Neutronové šílenství

Již jsme se naučili, že ionty jsou atomy, kterým buď chybí elektrony, nebo mají elektrony navíc. Řekněme, že atomu chybí neutron nebo má neutron navíc. Tento typ atomu se nazývá izotop. Atom je stále stejným prvkem, pokud mu chybí elektron. Totéž platí pro izotopy. Stále se jedná o stejný prvek. Jen se trochu liší od všech ostatních atomů téhož prvku.
Například atomů uhlíku (C) je ve vesmíru hodně. Ty normální jsou uhlík-12. Tyto atomy mají 6 neutronů. Existuje několik opozdilých atomů, které jich 6 nemají. Ty zvláštní mohou mít 7 nebo dokonce 8 neutronů. Až se budete učit více o chemii, pravděpodobně uslyšíte o uhlíku-14. Uhlík-14 má ve skutečnosti 8 neutronů (2 navíc). C-14 je považován za izotop prvku uhlíku.
Pokud jste se dívali na periodickou tabulku prvků, možná jste si všimli, že atomová hmotnost prvku je zřídka sudé číslo. To se děje kvůli izotopům. Pokud se jedná o atom s jedním elektronem navíc, není to nic hrozného. Ve srovnání s neutronem nebo protonem nemají elektrony velkou hmotnost.
Atomové hmotnosti se vypočítávají tak, že se zjistí množství jednotlivých typů atomů a izotopů, které jsou ve vesmíru. Pro uhlík platí, že existuje mnoho atomů C-12, několik atomů C-13 a několik atomů C-14. V případě uhlíku se jedná o několik atomů. Když všechny hmotnosti zprůměrujete, dostanete číslo, které je o něco vyšší než 12 (hmotnost atomu C-12). Průměrná atomová hmotnost prvku je ve skutečnosti 12,011. Protože nikdy nevíte, který atom uhlíku ve výpočtech používáte, měli byste používat průměrnou hmotnost atomu.
Brom (Br) s atomovým číslem 35 má větší množství izotopů. Atomová hmotnost bromu (Br) je 79,90. Existují dva hlavní izotopy s hmotnostmi 79 a 81, jejichž průměrná hodnota je 79,90amu. Izotop 79 má 44 neutronů a izotop 81 má 46 neutronů. I když se tím průměrná atomová hmotnost nezmění, vědci vytvořili izotopy bromu s hmotnostmi od 68 do 97. Vše záleží na počtu neutronů. Jakmile v periodické tabulce přejdete k vyšším atomovým číslům, pravděpodobně najdete ještě více izotopů každého prvku.

Návrat k normálu

Podíváme-li se na atom C-14 ještě jednou, zjistíme, že C-14 netrvá věčně. Nastane okamžik, kdy ztratí své přebytečné neutrony a stane se z něj atom C-12. Ztráta těchto neutronů se nazývá radioaktivní rozpad. Tento rozpad probíhá pravidelně jako hodiny. V případě uhlíku k rozpadu dochází za několik tisíc let (5 730 let). Některým prvkům to trvá déle a u jiných rozpad probíhá v řádu minut. Archeologové mohou využít znalosti radioaktivního rozpadu, když potřebují zjistit datum vykopání nějakého předmětu. C-14 uzamčený v předmětu z doby před několika tisíci lety se bude rozpadat určitou rychlostí. Díky svým znalostem chemie mohou archeologové změřit, kolik tisíc let je předmět starý. Tento proces se nazývá datování pomocí uhlíku.