Ogni elemento ha un numero atomico distintivo. Il numero atomico rappresenta il numero di protoni nei nuclei. Gli isotopi hanno lo stesso numero di protoni, cioè sono lo stesso elemento, ma un diverso numero di neutroni. Il carbonio, ad esempio, ha tre isotopi: carbonio-12, carbonio-13 e carbonio-14. Ciascuno di essi ha sei protoni, ma hanno rispettivamente sei, sette e otto neutroni. Per quanto riguarda gli isotopi, è piuttosto noioso e ce ne sono alcuni che hanno caratteristiche notevoli.
10. L'emivita del tellurio-128 è incredibilmente lunga.
Il tellurio è il numero 52 nella tavola periodica ed è un elemento metalloide argenteo. È anche leggermente tossico, quindi cerca di non giocarci. Ha 8 isotopi e uno di questi, il tellurio-128, si è effettivamente guadagnato Guinness dei primati grazie al fatto che ha un’emivita incredibilmente lunga.
Il numero è stato calcolato come 2,2 x (10 alla potenza di 24) anni. Questo è un numero vago per la maggior parte di noi, quindi puoi esprimerlo in altri modi. Questo 160 trilioni di volte maggiore dell’età dell’Universo stesso. L'universo ha quasi 14 miliardi di anni, quindi il tempo di dimezzamento del tellurio-128 è quanto di più vicino all'eternità di qualsiasi cosa tu possa trovare in natura.
9. Decadimento degli isotopi dell'astato in un batter d'occhio
All'estremità opposta dello spettro del tellurio, l'astato non ha affatto una lunga emivita. All'85esimo posto nella tavola periodica, è anche il massimo elemento raro sulla Terra: Ci sono solo circa 25 grammi presenti sul pianeta in un dato momento. Perché così raro? Queste sono di nuovo quelle stesse emivite.
L'isotopo dell'astato più longevo è l'astato-210, con un'emivita di 8,1 ore. Ci sono 32 isotopi in totale e nessuno di loro è stabile. Il più breve è l'astato-213, la cui durata è 125 nanosecondi . È stato anche detto che la radioattività dell'astato è così forte che in realtà si autodistrugge.
Tutti gli isotopi sono radioattivi e possono essere formati dal bismuto in laboratorio. A volte vengono utilizzati come traccianti radioattivi, ma a parte questo hanno scarsa utilità nel mondo della scienza.
8. L'oro ha 41 isotopi, ma solo uno di essi è stabile
L'oro è un elemento molto noto e che la maggior parte di noi sarebbe felice di incontrare in natura. È molto prezioso e non si corrode come molti altri metalli. Ciò che è meno noto è che in realtà esistono 41 isotopi conosciuti del metallo. Quello che conosciamo e desideriamo è l'oro-197 ed è l'unico isotopo stabile, che è in oro. I restanti 40 sono radioattivi.
È interessante notare che l'oro è 197 osservabilmente stabile . Ciò significa che la scienza dice che dovrebbe essere radioattivo, ma osservarlo non mantiene quella promessa. Quindi, anche se ti aspetti che sia radioattivo, non lo è. Nel complesso, ciò è stato positivo per quasi tutte le economie della storia.
7. Il germanio-72 subisce un'insolita transizione di fase
Il germanio è il 32esimo elemento della tavola periodica e un altro metalloide che si trova a cavallo del confine tra metallo e non metallo. È composto da cinque isotopi stabili e il germanio-76 è il più longevo di questi, con un tempo di dimezzamento pari a circa 130 miliardi di volte l'età dell'universo. Tuttavia, questo non è il più interessante degli isotopi. Per quanto riguarda il germanio, si tratta dell'isotopo 72, che presenta una caratteristica molto insolita quando inizia a riscaldarsi.
Comprendiamo che certe cose accadono agli atomi quando il calore viene applicato a una sostanza. Come con l'acqua, il calore eccita gli atomi e li fa muovere più velocemente. Ma cosa succede all’interno degli atomi stessi? Germanio-72 dimostra che non è così ovvio come pensi.
Il germanio ha 32 protoni e il germanio 72 ha 40 neutroni. Questi protoni formano coppie forti che diventano più deboli man mano che l'atomo si riscalda. Ciò ha senso nel nostro esempio dell’acqua. Il problema è che ad un certo punto succede qualcosa di insolito. Quando la temperatura diventa sufficientemente alta, il legame tra coppie di protoni si rafforza nuovamente . La ragione di ciò è qualcosa chiamato cambiamento di fase. La stabilizzazione avviene all’inizio della transizione, prima che si indebolisca nuovamente man mano che le temperature continuano a salire.
6. Il ferro-60 è stato trovato nella neve antartica
Tutti conoscono il ferro, uno degli elementi più abbondanti al mondo, così importante da avergli dato letteralmente il nome di un intero secolo. Senza ferro, tutti i nostri magneti cadrebbero a terra, per non parlare della nostra incapacità di realizzare quasi tutto ciò che produciamo dal metallo nel mondo. Stimato , nel mondo ci sono circa 800 miliardi di tonnellate minerale di ferro non raffinato contenente 230 miliardi di tonnellate di ferro, quindi abbiamo del lavoro da fare.
Esistono quattro isotopi stabili del ferro e 24 isotopi radioattivi. Uno di questi, il ferro-60, è il più stabile, con un tempo di dimezzamento di circa 2,6 milioni di anni. Inoltre non è una cosa che appare da nessuna parte. Se vuoi il tuo ferro-60, dovrai cercarlo perché viene creato durante le esplosioni stellari, il che significa che esplode come una supernova. Quando una stella esplode, il ferro-60 viene rilasciato nell’universo e piccole quantità talvolta finiscono sulla Terra. Alcuni di essi sono stati addirittura rinvenuti Nevi antartiche . Dei 500 chilogrammi di neve pura raccolti per la ricerca di campioni, gli scienziati hanno scoperto cinque atomi di ferro-60. L'isotopo è stato scoperto per la prima volta sulla Terra appena 23 anni fa in alcuni sedimenti del suolo delle profondità marine.
5. Il plutonio-244 è stato trovato sul fondo dell'oceano
Come il ferro-60, il plutonio-244 non è un isotopo che appare dal nulla. A differenza del ferro, non ci sono isotopi del plutonio a cui vuoi avvicinarti troppo. Ce ne sono 20 in totale e sono tutti radioattivi, ma il più stabile è il plutonio-244.
Sono state trovate tracce di plutonio-244 fondale marino nel 2021, e si ritiene che abbia percorso una bella distanza per arrivare qui. Il plutonio-244 viene prodotto in condizioni piuttosto difficili. In questo caso, il plutonio si è formato quando collisione di due stelle , che ha portato ad una potente esplosione. È probabile che si formi anche nelle supernove insieme al ferro-60.
Il plutonio-244 non è affatto un isotopo che possiamo creare facilmente sulla Terra. I reattori nucleari producono diversi isotopi, ma quando il plutonio-242 si trasforma in 243, ha un tempo di dimezzamento di poche ore e non può trasformarsi in 244. È stato teorizzato che un'esplosione di un'arma nucleare potrebbe potenzialmente produrre 244, ma questo rimane solo una teoria e non è stata osservata.
4. Il magnesio-18 si decompone prima della formazione
Abbiamo visto che l'astato ha un'emivita molto breve, ma gli scienziati hanno creato un isotopo del magnesio così instabile che è quasi impossibile da osservare. Normalmente il magnesio ha tre isotopi stabili e 19 instabili.
Tra quelli instabili, il magnesio-18 e il magnesio-19 sono particolarmente interessanti per la loro durata di vita incredibilmente breve. Il magnesio-19 ha un'emivita 5 picosecondi . Sono cinque trilionesimi di secondo. Se questo sembra un breve periodo di tempo, e lo è, allora preparati per il magnesio-18.
Il magnesio-18 non è stato adeguatamente misurato poiché la sua durata è di circa uno sestilionesimo di secondo . Si disgrega così rapidamente che gli elettroni non riescono nemmeno a sistemarsi attorno per diventare un vero atomo. È solo un nucleo e poi si disintegra. Ciò significa che gli scienziati non possono studiarlo direttamente, ma semplicemente osservare cosa ha fatto durante il breve periodo in cui è esistito.
3. Nel mondo esistono solo 500 g di promezio naturale.
Il promezio è un elemento eccezionalmente raro senza isotopi stabili, sebbene abbia 38 isotopi instabili. Emette raggi X ed è sorprendentemente raro. In questo momento, in tutto il pianeta puoi trovare di tutto circa una libbra promezio naturale. Possiamo però realizzarlo anche in laboratorio bombardando l’uranio-235 e il neodimio-147 con neutroni.
Nel 1902, un chimico ceco di nome Boguslav Braun suggerì che il promezio dovesse esistere insieme ad altri sei elementi da scoprire, e la sua ipotesi fu confermata alcuni anni dopo quando Henry Moseley confermò che dovrebbe esserci qualcosa tra il neodimio e il samario nella tavola periodica con atomico del peso di 61. Ci sono voluti altri 20 anni di ricerca prima che fosse stabilito che qualunque fosse l'elemento 61, non avrebbe avuto isotopi stabili.
Dopo anni di ricerca, il promezio fu finalmente scoperto non in natura, ma in laboratorio quando gli scienziati si resero conto che potevano creare gli elementi e i loro isotopi.
Per qualcosa di così raro e anche radioattivo, penseresti che avrebbe un uso serio nel mondo in generale, ma ti sbaglieresti. Viene invece utilizzato principalmente per cose come vernici incandescenti e batterie nucleari.
2. Lo stronzio-90 viene elaborato nel tuo corpo come il calcio.
Lo stronzio è un metallo alcalino terroso e si colloca al 38° posto nella tavola periodica. Ha 4 isotopi stabili presenti in natura, oltre a 32 instabili. Di questi isotopi, devi fare attenzione allo stronzio-90 perché è un po' complicato.
Lo stronzio-90 è molto reattivo e può generare calore. Questa reazione lo rende utile come a fonte di energia , ed è utilizzato in stazioni meteorologiche remote e persino nei veicoli spaziali, nonché nell'industria medica. Sebbene non sia un isotopo stabile che si trova in natura, è un sottoprodotto della fissione nucleare da cui proviene la maggior parte della fornitura mondiale, sebbene sia stato prodotto anche dai test sulle armi nucleari negli anni '50.
Ovviamente, a causa della sua radioattività, lo stronzio-90 dovrebbe essere evitato, ma ha un modo insidioso di farti ammalare se entri in contatto con esso. Il suo può essere inalato , ma può anche entrare nell'organismo attraverso cibo e acqua contaminati. Una volta dentro, il tuo corpo lo elaborerà allo stesso modo del calcio. Ciò significa che lo stronzio radioattivo penetrerà nei denti e nelle ossa. Una volta che diventa parte di te, può portare al cancro alle ossa, al midollo osseo e ai tessuti molli nelle aree attorno alle parti radioattive.
1. Il trizio è una delle cose più costose sulla Terra.
L'idrogeno è l'elemento più abbondante nell'universo, con sette isotopi, sebbene solo tre siano presenti in natura. Quest'ultimo, l'idrogeno-3, è ciò che chiamiamo trizio, ed è tanto raro quanto prezioso. Può formarsi naturalmente nell'atmosfera quando raggi cosmici che colpiscono l’azoto , ma si formano solo tracce. Viene prodotto anche durante le esplosioni nucleari e come sottoprodotto dei reattori nucleari.
Il trizio è utilizzato nella produzione di armi nucleari e anche per la produzione quadranti luminosi e per vari scopi scientifici e di ricerca. Pound for pound, è anche una delle sostanze più preziose sulla terra. Ad esempio, un grammo di oro puro può costare circa 70 dollari, a seconda di una serie di fattori. Un grammo di platino può costare circa 40 dollari. Un grammo di cocaina può costare circa 120 dollari, a seconda di dove lo acquisti. Che ne dici di un grammo di trizio? Ti costerà circa $ 25.000 .
Circa quattro grammi di trizio vengono utilizzati nelle armi nucleari aumentare l'efficienza e rendere l'arma più distruttiva, ma allo stesso tempo più leggera.
Lascia un commento