Guinguette Marais Poitevin

Isotopo, una delle due o più specie di atomi di un elemento chimico con lo stesso numero atomico e posizione nella tavola periodica e comportamento chimico quasi identico ma con masse atomiche e proprietà fisiche diverse. Ogni elemento chimico ha uno o più isotopi.

Un atomo viene prima identificato ed etichettato secondo il numero di protoni nel suo nucleo. A questo numero atomico viene normalmente dato il simbolo Z. La grande importanza del numero atomico deriva dall’osservazione che tutti gli atomi con lo stesso numero atomico hanno proprietà chimiche quasi identiche, se non proprio identiche. Un grande insieme di atomi con lo stesso numero atomico costituisce un campione di un elemento. Una barra di uranio puro, per esempio, sarebbe composta interamente da atomi con numero atomico 92. La tavola periodica degli elementi assegna un posto ad ogni numero atomico, e ognuno di questi posti è etichettato con il nome comune dell’elemento, come, per esempio, calcio, radon o uranio.

Non tutti gli atomi di un elemento devono avere lo stesso numero di neutroni nei loro nuclei. Infatti, è proprio la variazione del numero di neutroni nei nuclei degli atomi che dà origine agli isotopi. L’idrogeno è un caso esemplare. Ha il numero atomico 1. Si conoscono tre nuclei con un protone che contengono rispettivamente 0, 1 e 2 neutroni. I tre condividono il posto nella tavola periodica assegnato al numero atomico 1 e quindi sono chiamati isotopi (dal greco isos, che significa “stesso”, e topos, che significa “luogo”) dell’idrogeno.

Molte importanti proprietà di un isotopo dipendono dalla sua massa. Il numero totale di neutroni e protoni (simbolo A), o numero di massa, del nucleo dà approssimativamente la massa misurata sulla cosiddetta scala delle unità di massa atomica (amu). La differenza numerica tra la massa effettiva misurata di un isotopo e A è chiamata eccesso di massa o difetto di massa (simbolo Δ; vedi tabella).

La specificazione di Z, A, e il simbolo chimico (un’abbreviazione di una o due lettere del nome dell’elemento, diciamo Sy) nella forma AZSy identifica un isotopo in modo adeguato per la maggior parte degli scopi. Così, nella notazione standard, 11H si riferisce all’isotopo più semplice dell’idrogeno e 23592U a un isotopo dell’uranio ampiamente utilizzato per la generazione di energia nucleare e la fabbricazione di armi nucleari. (Gli autori che non vogliono usare i simboli a volte scrivono il nome dell’elemento e il numero di massa – idrogeno-1 e uranio-235 negli esempi di cui sopra.)

Il termine nuclide è usato per descrivere particolari isotopi, in particolare nei casi in cui le proprietà nucleari piuttosto che chimiche di un atomo devono essere sottolineate. Il lessico degli isotopi include altri tre termini di uso frequente: isotoni per isotopi di elementi diversi con lo stesso numero di neutroni, isobare per isotopi di elementi diversi con lo stesso numero di massa, e isomeri per isotopi identici in tutti gli aspetti tranne che per il contenuto energetico totale dei nuclei.