Guinguette Marais Poitevin

Isotop, eine von zwei oder mehr Atomarten eines chemischen Elements mit gleicher Ordnungszahl und Position im Periodensystem und nahezu identischem chemischen Verhalten, aber mit unterschiedlichen Atommassen und physikalischen Eigenschaften. Jedes chemische Element hat ein oder mehrere Isotope.

Ein Atom wird zunächst nach der Anzahl der Protonen in seinem Kern identifiziert und bezeichnet. Diese Ordnungszahl wird üblicherweise mit dem Symbol Z bezeichnet. Die große Bedeutung der Ordnungszahl ergibt sich aus der Beobachtung, dass alle Atome mit der gleichen Ordnungszahl nahezu, wenn auch nicht exakt, identische chemische Eigenschaften haben. Eine große Ansammlung von Atomen mit der gleichen Ordnungszahl stellt eine Probe eines Elements dar. Ein Barren reines Uran würde z. B. ausschließlich aus Atomen mit der Ordnungszahl 92 bestehen. Das Periodensystem der Elemente ordnet jeder Ordnungszahl einen Platz zu, und jeder dieser Plätze ist mit dem gebräuchlichen Namen des Elements beschriftet, wie z. B. Kalzium, Radon oder Uran.

Nicht alle Atome eines Elements müssen die gleiche Anzahl von Neutronen in ihren Kernen haben. Tatsächlich ist es gerade die Variation der Neutronenzahl in den Atomkernen, die zu Isotopen führt. Wasserstoff ist ein Beispiel dafür. Er hat die Ordnungszahl 1. Es sind drei Kerne mit einem Proton bekannt, die 0, 1 bzw. 2 Neutronen enthalten. Die drei teilen sich den Platz im Periodensystem, der der Ordnungszahl 1 zugeordnet ist, und werden daher Isotope (von griechisch isos, „gleich“, und topos, „Platz“) des Wasserstoffs genannt.

Viele wichtige Eigenschaften eines Isotops hängen von seiner Masse ab. Die Gesamtzahl der Neutronen und Protonen (Symbol A), oder Massenzahl, des Kerns gibt ungefähr die Masse an, die auf der sogenannten Atom-Masse-Einheit (amu) Skala gemessen wird. Die numerische Differenz zwischen der tatsächlich gemessenen Masse eines Isotops und A wird als Massenüberschuss oder Massendefekt (Symbol Δ; siehe Tabelle) bezeichnet.

Die Angabe von Z, A und dem chemischen Symbol (eine ein- oder zweibuchstabige Abkürzung des Elementnamens, z. B. Sy) in der Form AZSy identifiziert ein Isotop für die meisten Zwecke hinreichend. So bezieht sich in der Standardnotation 11H auf das einfachste Isotop des Wasserstoffs und 23592U auf ein Isotop des Urans, das häufig für die Erzeugung von Kernkraft und die Herstellung von Kernwaffen verwendet wird. (Autoren, die keine Symbole verwenden wollen, schreiben manchmal den Elementnamen und die Massenzahl aus – Wasserstoff-1 und Uran-235 in den obigen Beispielen.)

Der Begriff Nuklid wird verwendet, um bestimmte Isotope zu beschreiben, vor allem in Fällen, in denen die nuklearen und nicht die chemischen Eigenschaften eines Atoms betont werden sollen. Im Lexikon der Isotope finden sich noch drei weitere häufig verwendete Begriffe: Isotone für Isotope verschiedener Elemente mit gleicher Neutronenzahl, Isobare für Isotope verschiedener Elemente mit gleicher Massenzahl und Isomere für Isotope, die bis auf den Gesamtenergiegehalt der Kerne in jeder Hinsicht identisch sind.