏ចម្លែកតែមួយគត់គឺ 180 ម 73 តា ដែលត្រូវបានគេចាត់ទុកថាជាអ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពបំផុត 254 និងជាអ៊ីសូមនុយក្លេអ៊ែរបឋមតែមួយគត់ដែលមិនទាន់ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញដើម្បីពុកផុយ ទោះបីជាមានការព្យាយាមពិសោធន៍ក៏ដោយ។

ចំនួននឺត្រុងសេស

Actinides ដែលមានចំនួននឺត្រុងសេសមានទំនោរទៅនឹងការបំបែក (ជាមួយនឺត្រុងកម្ដៅ) ខណៈពេលដែលអ្នកដែលមានចំនួននឺត្រុងសូម្បីតែមានទំនោរមិនធ្វើ ទោះបីជាពួកវាបំបែកទៅជានឺត្រុងលឿនក៏ដោយ។ nuclides សេសដែលមានស្ថេរភាពដោយសង្កេតទាំងអស់មានការបង្កើនបន្ថយចំនួនគត់មិនសូន្យ។ នេះគឺដោយសារតែនឺត្រុងហ្វាលតែមួយ និងប្រូតុងដែលមិនបានផ្គូផ្គងមានការទាក់ទាញកម្លាំងនុយក្លេអ៊ែរកាន់តែច្រើនទៅគ្នាទៅវិញទៅមក ប្រសិនបើការបង្វិលរបស់ពួកគេត្រូវបានតម្រឹម (បង្កើតការបង្វិលសរុបយ៉ាងហោចណាស់ 1 ឯកតា) ជាជាងការតម្រឹម។

ការកើតឡើងនៅក្នុងធម្មជាតិ

ធាតុត្រូវបានបង្កើតឡើងពីអ៊ីសូតូបធម្មជាតិមួយ ឬច្រើន។ អ៊ីសូតូមមិនស្ថិតស្ថេរ (វិទ្យុសកម្ម) គឺជាឧទាហរណ៍បឋម ឬក្រោយ។ អ៊ីសូតូបដើមគឺជាផលិតផលនៃ nucleosynthesis ផ្កាយ ឬប្រភេទផ្សេងទៀតនៃការសំយោគ nucleosynthesis ដូចជាការបំបែកកាំរស្មីលោហធាតុ ហើយបានបន្តរហូតមកដល់បច្ចុប្បន្ន ដោយសារតែអត្រានៃការពុកផុយរបស់វាយឺតណាស់ (ឧទាហរណ៍ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-238 និងប៉ូតាស្យូម-40)។ អ៊ីសូតូបក្រោយធម្មជាតិត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយការទម្លាក់គ្រាប់បែកដោយកាំរស្មីលោហធាតុជានុយក្លីដនៃលោហធាតុ (ឧទាហរណ៍ ទ្រីទីយ៉ូម កាបូន-១៤) ឬការបំបែកនៃអ៊ីសូតូបបឋមវិទ្យុសកម្មចូលទៅក្នុងកូនស្រីរបស់នុយក្លេតវិទ្យុសកម្មវិទ្យុសកម្ម (ឧទាហរណ៍ អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ទៅរ៉ាដ្យូម) ។ អ៊ីសូតូមជាច្រើនត្រូវបានសំយោគដោយធម្មជាតិជា nucleogenic nuclides ដោយប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរធម្មជាតិផ្សេងទៀត ដូចជានៅពេលដែលនឺត្រុងចេញពីនុយក្លេអ៊ែរធម្មជាតិត្រូវបានស្រូបយកដោយអាតូមមួយផ្សេងទៀត។

ដូចដែលបានពិភាក្សាខាងលើ មានតែធាតុ 80 ប៉ុណ្ណោះដែលមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាព ហើយ 26 នៃពួកវាមានអ៊ីសូតូបថេរតែមួយ។ ដូច្នេះប្រហែល 2 ភាគ 3 នៃធាតុស្ថិរភាពកើតឡើងនៅលើផែនដីដោយធម្មជាតិនៅក្នុងអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពមួយចំនួន ដោយចំនួនអ៊ីសូតូបស្ថេរភាពខ្ពស់បំផុតសម្រាប់ធាតុមួយគឺដប់ សម្រាប់សំណប៉ាហាំង (50Sn) ។ ប្រហែល 94 ធាតុមាននៅលើផែនដី (រហូតដល់ និងរួមទាំង ប្លាតូនីញ៉ូម) ទោះបីជាធាតុមួយចំនួនត្រូវបានរកឃើញក្នុងបរិមាណតិចតួចបំផុត ដូចជា ប្លាតូនីញ៉ូម-244 ក៏ដោយ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រជឿថា ធាតុដែលកើតឡើងដោយធម្មជាតិនៅលើផែនដី (ខ្លះគ្រាន់តែជាអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្ម) កើតឡើងជាសរុប 339 អ៊ីសូតូប (នុយក្លេអ៊ែរ) ។ មានតែ 254 នៃអ៊ីសូតូបដែលកើតឡើងដោយធម្មជាតិទាំងនេះមានស្ថេរភាពក្នុងន័យថាពួកគេមិនត្រូវបានគេសង្កេតឃើញរហូតមកដល់សព្វថ្ងៃនេះ។ នុយក្លីដបឋមចំនួន 35 បន្ថែមទៀត (សរុបចំនួន 289 នុយក្លីដបឋម) គឺជាវិទ្យុសកម្មដែលមានពាក់កណ្តាលជីវិត ប៉ុន្តែមានពាក់កណ្តាលជីវិតលើសពី 80 លានឆ្នាំ ដែលអនុញ្ញាតឱ្យពួកវាមានតាំងពីការចាប់ផ្តើមនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ។

អ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពដែលគេស្គាល់ទាំងអស់កើតឡើងដោយធម្មជាតិនៅលើផែនដី។ អ៊ីសូតូមធម្មជាតិផ្សេងទៀតគឺជាវិទ្យុសកម្ម ប៉ុន្តែដោយសារតែពាក់កណ្តាលជីវិតរបស់ពួកគេយូរ ឬដោយសារវិធីសាស្រ្តផលិតធម្មជាតិបន្តផ្សេងទៀត។ ទាំងនេះរួមមាន នុយក្លីដលោហធាតុដែលបានរៀបរាប់ខាងលើ នុយក្លេអូទីក និងអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មដែលបណ្តាលមកពីការបន្តពុកផុយនៃអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មបឋម ដូចជារ៉ាដុន និងរ៉ាដ្យូមពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។

អ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្ម ~ 3000 ផ្សេងទៀតដែលមិនត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុងរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ និងឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិត។ អ៊ីសូតូមដែលមានអាយុកាលខ្លីជាច្រើនមិនត្រូវបានរកឃើញដោយធម្មជាតិនៅលើផែនដីក៏ត្រូវបានគេសង្កេតឃើញផងដែរដោយការវិភាគ spectroscopic ដែលបង្កើតឡើងដោយធម្មជាតិនៅក្នុងផ្កាយឬ supernovae ។ ឧទាហរណ៍មួយគឺ អាលុយមីញ៉ូម-២៦ ដែលមិនកើតឡើងដោយធម្មជាតិនៅលើផែនដី ប៉ុន្តែត្រូវបានរកឃើញយ៉ាងបរិបូរណ៍នៅលើមាត្រដ្ឋានតារាសាស្ត្រ។

ម៉ាស់អាតូមដែលបានកំណត់នៃធាតុគឺជាមធ្យមដែលពន្យល់ពីវត្តមានរបស់អ៊ីសូតូបច្រើនដែលមានម៉ាស់ខុសៗគ្នា។ មុនពេលការរកឃើញនៃអ៊ីសូតូប កំណត់ជាអក្ខរាវិរុទ្ធតម្លៃមិនរួមបញ្ចូលគ្នាសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រច្រឡំម៉ាស់អាតូម។ ឧទាហរណ៍ ក្លរីនគំរូមួយមាន 75.8% chlorine-35 និង 24.2% chlorine-37 ដែលផ្តល់ម៉ាស់អាតូមជាមធ្យម 35.5 ឯកតាម៉ាស់អាតូម។

យោងទៅតាមទ្រឹស្ដីនៃលោហធាតុវិទ្យាដែលទទួលយកជាទូទៅ មានតែអ៊ីសូតូបនៃអ៊ីដ្រូសែន និងអេលីយ៉ូម ដាននៃអ៊ីសូតូបមួយចំនួននៃលីចូម និងបេរីលីញ៉ូម និងអាចជាបូរុនមួយចំនួនត្រូវបានបង្កើតឡើងនៅក្នុង Big Bang ហើយអ៊ីសូតូបផ្សេងទៀតទាំងអស់ត្រូវបានសំយោគនៅពេលក្រោយនៅក្នុងផ្កាយ និង supernovae ។ ក៏ដូចជានៅក្នុងអន្តរកម្មរវាងភាគល្អិតដ៏ស្វាហាប់ ដូចជាកាំរស្មីលោហធាតុ និងអ៊ីសូតូបដែលទទួលបានពីមុន។ ភាពសំបូរអ៊ីសូតូបដែលត្រូវគ្នានៃអ៊ីសូតូបនៅលើផែនដីគឺដោយសារតែបរិមាណដែលផលិតដោយដំណើរការទាំងនេះ ការបន្តពូជរបស់វាតាមរយៈកាឡាក់ស៊ី និងអត្រានៃការពុកផុយនៃអ៊ីសូតូបដែលមិនស្ថិតស្ថេរ។ បន្ទាប់ពីការរួមបញ្ចូលគ្នាដំបូងនៃប្រព័ន្ធព្រះអាទិត្យ អ៊ីសូតូបត្រូវបានចែកចាយឡើងវិញតាមម៉ាស់ ហើយសមាសធាតុអ៊ីសូតូមនៃធាតុប្រែប្រួលបន្តិចបន្តួចពីភពមួយទៅភពមួយ។ នេះជួនកាលធ្វើឱ្យវាអាចតាមដានប្រភពដើមនៃអាចម៍ផ្កាយ។

ម៉ាស់អាតូមនៃអ៊ីសូតូប

ម៉ាស់អាតូម (mr) នៃអ៊ីសូតូបមួយត្រូវបានកំណត់ជាចម្បងដោយចំនួនម៉ាស់របស់វា (ឧ. ចំនួននុយក្លេអុងនៅក្នុងស្នូលរបស់វា)។ ការកែតម្រូវតូចគឺដោយសារតែថាមពលចងនៃស្នូល ភាពខុសគ្នាតិចតួចនៃម៉ាស់រវាងប្រូតុង និងនឺត្រុង និងម៉ាស់អេឡិចត្រុងដែលទាក់ទងនឹងអាតូម។

លេខម៉ាស គឺជាបរិមាណគ្មានវិមាត្រ។ ម៉្យាងទៀតម៉ាស់អាតូមត្រូវបានវាស់ដោយប្រើឯកតានៃម៉ាស់អាតូម ដោយផ្អែកលើម៉ាស់អាតូមកាបូន-12។ វាត្រូវបានតំណាងដោយនិមិត្តសញ្ញា "u" (សម្រាប់ឯកតាម៉ាស់អាតូមបង្រួបបង្រួម) ឬ "ដា" (សម្រាប់ដាល់តុន) ។

ម៉ាស់អាតូមនៃអ៊ីសូតូបធម្មជាតិរបស់ធាតុកំណត់ម៉ាស់អាតូមរបស់ធាតុ។ នៅពេលដែលធាតុមានអ៊ីសូតូប N កន្សោមខាងក្រោមអនុវត្តចំពោះម៉ាស់អាតូមមធ្យម៖

ដែល m 1 , m 2 , …, mN គឺជាម៉ាស់អាតូមនៃអ៊ីសូតូបនីមួយៗ ហើយ x 1 , …, xN គឺជាភាពសម្បូរបែបដែលទាក់ទងនៃអ៊ីសូតូបទាំងនេះ។

ការអនុវត្តអ៊ីសូតូប

មានកម្មវិធីជាច្រើនដែលទាញយកលក្ខណៈសម្បត្តិនៃអ៊ីសូតូបផ្សេងៗនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យ។ ការបំបែកអ៊ីសូតូបគឺជាបញ្ហាបច្ចេកវិទ្យាដ៏សំខាន់ ជាពិសេសជាមួយនឹងធាតុធ្ងន់ៗដូចជា អ៊ុយរ៉ាញ៉ូម ឬ ប្លាតូនីញ៉ូម។ ធាតុស្រាលៗដូចជា លីចូម កាបូន អាសូត និងអុកស៊ីហ្សែន ជាធម្មតាត្រូវបានបំបែកដោយការសាយភាយឧស្ម័ននៃសមាសធាតុរបស់វាដូចជា CO និង NO ។ ការបំបែកអ៊ីដ្រូសែន និង deuterium គឺមិនធម្មតាទេព្រោះវាផ្អែកលើគីមីជាជាងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្ត ដូចជានៅក្នុងដំណើរការ Girdler sulfide ជាដើម។ អ៊ីសូតូបអ៊ុយរ៉ានីញ៉ូមត្រូវបានបំបែកដោយបរិមាណដោយការសាយភាយឧស្ម័ន ការប្រមូលផ្តុំឧស្ម័ន ការបំបែកអ៊ីយ៉ូដឡាស៊ែរ និង (នៅក្នុងគម្រោងម៉ាន់ហាតាន់) តាមប្រភេទនៃការផលិតម៉ាស់។

ការប្រើប្រាស់លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី និងជីវសាស្រ្ត

• ការវិភាគអ៊ីសូតូបគឺជាការកំណត់នៃហត្ថលេខាអ៊ីសូតូប ភាពសម្បូរបែបដែលទាក់ទងនៃអ៊ីសូតូបនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យនៅក្នុងគំរូជាក់លាក់មួយ។ សម្រាប់សារធាតុចិញ្ចឹម ជាពិសេសការប្រែប្រួលសំខាន់ៗនៃអ៊ីសូតូប C, N និង O អាចកើតឡើង។ ការវិភាគនៃការប្រែប្រួលបែបនេះមានកម្មវិធីជាច្រើនដូចជា ការរកឃើញការផិតក្បត់នៅក្នុងអាហារ ឬប្រភពដើមភូមិសាស្រ្តនៃអាហារដោយប្រើអ៊ីសូស្កាប។ ការកំណត់អត្តសញ្ញាណអាចម៍ផ្កាយមួយចំនួនដែលមានដើមកំណើតនៅលើភពព្រះអង្គារ គឺផ្អែកលើផ្នែកមួយនៅលើហត្ថលេខាអ៊ីសូតូបនៃឧស្ម័នដានដែលពួកគេផ្ទុក។
• ការជំនួសអ៊ីសូតូបអាចត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់យន្តការនៃប្រតិកម្មគីមីតាមរយៈឥទ្ធិពល kinetic isotope ។
• កម្មវិធីទូទៅមួយទៀតគឺការដាក់ស្លាកអ៊ីសូតូប ការប្រើប្រាស់អ៊ីសូតូបមិនធម្មតាជាសញ្ញាសម្គាល់ ឬសញ្ញាសម្គាល់ក្នុងប្រតិកម្មគីមី។ ជាធម្មតាអាតូមនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យគឺមិនអាចបែងចែកពីគ្នាទៅវិញទៅមក។ ទោះបីជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ដោយប្រើអ៊ីសូតូបនៃម៉ាស់ផ្សេងៗគ្នា សូម្បីតែអ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពដែលមិនមានវិទ្យុសកម្មផ្សេងគ្នាអាចត្រូវបានសម្គាល់ដោយប្រើម៉ាស់ spectrometry ឬ spectroscopy អ៊ីនហ្វ្រារ៉េដ។ ឧទាហរណ៍នៅក្នុង "ការដាក់ស្លាកអ៊ីសូតូបស្ថេរភាពនៃអាស៊ីតអាមីណូនៅក្នុងវប្បធម៌កោសិកា" (SILAC) អ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់បរិមាណប្រូតេអ៊ីន។ ប្រសិនបើអ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្មត្រូវបានប្រើប្រាស់ ពួកគេអាចត្រូវបានរកឃើញដោយវិទ្យុសកម្មដែលពួកគេបញ្ចេញ (នេះហៅថាការសម្គាល់វិទ្យុសកម្មអ៊ីសូតូប)។
• អ៊ីសូតូបត្រូវបានគេប្រើជាទូទៅដើម្បីកំណត់កំហាប់នៃធាតុ ឬសារធាតុផ្សេងៗដោយប្រើវិធីសាស្ត្ររំលាយអ៊ីសូតូប ដែលក្នុងបរិមាណដែលគេស្គាល់នៃសមាសធាតុជំនួសអ៊ីសូតូបត្រូវបានលាយជាមួយនឹងសំណាក ហើយលក្ខណៈអ៊ីសូតូបនៃល្បាយលទ្ធផលត្រូវបានកំណត់ដោយប្រើម៉ាស់។

ការប្រើប្រាស់លក្ខណៈសម្បត្តិនុយក្លេអ៊ែរ

• វិធីសាស្រ្តស្រដៀងនឹងការសម្គាល់វិទ្យុសកម្មអ៊ីសូតូបគឺជាការណាត់ជួបវិទ្យុសកម្ម៖ ដោយប្រើពាក់កណ្តាលជីវិតដែលគេស្គាល់នៃធាតុមិនស្ថិតស្ថេរ មនុស្សម្នាក់អាចគណនាពេលវេលាដែលបានកន្លងផុតទៅចាប់តាំងពីអត្ថិភាពនៃកំហាប់អ៊ីសូតូបដែលគេស្គាល់។ ឧទាហរណ៍ដែលគេស្គាល់ច្រើនបំផុតគឺការណាត់ជួបវិទ្យុសកម្មដែលត្រូវបានប្រើដើម្បីកំណត់អាយុនៃសារធាតុកាបូន។
• ទម្រង់មួយចំនួននៃ spectroscopy គឺផ្អែកលើលក្ខណៈសម្បត្តិនុយក្លេអ៊ែរតែមួយគត់នៃអ៊ីសូតូបជាក់លាក់ ទាំងវិទ្យុសកម្ម និងស្ថេរភាព។ ជាឧទាហរណ៍ វិបផតត្រូសស្កូបនៃអនុភាពម៉ាញេទិកនុយក្លេអ៊ែរ (NMR) អាចប្រើបានសម្រាប់តែអ៊ីសូតូបដែលមានការបង្វិលនុយក្លេអ៊ែរមិនសូន្យប៉ុណ្ណោះ។ អ៊ីសូតូបទូទៅបំផុតដែលប្រើក្នុង NMR spectroscopy គឺ 1 H, 2 D, 15 N, 13 C, និង 31 P ។
• Mössbauer spectroscopy ក៏ពឹងផ្អែកលើការផ្លាស់ប្តូរនុយក្លេអ៊ែរនៃអ៊ីសូតូបជាក់លាក់ដូចជា 57 Fe ។

ប្រហែល​ជា​គ្មាន​មនុស្ស​បែប​នេះ​ទេ​នៅ​លើ​ផែនដី​នេះ ដែល​មិន​បាន​ឮ​អំពី​អ៊ីសូតូប។ ប៉ុន្តែមិនមែនគ្រប់គ្នាដឹងថាវាជាអ្វីនោះទេ។ ឃ្លា "អ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្ម" ស្តាប់ទៅគួរឱ្យភ័យខ្លាចជាពិសេស។ ធាតុគីមីដែលមិនច្បាស់លាស់ទាំងនេះធ្វើឱ្យមនុស្សជាតិភ័យខ្លាច ប៉ុន្តែការពិតវាមិនគួរឱ្យខ្លាចដូចដែលវាហាក់ដូចជានៅ glance ដំបូងនោះទេ។

និយមន័យ

ដើម្បីយល់ពីគោលគំនិតនៃធាតុវិទ្យុសកម្ម ដំបូងឡើយ ចាំបាច់ត្រូវនិយាយថា អ៊ីសូតូប គឺជាគំរូនៃធាតុគីមីដូចគ្នា ប៉ុន្តែមានម៉ាស់ខុសៗគ្នា។ តើ​វា​មានន័យ​យ៉ាង​ដូចម្តេច? សំណួរនឹងបាត់ទៅវិញ ប្រសិនបើយើងចងចាំរចនាសម្ព័ន្ធអាតូមជាមុនសិន។ វាមានអេឡិចត្រុង ប្រូតុង និងនឺត្រុង។ ចំនួននៃភាគល្អិតបឋមពីរដំបូងនៅក្នុងស្នូលនៃអាតូមមួយគឺតែងតែថេរ ខណៈដែលនឺត្រុងមានម៉ាស់ផ្ទាល់ខ្លួនអាចកើតឡើងក្នុងសារធាតុដូចគ្នាក្នុងបរិមាណខុសៗគ្នា។ កាលៈទេសៈនេះបង្កើតឱ្យមានធាតុគីមីជាច្រើនដែលមានលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តខុសៗគ្នា។

ឥឡូវនេះយើងអាចផ្តល់និយមន័យវិទ្យាសាស្ត្រនៃគំនិតដែលកំពុងសិក្សា។ ដូច្នេះ អ៊ីសូតូប គឺជាបណ្តុំនៃធាតុគីមីដែលមានលក្ខណៈស្រដៀងគ្នា ប៉ុន្តែមានម៉ាស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តខុសៗគ្នា។ យោងទៅតាមវាក្យសព្ទទំនើបជាងនេះ ពួកគេត្រូវបានគេហៅថាកាឡាក់ស៊ីនៃនុយក្លេអូទីតនៃធាតុគីមី។

ប្រវត្តិសាស្រ្តបន្តិច

នៅដើមសតវត្សចុងក្រោយនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញថា សមាសធាតុគីមីដូចគ្នានៅក្រោមលក្ខខណ្ឌផ្សេងៗគ្នាអាចមានម៉ាស់ផ្សេងគ្នានៃស្នូលអេឡិចត្រុង។ តាមទស្សនៈទ្រឹស្តីសុទ្ធសាធ ធាតុបែបនេះអាចចាត់ទុកថាថ្មី ហើយពួកគេអាចចាប់ផ្តើមបំពេញក្រឡាទទេនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់របស់ D. Mendeleev ។ ប៉ុន្តែមានកោសិកាសេរីចំនួនប្រាំបួនប៉ុណ្ណោះនៅក្នុងវា ហើយអ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានរកឃើញធាតុថ្មីរាប់សិប។ លើសពីនេះទៀតការគណនាគណិតវិទ្យាបានបង្ហាញថាសមាសធាតុដែលបានរកឃើញមិនអាចត្រូវបានគេចាត់ទុកថាមិនស្គាល់ពីមុនទេព្រោះលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីរបស់វាត្រូវគ្នាយ៉ាងពេញលេញទៅនឹងលក្ខណៈនៃសារធាតុដែលមានស្រាប់។

បន្ទាប់ពីការពិភាក្សាជាយូរមក វាត្រូវបានគេសម្រេចចិត្តហៅធាតុទាំងនេះថា អ៊ីសូតូប ហើយដាក់វានៅក្នុងកោសិកាដូចគ្នាទៅនឹងកោសិកាដែលស្នូលមានចំនួនអេឡិចត្រុងដូចគ្នាជាមួយពួកគេ។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអាចកំណត់បានថា អ៊ីសូតូបគ្រាន់តែជាបំរែបំរួលមួយចំនួននៃធាតុគីមីប៉ុណ្ណោះ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយមូលហេតុនៃការកើតឡើងរបស់ពួកគេនិងរយៈពេលនៃជីវិតត្រូវបានសិក្សាអស់រយៈពេលជិតមួយសតវត្ស។ សូម្បីតែនៅដើមសតវត្សន៍ទី 21 ក៏ដោយ ក៏មិនអាចអះអាងថាមនុស្សជាតិដឹងអ្វីៗទាំងអស់អំពីអ៊ីសូតូបដែរ។

បំរែបំរួលមិនជាប់លាប់និងមិនជាប់លាប់

ធាតុគីមីនីមួយៗមានអ៊ីសូតូបជាច្រើន។ ដោយសារតែការពិតដែលថាមាននឺត្រុងសេរីនៅក្នុងស្នូលរបស់ពួកគេ ពួកវាមិនតែងតែចូលទៅក្នុងចំណងស្ថិរភាពជាមួយអាតូមដែលនៅសល់នោះទេ។ បន្ទាប់ពីពេលខ្លះ ភាគល្អិតទំនេរចាកចេញពីស្នូល ដែលផ្លាស់ប្តូរម៉ាស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរូបវន្តរបស់វា។ នេះជារបៀបដែលអ៊ីសូតូបផ្សេងទៀតត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលនៅទីបំផុតនាំទៅរកការបង្កើតសារធាតុដែលមានចំនួនស្មើគ្នានៃប្រូតុង នឺត្រុង និងអេឡិចត្រុង។

សារធាតុ​ទាំងនោះ​ដែល​រលួយ​យ៉ាង​លឿន​ត្រូវបានគេហៅថា​អ៊ីសូតូប​វិទ្យុសកម្ម។ ពួកវាបញ្ចេញនឺត្រុងមួយចំនួនធំទៅក្នុងលំហ បង្កើតជាវិទ្យុសកម្មហ្គាម៉ាអ៊ីយ៉ូដដ៏មានអានុភាព ដែលត្រូវបានគេស្គាល់ថាសម្រាប់សមត្ថភាពជ្រាបចូលដ៏ខ្លាំងរបស់វា ដែលជះឥទ្ធិពលអវិជ្ជមានដល់សារពាង្គកាយមានជីវិត។

អ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពជាងនេះ មិនមានវិទ្យុសកម្មទេ ព្រោះចំនួននឺត្រុងសេរី ដែលពួកវាបញ្ចេញ គឺមិនអាចបង្កើតវិទ្យុសកម្ម និងប៉ះពាល់យ៉ាងខ្លាំងដល់អាតូមដទៃទៀត។

តាំងពីយូរយារណាស់មកហើយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានបង្កើតគំរូសំខាន់មួយ៖ ធាតុគីមីនីមួយៗមានអ៊ីសូតូបផ្ទាល់ខ្លួន ជាប់លាប់ ឬវិទ្យុសកម្ម។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ពួកគេជាច្រើនត្រូវបានគេទទួលបាននៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ហើយវត្តមានរបស់ពួកគេនៅក្នុងទម្រង់ធម្មជាតិរបស់ពួកគេគឺតូចហើយមិនតែងតែត្រូវបានកត់ត្រាដោយឧបករណ៍នោះទេ។

ការចែកចាយនៅក្នុងធម្មជាតិ

នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌធម្មជាតិ ភាគច្រើនជាញឹកញាប់មានសារធាតុដែលម៉ាស់អ៊ីសូតូបត្រូវបានកំណត់ដោយផ្ទាល់ដោយលេខលំដាប់របស់វានៅក្នុងតារាង D. Mendeleev ។ ឧទាហរណ៍ អ៊ីដ្រូសែន តំណាងដោយនិមិត្តសញ្ញា H មានលេខសៀរៀល 1 ហើយម៉ាស់របស់វាគឺស្មើនឹងមួយ។ អ៊ីសូតូបរបស់វា 2H និង 3H គឺកម្រមានណាស់នៅក្នុងធម្មជាតិ។

សូម្បីតែរាងកាយរបស់មនុស្សក៏មានចំនួនជាក់លាក់នៃអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មដែរ។ ពួកវាចូលខាងក្នុងតាមរយៈអាហារក្នុងទម្រង់ជាអ៊ីសូតូបនៃកាបូន ដែលនៅក្នុងវេន វាត្រូវបានស្រូបយកដោយរុក្ខជាតិពីដី ឬខ្យល់ ហើយឆ្លងកាត់ចូលទៅក្នុងសមាសភាពនៃសារធាតុសរីរាង្គកំឡុងពេលធ្វើរស្មីសំយោគ។ ដូច្នេះហើយ ទាំងមនុស្ស សត្វ និងរុក្ខជាតិបញ្ចេញនូវផ្ទៃខាងក្រោយវិទ្យុសកម្មជាក់លាក់មួយ។ មានតែវាទាបណាស់ដែលវាមិនរំខានដល់ដំណើរការធម្មតានិងការលូតលាស់។

ប្រភពដែលរួមចំណែកដល់ការបង្កើតអ៊ីសូតូប គឺស្រទាប់ខាងក្នុងនៃស្នូលផែនដី និងវិទ្យុសកម្មពីលំហខាងក្រៅ។

ដូចដែលអ្នកបានដឹងហើយថាសីតុណ្ហភាពនៅលើភពផែនដីភាគច្រើនពឹងផ្អែកលើស្នូលក្តៅរបស់វា។ ប៉ុន្តែថ្មីៗនេះ វាច្បាស់ណាស់ថាប្រភពនៃកំដៅនេះគឺជាប្រតិកម្ម thermonuclear ដ៏ស្មុគស្មាញ ដែលក្នុងនោះអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មចូលរួម។

ការបំផ្លាញអ៊ីសូតូប

ដោយសារអ៊ីសូតូបគឺជាទម្រង់មិនស្ថិតស្ថេរ វាអាចត្រូវបានសន្មត់ថាយូរ ៗ ទៅពួកវាតែងតែរលាយទៅជាស្នូលអចិន្ត្រៃយ៍នៃធាតុគីមី។ សេចក្តីថ្លែងការណ៍នេះគឺជាការពិត ពីព្រោះអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនអាចរកឃើញអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មមួយចំនួនធំនៅក្នុងធម្មជាតិ។ ហើយភាគច្រើននៃវត្ថុដែលត្រូវបានជីកយករ៉ែនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍មានរយៈពេលពីពីរបីនាទីទៅជាច្រើនថ្ងៃ ហើយបន្ទាប់មកបានប្រែទៅជាធាតុគីមីធម្មតាវិញ។

ប៉ុន្តែក៏មានអ៊ីសូតូបនៅក្នុងធម្មជាតិដែលមានភាពធន់នឹងការពុកផុយ។ ពួកគេអាចមានរាប់ពាន់លានឆ្នាំ។ ធាតុបែបនេះត្រូវបានបង្កើតឡើងក្នុងគ្រាដ៏ឆ្ងាយនោះ នៅពេលដែលផែនដីនៅតែត្រូវបានបង្កើតឡើង ហើយមិនមានសូម្បីតែសំបករឹងនៅលើផ្ទៃរបស់វា។

អ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មបានពុកផុយ ហើយត្រូវបានបង្កើតឡើងវិញយ៉ាងឆាប់រហ័ស។ ដូច្នេះ ដើម្បីជួយសម្រួលដល់ការវាយតម្លៃនៃស្ថេរភាពនៃអ៊ីសូតូប អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានសម្រេចចិត្តពិចារណាលើប្រភេទពាក់កណ្តាលជីវិតរបស់វា។

ពាក់​ក​ណ្តា​ល​ជីវិត

វាប្រហែលជាមិនច្បាស់ភ្លាមៗចំពោះអ្នកអានទាំងអស់អំពីអត្ថន័យនៃគំនិតនេះទេ។ ចូរយើងកំណត់វា។ ពាក់កណ្តាលជីវិតនៃអ៊ីសូតូប គឺជាពេលវេលាដែលពាក់កណ្តាលនៃសារធាតុដែលទទួលយកបានឈប់មាន។

នេះមិនមានន័យថាការតភ្ជាប់ដែលនៅសល់នឹងត្រូវបំផ្លាញក្នុងរយៈពេលដូចគ្នានោះទេ។ ទាក់ទងទៅនឹងពាក់កណ្តាលនេះ វាចាំបាច់ក្នុងការពិចារណាប្រភេទផ្សេងគ្នា - រយៈពេលនៃពេលវេលាដែលផ្នែកទីពីររបស់វា ពោលគឺមួយភាគបួននៃបរិមាណដើមនៃសារធាតុនឹងរលាយបាត់។ ហើយការពិចារណានេះនៅតែបន្តផ្សាយពាណិជ្ជកម្មដដែល។ វាអាចត្រូវបានសន្មត់ថាវាមិនអាចទៅរួចទេក្នុងការគណនាពេលវេលានៃការពុកផុយពេញលេញនៃបរិមាណដំបូងនៃរូបធាតុចាប់តាំងពីដំណើរការនេះគឺអនុវត្តជាក់ស្តែងគ្មានទីបញ្ចប់។

ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដឹងពីពាក់កណ្តាលជីវិត អាចកំណត់ថាតើសារធាតុនេះមានប៉ុន្មាននៅដើមដំបូង។ ទិន្នន័យទាំងនេះត្រូវបានប្រើប្រាស់ដោយជោគជ័យនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រដែលពាក់ព័ន្ធ។

នៅក្នុងពិភពវិទ្យាសាស្ត្រទំនើប គំនិតនៃការពុកផុយទាំងស្រុងមិនត្រូវបានអនុវត្តទេ។ សម្រាប់អ៊ីសូតូបនីមួយៗ វាជាទម្លាប់ក្នុងការបង្ហាញពីពាក់កណ្តាលជីវិតរបស់វា ដែលប្រែប្រួលពីពីរបីវិនាទីទៅជាច្រើនពាន់លានឆ្នាំ។ អាយុកាលពាក់កណ្តាលទាប វិទ្យុសកម្មកាន់តែច្រើនចេញពីសារធាតុ និងវិទ្យុសកម្មរបស់វាកាន់តែខ្ពស់។

ការបង្កើនសារធាតុរ៉ែ

នៅក្នុងសាខាមួយចំនួននៃវិទ្យាសាស្ត្រ និងបច្ចេកវិទ្យា ការប្រើប្រាស់សារធាតុវិទ្យុសកម្មក្នុងបរិមាណដ៏ច្រើនត្រូវបានចាត់ទុកថាជាកាតព្វកិច្ច។ ប៉ុន្តែក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះនៅក្នុងលក្ខខណ្ឌធម្មជាតិមានសមាសធាតុបែបនេះតិចតួចណាស់។

វាត្រូវបានគេដឹងថាអ៊ីសូតូបគឺជាបំរែបំរួលមិនធម្មតានៃធាតុគីមី។ ចំនួនរបស់ពួកគេត្រូវបានវាស់ដោយពីរបីភាគរយនៃពូជដែលធន់ទ្រាំបំផុត។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រចាំបាច់ត្រូវអនុវត្តការពង្រឹងសិប្បនិម្មិតនៃវត្ថុធាតុដើមហ្វូស៊ីល។

អស់រយៈពេលជាច្រើនឆ្នាំនៃការស្រាវជ្រាវ គេអាចរកឃើញថាការពុកផុយនៃអ៊ីសូតូបត្រូវបានអមដោយប្រតិកម្មសង្វាក់។ នឺត្រុងដែលបញ្ចេញនៃសារធាតុមួយចាប់ផ្តើមមានឥទ្ធិពលមួយទៀត។ ជាលទ្ធផល នុយក្លេអ៊ែធ្ងន់ៗបំបែកទៅជាស្រាលជាងមុន ហើយធាតុគីមីថ្មីត្រូវបានទទួល។

បាតុភូតនេះត្រូវបានគេហៅថាប្រតិកម្មសង្វាក់ ដែលជាលទ្ធផលដែលអ៊ីសូតូបមានស្ថេរភាពជាង ប៉ុន្តែមិនសូវមានធម្មតាអាចទទួលបាន ដែលក្រោយមកត្រូវបានប្រើប្រាស់ក្នុងសេដ្ឋកិច្ចជាតិ។

ការអនុវត្តថាមពលរលួយ

អ្នកវិទ្យាសាស្រ្ដក៏បានរកឃើញថា កំឡុងពេលការពុកផុយនៃអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្ម បរិមាណថាមពលឥតគិតថ្លៃជាច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញ។ បរិមាណរបស់វាត្រូវបានវាស់ជាធម្មតាដោយឯកតាគុយរី ស្មើនឹងពេលវេលាបំបែកនៃ 1 ក្រាមនៃ radon-222 ក្នុង 1 វិនាទី។ សូចនាករនេះខ្ពស់ជាងនេះថាមពលកាន់តែច្រើនត្រូវបានបញ្ចេញ។

នេះជាហេតុផលសម្រាប់ការអភិវឌ្ឍន៍វិធីប្រើប្រាស់ថាមពលដោយឥតគិតថ្លៃ។ នេះជារបៀបដែលម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរបានបង្ហាញខ្លួន ដែលអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មត្រូវបានដាក់។ ថាមពលភាគច្រើនដែលវាបញ្ចេញត្រូវបានប្រមូល និងបំប្លែងទៅជាអគ្គិសនី។ ដោយផ្អែកលើរ៉េអាក់ទ័រទាំងនេះ រោងចក្រថាមពលនុយក្លេអ៊ែរត្រូវបានបង្កើតឡើង ដែលផ្តល់ថាមពលអគ្គិសនីថោកបំផុត។ កំណែកាត់បន្ថយនៃរ៉េអាក់ទ័របែបនេះត្រូវបានដាក់នៅលើយន្តការជំរុញដោយខ្លួនឯង។ ដោយគិតពីគ្រោះថ្នាក់នៃគ្រោះថ្នាក់ ភាគច្រើនជាញឹកញាប់ម៉ាស៊ីនបែបនេះគឺជានាវាមុជទឹក។ នៅក្នុងព្រឹត្តិការណ៍នៃការបរាជ័យរបស់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រ ចំនួនជនរងគ្រោះនៅលើនាវាមុជទឹកនឹងកាន់តែងាយស្រួលក្នុងការកាត់បន្ថយ។

ជម្រើសដ៏គួរឱ្យភ័យខ្លាចមួយទៀតសម្រាប់ការប្រើប្រាស់ថាមពលពាក់កណ្តាលជីវិតគឺគ្រាប់បែកបរមាណូ។ ក្នុងកំឡុងសង្គ្រាមលោកលើកទី 2 ពួកគេត្រូវបានសាកល្បងលើមនុស្សជាតិនៅក្នុងទីក្រុងជប៉ុន ហ៊ីរ៉ូស៊ីម៉ា និងណាហ្គាសាគី។ លទ្ធផល​គួរ​ឲ្យ​សោកស្ដាយ​ជា​ខ្លាំង។ ដូច្នេះហើយ ពិភពលោក​មាន​កិច្ចព្រមព្រៀង​មួយ​ស្តីពី​ការមិន​ប្រើប្រាស់​អាវុធ​ដ៏​គ្រោះថ្នាក់​ទាំងនេះ​។ ទន្ទឹមនឹងនេះ រដ្ឋធំៗដែលផ្តោតលើការធ្វើយោធាបន្តការស្រាវជ្រាវនៅក្នុងឧស្សាហកម្មនេះនៅថ្ងៃនេះ។ លើសពីនេះ ពួកគេជាច្រើន ដែលលាក់កំបាំងពីសហគមន៍ពិភពលោក កំពុងផលិតគ្រាប់បែកបរមាណូ ដែលគ្រោះថ្នាក់ជាងគ្រាប់បែកបរមាណូដែលបានប្រើក្នុងប្រទេសជប៉ុនរាប់ពាន់ដង។

អ៊ីសូតូបក្នុងវេជ្ជសាស្ត្រ

សម្រាប់គោលបំណងដោយសន្តិវិធី ការពុកផុយនៃអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មបានរៀនប្រើក្នុងថ្នាំ។ តាមរយៈការដឹកនាំវិទ្យុសកម្មទៅកាន់តំបន់ដែលរងផលប៉ះពាល់នៃរាងកាយ វាគឺអាចធ្វើទៅបានដើម្បីបញ្ឈប់ដំណើរនៃជំងឺនេះ ឬជួយអ្នកជំងឺឱ្យជាសះស្បើយទាំងស្រុង។

ប៉ុន្តែជាញឹកញាប់អ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្មត្រូវបានប្រើសម្រាប់ការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យ។ រឿងនេះគឺថាចលនារបស់ពួកគេនិងធម្មជាតិនៃចង្កោមគឺងាយស្រួលបំផុតក្នុងការជួសជុលដោយវិទ្យុសកម្មដែលពួកគេផលិត។ ដូច្នេះ បរិមាណសារធាតុវិទ្យុសកម្មដែលមិនមានគ្រោះថ្នាក់ត្រូវបានបញ្ចូលទៅក្នុងខ្លួនមនុស្ស ហើយគ្រូពេទ្យប្រើឧបករណ៍ដើម្បីសង្កេតមើលពីរបៀប និងកន្លែងដែលវាទទួលបាន។

ដូច្នេះការធ្វើរោគវិនិច្ឆ័យនៃការងាររបស់ខួរក្បាល, ធម្មជាតិនៃដុំសាច់មហារីក, លក្ខណៈពិសេសនៃការងាររបស់ក្រពេញ endocrine និងក្រពេញសម្ងាត់ខាងក្រៅត្រូវបានអនុវត្ត។

ការដាក់ពាក្យនៅក្នុងបុរាណវិទ្យា

វាត្រូវបានគេដឹងថានៅក្នុងសារពាង្គកាយមានជីវិតតែងតែមានវិទ្យុសកម្មកាបូន-14 ដែលពាក់កណ្តាលជីវិតដែលអ៊ីសូតូបគឺ 5570 ឆ្នាំ។ លើសពីនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រដឹងថា តើសារធាតុនេះមានផ្ទុកនៅក្នុងខ្លួនប៉ុន្មាន រហូតដល់ពេលគាត់ស្លាប់។ នេះ​មាន​ន័យ​ថា​ដើមឈើ​ដែល​កាប់​ទាំងអស់​បញ្ចេញ​បរិមាណ​វិទ្យុសកម្ម​ដូចគ្នា។ យូរ ៗ ទៅអាំងតង់ស៊ីតេនៃវិទ្យុសកម្មថយចុះ។

នេះជួយឱ្យអ្នកបុរាណវត្ថុវិទូកំណត់ថាតើដើមឈើដែលសង់ពីហ្គាលី ឬកប៉ាល់ផ្សេងទៀតបានងាប់តាំងពីពេលណា ហើយដូច្នេះពេលវេលានៃការសាងសង់។ វិធីសាស្រ្តស្រាវជ្រាវនេះត្រូវបានគេហៅថាការវិភាគកាបូនវិទ្យុសកម្ម។ សូមអរគុណដល់គាត់ វាកាន់តែងាយស្រួលសម្រាប់អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រក្នុងការបង្កើតកាលប្បវត្តិនៃព្រឹត្តិការណ៍ប្រវត្តិសាស្ត្រ។

សិក្សាពីបាតុភូតវិទ្យុសកម្ម អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រនៅទសវត្សរ៍ដំបូងនៃសតវត្សទី XX ។ បានរកឃើញសារធាតុវិទ្យុសកម្មមួយចំនួនធំ - ប្រហែល 40 ។ វាមានច្រើនគួរឱ្យកត់សម្គាល់ជាងកន្លែងទំនេរនៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់នៃធាតុនៅក្នុងចន្លោះពេលរវាងប៊ីស្មុត និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។ ធម្មជាតិនៃសារធាតុទាំងនេះមានភាពចម្រូងចម្រាស។ អ្នកស្រាវជ្រាវមួយចំនួនបានចាត់ទុកពួកវាជាធាតុគីមីឯករាជ្យ ប៉ុន្តែក្នុងករណីនេះសំណួរនៃការដាក់ពួកវានៅក្នុងតារាងតាមកាលកំណត់បានប្រែក្លាយទៅជាមិនអាចរលាយបាន។ អ្នកផ្សេងទៀតជាទូទៅបដិសេធពួកគេនូវសិទ្ធិត្រូវបានគេហៅថាធាតុនៅក្នុងន័យបុរាណ។ នៅឆ្នាំ 1902 រូបវិទូជនជាតិអង់គ្លេស D. Martin បានហៅសារធាតុទាំងនេះថាជាធាតុវិទ្យុសកម្ម។ ដូចដែលពួកគេត្រូវបានគេសិក្សា វាបានប្រែក្លាយថាធាតុវិទ្យុសកម្មមួយចំនួនពិតជាមានលក្ខណៈសម្បត្តិគីមីដូចគ្នា ប៉ុន្តែមានភាពខុសគ្នានៅក្នុងម៉ាស់អាតូម។ កាលៈទេសៈនេះផ្ទុយនឹងបទប្បញ្ញត្តិសំខាន់ៗនៃច្បាប់តាមកាលកំណត់។ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រអង់គ្លេស F. Soddy បានដោះស្រាយភាពផ្ទុយគ្នា។ នៅឆ្នាំ 1913 គាត់បានហៅអ៊ីសូតូបធាតុវិទ្យុសកម្មដែលស្រដៀងនឹងគីមី (មកពីពាក្យក្រិកមានន័យថា "ដូចគ្នា" និង "កន្លែង") ពោលគឺ កាន់កាប់កន្លែងដូចគ្នានៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់។ ធាតុវិទ្យុសកម្មប្រែទៅជាអ៊ីសូតូបនៃធាតុវិទ្យុសកម្មធម្មជាតិ។ ពួកវាទាំងអស់ត្រូវបានបញ្ចូលគ្នាជាគ្រួសារវិទ្យុសកម្មចំនួនបីដែលជាបុព្វបុរសដែលជាអ៊ីសូតូបនៃ thorium និងអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម។

អ៊ីសូតូបនៃអុកស៊ីសែន។ Isobars នៃប៉ូតាស្យូម និង argon (isobars គឺជាអាតូមនៃធាតុផ្សេងគ្នាដែលមានចំនួនម៉ាស់ដូចគ្នា)។

ចំនួនអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពសម្រាប់ធាតុគូ និងសេស។

មិនយូរប៉ុន្មានវាបានក្លាយទៅជាច្បាស់ថាធាតុគីមីដែលមានស្ថេរភាពផ្សេងទៀតក៏មានអ៊ីសូតូបផងដែរ។ គុណសម្បត្តិចម្បងនៅក្នុងការរកឃើញរបស់ពួកគេគឺជារបស់អ្នករូបវិទ្យាជនជាតិអង់គ្លេស F. Aston ។ គាត់បានរកឃើញអ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពនៅក្នុងធាតុជាច្រើន។

តាមទស្សនៈទំនើប អ៊ីសូតូប គឺជាប្រភេទអាតូមនៃធាតុគីមី៖ ពួកវាមានម៉ាស់អាតូមខុសៗគ្នា ប៉ុន្តែបន្ទុកនុយក្លេអ៊ែរដូចគ្នា។

ដូច្នេះ នឺត្រុង​របស់​វា​មាន​ចំនួន​ប្រូតុង​ដូចគ្នា ប៉ុន្តែ​ចំនួន​នឺត្រុង​ខុសគ្នា។ ឧទាហរណ៍ អ៊ីសូតូមអុកស៊ីសែនធម្មជាតិដែលមាន Z = 8 មាននឺត្រុង 8, 9 និង 10 នៅក្នុងស្នូលរៀងៗខ្លួន។ ផលបូកនៃចំនួនប្រូតុង និងនឺត្រុងនៅក្នុងស្នូលនៃអ៊ីសូតូបត្រូវបានគេហៅថា លេខម៉ាស់ A។ ដូច្នេះហើយ លេខម៉ាស់នៃអ៊ីសូតូបអុកស៊ីហ្សែនដែលបានចង្អុលបង្ហាញគឺ 16, 17 និង 18។ ការកំណត់ខាងក្រោមនៃអ៊ីសូតូបឥឡូវនេះត្រូវបានទទួលយក៖ Z តម្លៃ​ត្រូវ​បាន​ផ្តល់​ឱ្យ​នៅ​បាត​ឆ្វេង​នៃ​និមិត្ត​សញ្ញា​ធាតុ ដែល​តម្លៃ A ត្រូវ​បាន​ផ្តល់​ឱ្យ​នៅ​កំពូល​ឆ្វេង​ឧទាហរណ៍៖ 16 8 O, 17 8 O, 18 8 O ។

បន្ទាប់ពីការរកឃើញនៃបាតុភូតនៃវិទ្យុសកម្មសិប្បនិម្មិត អ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្មសិប្បនិម្មិតប្រហែល 1800 ត្រូវបានទទួលដោយប្រើប្រតិកម្មនុយក្លេអ៊ែរសម្រាប់ធាតុដែលមាន Z ពី 1 ដល់ 110 ។ ភាគច្រើននៃអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មសិប្បនិម្មិតមានពាក់កណ្តាលជីវិតខ្លីណាស់ វាស់វែងជាវិនាទី និងប្រភាគនៃវិនាទី។ មានតែមនុស្សមួយចំនួនប៉ុណ្ណោះដែលមានអាយុកាលវែង (ឧទាហរណ៍ 10 Be - 2.7 10 6 ឆ្នាំ 26 Al - 8 10 5 ឆ្នាំ ។ល។)។

ធាតុស្ថេរភាពមានវត្តមាននៅក្នុងធម្មជាតិជាមួយនឹងអ៊ីសូតូបប្រហែល 280 ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ពួកវាខ្លះបានប្រែទៅជាមានវិទ្យុសកម្មបន្តិច ដោយមានពាក់កណ្តាលជីវិតដ៏ធំ (ឧទាហរណ៍ 40 K, 87 Rb, 138 La, l47 Sm, 176 Lu, 187 Re) ។ អាយុកាលរបស់អ៊ីសូតូបទាំងនេះគឺវែងណាស់ដែលពួកគេអាចចាត់ទុកថាមានស្ថេរភាព។

នៅតែមានបញ្ហាជាច្រើននៅក្នុងពិភពនៃអ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាព។ ដូច្នេះវាមិនច្បាស់ទេថាហេតុអ្វីបានជាចំនួនរបស់ពួកគេនៅក្នុងធាតុផ្សេងគ្នាប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង។ ប្រហែល 25% នៃធាតុស្ថិរភាព (Be, F, Na, Al, P, Sc, Mn, Co, As, Y, Nb, Rh, I, Cs, Pt, Tb, Ho, Tu, Ta, Au) មានវត្តមាននៅក្នុង ធម្មជាតិមានតែអាតូមមួយប្រភេទ។ ទាំងនេះ​ហើយ​ដែល​ហៅថា​ធាតុ​តែមួយ។ គួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ ពួកវាទាំងអស់ (លើកលែងតែ Be) មានតម្លៃសេស Z ជាទូទៅ សម្រាប់ធាតុសេស ចំនួននៃអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពមិនលើសពីពីរទេ។ ផ្ទុយទៅវិញ ធាតុមួយចំនួនដែលមានសូម្បីតែ Z ត្រូវបានផ្សំឡើងដោយចំនួនអ៊ីសូតូបដ៏ច្រើន (ឧទាហរណ៍ Xe មាន 9, Sn - 10 អ៊ីសូតូបស្ថិរភាព)។

សំណុំនៃអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានគេហៅថាកាឡាក់ស៊ី។ មាតិការបស់ពួកគេនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីជារឿយៗប្រែប្រួលយ៉ាងខ្លាំង។ វាគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ក្នុងការកត់សម្គាល់ថាភាពសម្បូរបែបនៃអ៊ីសូតូបដែលមានលេខម៉ាស់ដែលគុណនឹងបួន (12 C, 16 O, 20 Ca ។ ល។ ) គឺខ្ពស់បំផុតទោះបីជាមានករណីលើកលែងចំពោះច្បាប់នេះក៏ដោយ។

របកគំហើញនៃអ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពបានធ្វើឱ្យវាអាចដោះស្រាយអាថ៌កំបាំងរយៈពេលវែងនៃម៉ាស់អាតូម - គម្លាតរបស់ពួកគេពីចំនួនគត់ ដោយសារតែភាគរយផ្សេងគ្នានៃអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពនៃធាតុនៅក្នុងកាឡាក់ស៊ី។

នៅក្នុងរូបវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ គំនិតនៃ "isobars" ត្រូវបានគេស្គាល់។ Isobars ត្រូវបានគេហៅថា អ៊ីសូតូបនៃធាតុផ្សេងៗគ្នា (ឧ។ តម្លៃ Z ផ្សេងគ្នា) ដែលមានលេខម៉ាស់ដូចគ្នា។ ការសិក្សាអំពី isobars បានរួមចំណែកដល់ការបង្កើតនូវភាពទៀងទាត់សំខាន់ៗជាច្រើននៅក្នុងឥរិយាបថ និងលក្ខណៈសម្បត្តិនៃនុយក្លេអ៊ែរអាតូមិក។ ភាពទៀងទាត់មួយក្នុងចំណោមភាពទៀងទាត់ទាំងនេះត្រូវបានបង្ហាញដោយច្បាប់ដែលបង្កើតឡើងដោយអ្នកគីមីវិទ្យាសូវៀត S.A. Shchukarev និងរូបវិទូជនជាតិយេម៉ែន I. Mattauch ។ វានិយាយថា: ប្រសិនបើ isobars ទាំងពីរខុសគ្នានៅក្នុងតម្លៃ Z ដោយ 1 នោះមួយក្នុងចំណោមពួកវានឹងចាំបាច់ជាវិទ្យុសកម្ម។ ឧទាហរណ៍បុរាណនៃ isobars មួយគូគឺ 40 18 Ar - 40 19 K. នៅក្នុងនោះ អ៊ីសូតូបប៉ូតាស្យូមគឺជាវិទ្យុសកម្ម។ ច្បាប់ Shchukarev-Mattauch បានធ្វើឱ្យវាអាចពន្យល់ពីមូលហេតុដែលធាតុ technetium (Z = 43) និង promethium (Z = 61) មិនមានអ៊ីសូតូបស្ថិរភាព។ ដោយសារពួកវាមានតម្លៃសេស Z អ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាពច្រើនជាងពីរមិនអាចរំពឹងទុកសម្រាប់ពួកវាបានទេ។ ប៉ុន្តែវាបានប្រែក្លាយថាអ៊ីសូបនៃ technetium និង promethium រៀងគ្នា អ៊ីសូតូបនៃ molybdenum (Z = 42) និង ruthenium (Z = 44), neodymium (Z = 60) និង samarium (Z = 62) ត្រូវបានតំណាងនៅក្នុងធម្មជាតិដោយ ពូជដែលមានស្ថេរភាពនៃអាតូមនៅក្នុងជួរដ៏ធំទូលាយនៃចំនួនម៉ាស់។ ដូច្នេះ ច្បាប់រូបវន្តបានដាក់បម្រាមលើអត្ថិភាពនៃអ៊ីសូតូបស្ថិរភាពនៃ technetium និង promethium ។ នោះហើយជាមូលហេតុដែលធាតុទាំងនេះមិនមាននៅក្នុងធម្មជាតិទេ ហើយពួកវាត្រូវតែសំយោគដោយសិប្បនិម្មិត។

អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានព្យាយាមបង្កើតប្រព័ន្ធអ៊ីសូតូបតាមកាលកំណត់។ ជាការពិតណាស់វាត្រូវបានផ្អែកលើគោលការណ៍ផ្សេងទៀតជាងមូលដ្ឋាននៃប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់នៃធាតុ។ ប៉ុន្តែ​ការ​ព្យាយាម​ទាំង​នេះ​មិន​ទាន់​បាន​នាំ​ឱ្យ​មាន​លទ្ធផល​គួរ​ឱ្យ​ពេញ​ចិត្ត​នៅ​ឡើយ​ទេ។ ជាការពិត អ្នករូបវិទ្យាបានបង្ហាញថា លំដាប់នៃការបំពេញសំបកប្រូតុង និងនឺត្រុងនៅក្នុងស្នូលអាតូម គឺជាគោលការណ៍ស្រដៀងទៅនឹងការសាងសង់សែលអេឡិចត្រុង និងស្រទាប់រងនៅក្នុងអាតូម (សូមមើលអាតូម)។

សែលអេឡិចត្រុងនៃអ៊ីសូតូបនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានបង្កើតឡើងតាមរបៀបដូចគ្នាបេះបិទ។ ដូច្នេះ លក្ខណៈសម្បត្តិគីមី និងរូបវន្តរបស់ពួកគេគឺស្ទើរតែដូចគ្នាបេះបិទ។ មានតែអ៊ីសូតូបនៃអ៊ីដ្រូសែន (protium និង deuterium) និងសមាសធាតុរបស់វាបង្ហាញពីភាពខុសគ្នាគួរឱ្យកត់សម្គាល់នៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិ។ ឧទាហរណ៍ទឹកធ្ងន់ (D 2 O) បង្កកនៅ +3.8 ឆ្អិននៅ 101.4 ° C មានដង់ស៊ីតេ 1.1059 ក្រាម / សង់ទីម៉ែត្រ 3 មិនទ្រទ្រង់ជីវិតរបស់សារពាង្គកាយសត្វនិងរុក្ខជាតិ។ កំឡុងពេលអេឡិចត្រូលីត្រទឹកចូលទៅក្នុងអ៊ីដ្រូសែន និងអុកស៊ីហ៊្សែន ម៉ូលេគុល H 2 0 ត្រូវបានរលួយជាចម្បង ខណៈពេលដែលម៉ូលេគុលទឹកធ្ងន់នៅតែមាននៅក្នុងអេឡិចត្រូលីស័រ។

ការបំបែកអ៊ីសូតូបនៃធាតុផ្សេងទៀតគឺជាកិច្ចការដ៏លំបាកបំផុត។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ក្នុងករណីជាច្រើន អ៊ីសូតូបនៃធាតុនីមួយៗដែលមានមាតិកាផ្លាស់ប្តូរគួរឱ្យកត់សម្គាល់បើប្រៀបធៀបទៅនឹងភាពសម្បូរបែបធម្មជាតិគឺត្រូវការជាចាំបាច់។ ជាឧទាហរណ៍ នៅពេលដោះស្រាយបញ្ហាថាមពលអាតូមិច វាចាំបាច់ដើម្បីបំបែកអ៊ីសូតូប 235 U និង 238 U. សម្រាប់គោលបំណងនេះ វិធីសាស្ត្រម៉ាស់ត្រូវបានគេអនុវត្តជាលើកដំបូង ដោយមានជំនួយពីអ៊ុយរ៉ាញ៉ូម-235 គីឡូក្រាមដំបូងត្រូវបានទទួល។ នៅឆ្នាំ 1944 នៅសហរដ្ឋអាមេរិក។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ វិធីសាស្ត្រនេះ មានតម្លៃថ្លៃពេក ហើយត្រូវបានជំនួសដោយ វិធីសាស្ត្របញ្ចេញឧស្ម័ន ដែលប្រើ UF 6 ។ ឥឡូវនេះមានវិធីសាស្រ្តជាច្រើនសម្រាប់ការបំបែកអ៊ីសូតូប ប៉ុន្តែពួកវាទាំងអស់គឺពិតជាស្មុគស្មាញ និងមានតម្លៃថ្លៃ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយបញ្ហានៃ "ការបែងចែកដែលមិនអាចបំបែកបាន" កំពុងត្រូវបានដោះស្រាយដោយជោគជ័យ។

វិន័យវិទ្យាសាស្ត្រថ្មីមួយបានបង្ហាញខ្លួន - គីមីវិទ្យានៃអ៊ីសូតូប។ វាសិក្សាពីឥរិយាបទនៃអ៊ីសូតូបផ្សេងៗនៃធាតុគីមីក្នុងប្រតិកម្មគីមី និងដំណើរការផ្លាស់ប្តូរអ៊ីសូតូប។ ជាលទ្ធផលនៃដំណើរការទាំងនេះ អ៊ីសូតូបនៃធាតុដែលបានផ្តល់ឱ្យត្រូវបានចែកចាយឡើងវិញរវាងសារធាតុប្រតិកម្ម។ នេះគឺជាឧទាហរណ៍សាមញ្ញបំផុត៖ H 2 0 + HD = HD0 + H 2 (ម៉ូលេគុលទឹកផ្លាស់ប្តូរអាតូមប្រូទីយ៉ូមសម្រាប់អាតូម deuterium) ។ ភូមិសាស្ត្រគីមីវិទ្យានៃអ៊ីសូតូបក៏កំពុងអភិវឌ្ឍផងដែរ។ វាស៊ើបអង្កេតភាពប្រែប្រួលនៃសមាសធាតុអ៊ីសូតូមនៃធាតុផ្សេងៗនៅក្នុងសំបកផែនដី។

ការប្រើប្រាស់យ៉ាងទូលំទូលាយបំផុតគឺអាតូមដែលមានស្លាកសញ្ញា - អ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្មសិប្បនិម្មិតនៃធាតុស្ថេរភាព ឬអ៊ីសូតូបមានស្ថេរភាព។ ដោយមានជំនួយពីសូចនាករអ៊ីសូតូប - អាតូមដែលមានស្លាក - ពួកគេសិក្សាពីវិធីនៃចលនានៃធាតុនៅក្នុងធម្មជាតិគ្មានជីវិតនិងធម្មជាតិនៃការចែកចាយសារធាតុនិងធាតុនៅក្នុងវត្ថុផ្សេងៗ។ អ៊ីសូតូបត្រូវបានប្រើនៅក្នុងបច្ចេកវិទ្យានុយក្លេអ៊ែរ: ជាសម្ភារៈសម្រាប់ការសាងសង់ម៉ាស៊ីនរ៉េអាក់ទ័រនុយក្លេអ៊ែរ; ជាឥន្ធនៈនុយក្លេអ៊ែរ (អ៊ីសូតូបនៃ thorium, uranium, plutonium); នៅក្នុងការលាយបញ្ចូលគ្នានៃទែរម៉ូនុយក្លេអ៊ែ (deuterium, 6 Li, 3 He) ។ អ៊ីសូតូមវិទ្យុសកម្មក៏ត្រូវបានគេប្រើយ៉ាងទូលំទូលាយជាប្រភពវិទ្យុសកម្មផងដែរ។

វាត្រូវបានបង្កើតឡើងថារាល់ធាតុគីមីដែលរកឃើញក្នុងធម្មជាតិគឺជាល្បាយនៃអ៊ីសូតូប (ហេតុដូច្នេះហើយពួកវាមានម៉ាស់អាតូមប្រភាគ)។ ដើម្បីយល់ពីរបៀបដែលអ៊ីសូតូបខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមក ចាំបាច់ត្រូវពិចារណាលម្អិតអំពីរចនាសម្ព័ន្ធអាតូម។ អាតូមបង្កើតបានជាស្នូល និងពពកអេឡិចត្រុង។ ម៉ាស់អាតូមត្រូវបានជះឥទ្ធិពលដោយអេឡិចត្រុងដែលផ្លាស់ទីក្នុងល្បឿនដ៏គួរឱ្យភ្ញាក់ផ្អើលក្នុងគន្លងនៅក្នុងពពកអេឡិចត្រុង នឺត្រុង និងប្រូតុងដែលបង្កើតជាស្នូល។

តើអ្វីទៅជាអ៊ីសូតូប

អ៊ីសូតូបប្រភេទនៃអាតូមនៃធាតុគីមី។ វាតែងតែមានចំនួនស្មើគ្នានៃអេឡិចត្រុង និងប្រូតុងនៅក្នុងអាតូមណាមួយ។ ដោយសារពួកវាមានបន្ទុកផ្ទុយគ្នា (អេឡិចត្រុងគឺអវិជ្ជមាន ហើយប្រូតុងគឺវិជ្ជមាន) អាតូមតែងតែអព្យាក្រឹត (ភាគល្អិតបឋមនេះមិនផ្ទុកបន្ទុកទេ វាស្មើនឹងសូន្យ)។ នៅពេលដែលអេឡិចត្រុងបាត់បង់ ឬចាប់បាន អាតូមបាត់បង់អព្យាក្រឹតភាព ក្លាយជាអ៊ីយ៉ុងអវិជ្ជមាន ឬវិជ្ជមាន។
នឺត្រុងមិនមានបន្ទុកទេ ប៉ុន្តែចំនួនរបស់វានៅក្នុងស្នូលអាតូមិកនៃធាតុដូចគ្នាអាចខុសគ្នា។ នេះមិនប៉ះពាល់ដល់អព្យាក្រឹតនៃអាតូមទេ ប៉ុន្តែវាប៉ះពាល់ដល់ម៉ាស់ និងលក្ខណៈសម្បត្តិរបស់វា។ ឧទាហរណ៍ អ៊ីសូតូបនីមួយៗនៃអាតូមអ៊ីដ្រូសែនមានអេឡិចត្រុងមួយ និងប្រូតុងមួយ។ ហើយចំនួននឺត្រុងគឺខុសគ្នា។ ប្រូទីយ៉ូមមាននឺត្រុងតែ ១ នឺត្រុង មាននឺត្រុង ២ ហើយទ្រីតយ៉ូមមាននឺត្រុង ៣ ។ អ៊ីសូតូមទាំងបីនេះ មានលក្ខណៈខុសប្លែកគ្នាយ៉ាងខ្លាំងពីគ្នាទៅវិញទៅមកនៅក្នុងលក្ខណៈសម្បត្តិ។

ការប្រៀបធៀបអ៊ីសូតូប

តើអ៊ីសូតូបខុសគ្នាដូចម្តេច? ពួកវាមានចំនួននឺត្រុងផ្សេងគ្នា ម៉ាស់ផ្សេងគ្នា និងលក្ខណៈសម្បត្តិផ្សេងគ្នា។ អ៊ីសូតូបមានរចនាសម្ព័ន្ធដូចគ្នាបេះបិទនៃសំបកអេឡិចត្រុង។ នេះ​មាន​ន័យ​ថា​ពួក​វា​គឺ​ស្រដៀង​គ្នា​ខ្លាំង​ណាស់​នៅ​ក្នុង​លក្ខណៈ​សម្បត្តិ​គីមី​។ ដូច្នេះ ពួកគេត្រូវបានចាត់តាំងមួយកន្លែងនៅក្នុងប្រព័ន្ធតាមកាលកំណត់។
អ៊ីសូតូបដែលមានស្ថេរភាព និងវិទ្យុសកម្ម (មិនស្ថិតស្ថេរ) ត្រូវបានរកឃើញនៅក្នុងធម្មជាតិ។ ស្នូលនៃអាតូមនៃអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មគឺអាចបំប្លែងដោយឯកឯងទៅជាស្នូលផ្សេងទៀត។ នៅក្នុងដំណើរការនៃការបំបែកវិទ្យុសកម្ម ពួកវាបញ្ចេញនូវភាគល្អិតផ្សេងៗ។
ធាតុភាគច្រើនមានអ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មជាងពីរដប់។ លើសពីនេះទៀត អ៊ីសូតូបវិទ្យុសកម្មត្រូវបានសំយោគដោយសិប្បនិម្មិតសម្រាប់ធាតុទាំងអស់យ៉ាងពិតប្រាកដ។ នៅក្នុងល្បាយធម្មជាតិនៃអ៊ីសូតូប មាតិការបស់ពួកគេប្រែប្រួលបន្តិច។
អត្ថិភាពនៃអ៊ីសូតូបបានធ្វើឱ្យវាអាចយល់បានថាហេតុអ្វីបានជាក្នុងករណីខ្លះ ធាតុដែលមានម៉ាស់អាតូមទាបមានលេខសៀរៀលខ្ពស់ជាងធាតុដែលមានម៉ាស់អាតូមធំជាង។ ឧទាហរណ៍ នៅក្នុងគូ argon-ប៉ូតាស្យូម argon រួមបញ្ចូលអ៊ីសូតូបធ្ងន់ ហើយប៉ូតាស្យូមរួមបញ្ចូលអ៊ីសូតូបពន្លឺ។ ដូច្នេះម៉ាស់ argon គឺធំជាងប៉ូតាស្យូម។

TheDifference.ru បានកំណត់ថាភាពខុសគ្នារវាងអ៊ីសូតូបពីគ្នាទៅវិញទៅមកមានដូចខាងក្រោម:

ពួកគេមានចំនួននឺត្រុងផ្សេងគ្នា។
អ៊ីសូតូបមានម៉ាស់អាតូមខុសៗគ្នា។
តម្លៃនៃម៉ាស់អាតូមនៃអ៊ីយ៉ុងប៉ះពាល់ដល់ថាមពល និងលក្ខណៈសម្បត្តិសរុបរបស់វា។