Isotopo

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Gli isotopi (lett. nello stesso luogo) sono atomi dello stesso elemento chimico, e quindi con lo stesso numero atomico, ma con differente numero di massa, e quindi massa atomica. La differenza delle masse è dovuta a un diverso numero di neutroni presenti nel nucleo dell'atomo. Se 2 nuclei contengono lo stesso numero di protoni, ma un numero differente di neutroni, i due nuclei avranno lo stesso comportamento chimico (con delle minime differenze nei tempi di reazione e nell'energia di legame), ma avranno comportamenti fisici differenti, essendo uno più pesante dell'altro.

Gli isotopi sono suddivisi in isotopi stabili (meno di 300) e non stabili o isotopi radioattivi (circa 1200). Il concetto di stabilità non è netto, infatti esistono isotopi "quasi stabili". La loro stabilità è dovuta al fatto che, pur essendo radioattivi, hanno un tempo di dimezzamento estremamente lungo anche se confrontato con l'età della Terra. Ci sono 21 elementi (es. berillio, fluoro o sodio) che possiedono in natura un solo isotopo anche se nella maggior parte dei casi gli elementi chimici sono costituiti da più di un isotopo.

[modifica] Isotopi stabili

Tra gli isotopi stabili più studiati ci sono: l'idrogeno, il boro, il carbonio, l'azoto, l'ossigeno e lo zolfo, chiamati anche isotopi leggeri. Di solito gli isotopi dello stesso elemento sono presenti in natura in diverse concentrazioni: uno in alta concentrazione e l'altro, normalmente, in tracce. Per esempio in natura il carbonio si presenta come una miscela di tre isotopi con numero di massa pari a 12, 13 e 14: ¹²C, ¹³C e ¹⁴C. Le loro abbondanze rispetto alla quantità globale di carbonio sono rispettivamente: 98,89%, 1,11%, tracce (1 atomo di ¹⁴C ogni ~ 1012 atomi di ¹²C)(WANG et al., 1998).

Il rapporto isotopico tra due isotopi vengono calcolati mettendo l'isotopo pesante al numeratore (es. R = D/H o 18O/16O). A causa delle difficoltà nel gestire rapporti R con un numero così elevato di decimali (es. D/H = 0.000160025) è stato deciso dal principio di evitare i valori assoluti e di usare il valore relativo del rapporto del materiale da analizzare contro un materiale di riferimento. Questo nuovo valore viene indicato come δ e viene calcolato in base alla seguente formula:

δ = R(campione)-R(standard)/R(standard) x 1000

La scelta di esprimere il valore moltiplicato per 1000, fa sì che si eliminino i decimali e si semplifichi così il valore finale.

[modifica] Voci correlate

[modifica] Bibliografia

Wang Y., Huntington T. G., Osher L. J., Wassenaar L. I., Trumbore S. E., Amundson R. G., Harden J. W., Mc Knight D. M., Schiff S. L., Aiken G. R., Lyons W. B., Aravena R. O., Baron J. S. (1998): "Carbon Cycling in Terrestrial Environments".
In: C.Kendall and J.J.McDonnell (Ed.): "Isotope tracers in catchments hydrology". Elsevier, 519-576