Isotopo
Gli isotopi (lett. nello stesso luogo) sono nuclidi dello stesso elemento, e quindi con lo stesso numero atomico, ma con differente numero di massa, e quindi massa atomica. La differenza delle masse č dovuta a un diverso numero di neutroni presenti nel nucleo dell'atomo.Il comportamento chimico di un elemento č definito dal numero di elettroni che costituiscono la nube elettronica che circonda il nucleo. In un atomo elettricamente neutro il numero di elettroni della nuvola elettronica č uguale a quello dei protoni presenti all’interno del nucleo. Il numero atomico (Z) indica il numero di protoni di un nucleo ed č caratteristico per ogni elemento. Il neutrone (N) č un’altra particella nucleare che ha il compito di neutralizzare le spinte repulsive colombiane tra i protoni. La somma dei protoni e dei neutroni di un nucleo č il numero di massa (A). Gli atomi di un elemento, cioč caratterizzati dallo stesso numero atomico Z, possono avere diversi numeri di massa A. Si definiscono isotopi di un elemento quegli atomi che, a paritĂ di Z, hanno variabili masse atomiche A (numero di protoni uguale ad una costante e numero di neutroni variabile). Gli isotopi sono rappresentati indicando alla sinistra del simbolo dell’elemento, rispettivamente in alto ed in basso, il numero di massa A ed il numero atomico Z.
Per esempio il carbonio č composto da una miscela di tre isotopi aventi lo stesso numero atomico Z e differenti numeri di massa A: 12C, 13C e 14C. Le loro abbondanze rispetto alla quantitĂ globale di carbonio sono rispettivamente: 98,89%, 1,11%, tracce (1 atomo ~ ogni 1012 atomi di 12C)(WANG et al., 1998).
Le percentuali variano invece fra i singoli composti naturali e anche all’interno della stessa famiglia di composti. Gli isotopi sono suddivisi in isotopi stabili (meno di 300) e non stabili o isotopi radioattivi (circa 1200). Il concetto di stabilitĂ non č netto, infatti esistono isotopi “quasi stabili”. La loro stabilitĂ č dovuta al fatto che, pur essendo radioattivi, hanno un tempo di dimezzamento estremamente lungo anche se confrontato con l’etĂ 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 piů di un isotopo.
Per descrivere i processi di frazionamento isotopico si ricorre all’uso di idonee notazioni isotopiche.
Bibliografia:
WANG Y., HUNTINGTON T.G., OSHER L.J., WASSENAAR L.I., TRUMBORE S.E., AMUNDSON R.G., HARDEN J.W., McKNIGHT 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
