Isotop paling tidak biasa di Bumi

Setiap unsur mempunyai nomor atom yang berbeda. Nomor atom mewakili jumlah proton dalam inti atom. Isotop mempunyai jumlah proton yang sama, yaitu unsur yang sama, tetapi jumlah neutronnya berbeda. Karbon, misalnya, memiliki tiga isotop—karbon-12, karbon-13, dan karbon-14. Mereka masing-masing mempunyai enam proton, tetapi masing-masing mempunyai enam, tujuh, dan delapan neutron. Mengenai isotop, hal ini cukup membosankan, dan ada beberapa yang memiliki karakteristik yang luar biasa.

10. Waktu paruh telurium-128 sangat panjang.

Telurium adalah nomor 52 pada tabel periodik dan merupakan unsur metaloid berwarna keperakan. Ini juga sedikit beracun, jadi cobalah untuk tidak memainkannya. Ia memiliki 8 isotop, dan salah satunya, telurium-128, benar-benar menghasilkan dirinya sendiri Rekor dunia Guinness berkat fakta bahwa ia mempunyai waktu paruh yang sangat panjang.

Jumlahnya dihitung 2,2 x (10 pangkat 24) tahun. Ini adalah angka yang tidak jelas bagi kebanyakan dari kita, jadi Anda dapat mengungkapkannya dengan cara lain. Ini 160 triliun kali lebih besar dari usia Alam Semesta itu sendiri. Usia alam semesta hampir 14 miliar tahun, sehingga waktu paruh telurium-128 mendekati keabadian seperti apa pun yang mungkin Anda temukan di alam.

9. Peluruhan isotop astatin dalam sekejap mata

Berbeda dengan telurium, astatin tidak memiliki waktu paruh yang panjang sama sekali. Di tempat ke-85 dalam tabel periodik, ini juga yang terbanyak elemen langka di Bumi: Hanya ada sekitar 25 gram yang ada di planet ini pada waktu tertentu. Mengapa sangat jarang? Ini adalah waktu paruh yang sama lagi.

Isotop astatin yang berumur paling lama adalah astatin-210, dengan waktu paruh 8,1 jam. Ada total 32 isotop, dan tidak ada satupun yang stabil. Yang berumur paling pendek adalah astatine-213, yang masa hidupnya adalah 125 nanodetik . Dikatakan juga bahwa radioaktivitas astatin sangat kuat sehingga dapat menghancurkan dirinya sendiri.

Semua isotop bersifat radioaktif dan dapat dibentuk dari bismut di laboratorium. Mereka kadang-kadang digunakan sebagai pelacak radioaktif, namun selain itu mereka tidak banyak berguna dalam dunia sains.

8. Emas mempunyai 41 isotop, tetapi hanya satu yang stabil

Emas adalah unsur yang sangat terkenal dan sebagian besar dari kita akan senang menemukannya di alam liar. Ini sangat berharga dan tidak menimbulkan korosi seperti banyak logam lainnya. Yang kurang diketahui adalah sebenarnya ada 41 isotop logam yang diketahui. Yang kita kenal dan dambakan adalah emas-197 dan itu satu-satunya isotop stabil, yang ada dalam emas. 40 sisanya bersifat radioaktif.

Menariknya, emas itu 197 stabil secara pengamatan . Ini berarti ilmu pengetahuan mengatakan bahwa ia seharusnya bersifat radioaktif, namun pengamatan terhadapnya tidak memenuhi harapan tersebut. Jadi meskipun Anda mengira itu adalah radioaktif, ternyata tidak. Secara keseluruhan, hal ini merupakan hal yang baik bagi hampir semua perekonomian sepanjang sejarah.

7. Germanium-72 mengalami transisi fase yang tidak biasa

Germanium adalah unsur ke-32 dalam tabel periodik dan metaloid lain yang berada di garis antara logam dan non-logam. Ia terdiri dari lima isotop stabil, dan germanium-76 adalah isotop yang berumur paling panjang, dengan waktu paruh sekitar 130 miliar kali usia alam semesta. Namun, ini bukanlah isotop yang paling menarik. Adapun germanium adalah isotop 72, yang menunjukkan ciri yang sangat tidak biasa ketika mulai memanas.

Kami memahami bahwa hal-hal tertentu terjadi pada atom ketika panas diterapkan pada suatu zat. Seperti halnya air, panas menggairahkan atom dan menyebabkannya bergerak lebih cepat. Tapi apa yang terjadi di dalam atom itu sendiri? Germanium-72 membuktikan itu tidak sejelas yang Anda pikirkan.

Germanium memiliki 32 proton, dan germanium 72 memiliki 40 neutron. Proton-proton ini membentuk pasangan kuat yang menjadi lebih lemah seiring dengan pemanasan atom. Hal ini masuk akal dalam contoh air kita. Masalahnya adalah suatu saat sesuatu yang tidak biasa terjadi. Ketika suhu menjadi cukup tinggi, terjadi ikatan antar pasangan proton menguat lagi . Alasannya adalah sesuatu yang disebut perubahan fase. Stabilisasi terjadi ketika transisi dimulai, sebelum melemah lagi karena suhu terus meningkat.

6. Iron-60 Ditemukan di Salju Antartika

Semua orang tahu besi, salah satu unsur paling melimpah di dunia, begitu penting sehingga mereka menamainya satu abad penuh dengan namanya. Tanpa besi, semua magnet kita akan jatuh ke lantai, belum lagi ketidakmampuan kita membuat hampir semua yang kita buat dari logam di dunia. Diperkirakan , Di dalam dunia ada tentang 800 miliar ton bijih besi mentah yang mengandung 230 miliar ton besi, jadi ada beberapa pekerjaan yang harus kita lakukan.

Ada empat isotop besi yang stabil dan 24 isotop radioaktif. Salah satunya, besi-60, adalah yang paling stabil, dengan waktu paruh sekitar 2,6 juta tahun. Itu juga bukan sesuatu yang muncul di mana pun. Jika Anda menginginkan iron-60 Anda sendiri, Anda harus memburunya karena ia tercipta selama ledakan bintang, artinya ia meledak seperti supernova. Ketika sebuah bintang meledak, besi-60 dilepaskan ke alam semesta, dan sejumlah kecil terkadang berakhir di Bumi. Beberapa di antaranya bahkan telah ditemukan Salju Antartika . Dari 500 kilogram salju murni yang dikumpulkan untuk mencari sampel, para ilmuwan menemukan lima atom besi-60. Isotop ini pertama kali ditemukan di Bumi 23 tahun lalu di beberapa sedimen tanah laut dalam.

5. Plutonium-244 ditemukan di dasar laut

Seperti besi-60, plutonium-244 bukanlah isotop yang muncul begitu saja. Tidak seperti besi, tidak ada isotop plutonium yang ingin Anda dekati. Totalnya ada 20 dan semuanya radioaktif, tapi yang paling stabil adalah plutonium-244.

Jejak plutonium-244 ditemukan di dasar laut pada tahun 2021, dan diyakini telah menempuh perjalanan yang cukup jauh untuk sampai ke sini. Plutonium-244 diproduksi dalam kondisi yang agak sulit. Dalam hal ini, plutonium terbentuk ketika tumbukan dua bintang , yang menyebabkan ledakan dahsyat. Kemungkinan juga terbentuk dalam supernova bersama dengan besi-60.

Plutonium-244 sama sekali bukan isotop yang dapat kita buat dengan mudah di Bumi. Reaktor nuklir menghasilkan isotop yang berbeda-beda, namun ketika plutonium-242 berubah menjadi 243, waktu paruhnya hanya beberapa jam dan tidak dapat berubah menjadi 244. Ada teori yang menyatakan bahwa ledakan senjata nuklir berpotensi menghasilkan 244, namun hal ini tetap hanya sebuah teori dan tidak diamati.

4. Magnesium-18 terurai sebelum terbentuk

Kita telah melihat bahwa astatin memiliki waktu paruh yang sangat singkat, namun para ilmuwan telah menciptakan isotop magnesium yang sangat tidak stabil sehingga hampir mustahil untuk diamati. Biasanya, magnesium memiliki tiga isotop stabil dan 19 isotop tidak stabil.

Di antara senyawa-senyawa yang tidak stabil, magnesium-18 dan magnesium-19 sangat menarik karena umurnya yang sangat pendek. Magnesium-19 memiliki waktu paruh 5 pikodetik . Itu lima per triliun detik. Jika ini tampak seperti periode waktu yang singkat, dan memang demikian, bersiaplah untuk mengonsumsi magnesium-18.

Magnesium-18 belum diukur secara memadai karena masa pakainya kira-kira satu sepertillion per detik . Ia terurai begitu cepat sehingga elektron bahkan tidak dapat menyusun elektron di sekitarnya untuk menjadi atom nyata. Itu hanya sebuah inti, dan kemudian hancur. Artinya, para ilmuwan tidak dapat mempelajarinya secara langsung, namun hanya mengamati apa yang dilakukannya selama keberadaannya yang singkat.

3. Hanya ada 500 g promethium alami di dunia.

Promethium adalah unsur yang sangat langka tanpa isotop stabil, meskipun ia memiliki 38 isotop tidak stabil. Ia memancarkan sinar-X dan sangat jarang terjadi. Saat ini, di seluruh dunia Anda dapat menemukan segalanya sekitar satu pon prometium alami. Namun kita juga bisa membuatnya di laboratorium dengan membombardir uranium-235 dan neodymium-147 dengan neutron.

Pada tahun 1902, seorang ahli kimia Ceko bernama Boguslav Braun menyarankan bahwa promethium harus ada bersama dengan enam unsur lain yang belum ditemukan, dan dugaannya dikonfirmasi beberapa tahun kemudian ketika Henry Moseley mengkonfirmasi bahwa harus ada sesuatu antara neodymium dan samarium pada tabel periodik dengan atom berbobot 61. Butuh 20 tahun pencarian lagi sebelum ditentukan bahwa apa pun unsur 61, ia tidak memiliki isotop stabil.

Setelah pencarian bertahun-tahun, promethium akhirnya ditemukan bukan di alam, melainkan di laboratorium ketika para ilmuwan menyadari bahwa mereka dapat menciptakan unsur-unsur dan isotopnya.

Untuk sesuatu yang sangat langka dan juga radioaktif, Anda mungkin mengira benda tersebut mempunyai kegunaan yang serius di dunia secara luas, namun Anda salah. Sebaliknya, ini terutama digunakan untuk hal-hal seperti cat bercahaya dan baterai nuklir.

2. Strontium-90 diproses di dalam tubuh Anda seperti kalsium.

Strontium adalah logam alkali tanah dan menempati urutan ke-38 dalam tabel periodik. Ia memiliki 4 isotop stabil yang ditemukan di alam, serta 32 isotop tidak stabil. Dari isotop-isotop tersebut, Anda perlu mewaspadai strontium-90 karena agak rumit.

Strontium-90 sangat reaktif dan dapat menghasilkan panas. Reaksi ini membuatnya berguna sebagai a sumber energi , dan digunakan di stasiun cuaca terpencil dan bahkan di pesawat ruang angkasa, serta dalam industri medis. Meskipun bukan merupakan isotop stabil yang terjadi secara alami, ia merupakan produk sampingan dari fisi nuklir yang menjadi sumber sebagian besar pasokan dunia, meskipun ia juga diproduksi melalui pengujian senjata nuklir pada tahun 1950an.

Tentu saja, karena radioaktivitasnya, strontium-90 harus dihindari, tetapi strontium-90 memiliki cara yang berbahaya untuk membuat Anda sakit jika Anda bersentuhan dengannya. Miliknya dapat dihirup , tapi bisa juga masuk ke tubuh melalui makanan dan air yang terkontaminasi. Begitu masuk, tubuh Anda akan memprosesnya dengan cara yang sama seperti kalsium. Artinya, strontium radioaktif akan menembus gigi dan tulang Anda. Begitu menjadi bagian dari diri Anda, hal ini dapat menyebabkan kanker tulang, kanker sumsum tulang, dan kanker jaringan lunak di area sekitar bagian radioaktif.

1. Tritium adalah salah satu benda termahal di dunia.

Hidrogen adalah unsur paling melimpah di alam semesta, dengan tujuh isotop, meskipun hanya tiga yang terdapat secara alami. Yang terakhir, hidrogen-3, adalah apa yang kita sebut tritium, dan sangat langka namun berharga. Itu dapat terbentuk secara alami di atmosfer ketika sinar kosmik mengenai nitrogen , tetapi hanya jumlah kecil yang terbentuk. Itu juga diproduksi selama ledakan nuklir dan sebagai produk sampingan dari reaktor nuklir.

Tritium digunakan dalam produksi senjata nuklir dan juga untuk produksinya panggilan bercahaya dan untuk berbagai tujuan ilmiah dan penelitian. Pound demi pound, ini juga merupakan salah satu zat paling berharga di dunia. Misalnya, satu gram emas murni bisa berharga sekitar $70, tergantung pada sejumlah faktor. Satu gram platinum bisa berharga sekitar $40. Satu gram kokain berharga sekitar $120, tergantung di mana Anda membelinya. Bagaimana dengan satu gram tritium? Itu akan merugikanmu sekitar $25.000 .

Sekitar empat gram tritium digunakan dalam senjata nuklir meningkatkan efisiensi dan membuat senjatanya lebih destruktif, namun pada saat yang sama lebih ringan.