Neutron Madness

Vi har redan lärt oss att joner är atomer som antingen saknar eller har extra elektroner. Låt oss säga att en atom saknar en neutron eller har en extra neutron. Den typen av atom kallas en isotop. En atom är fortfarande samma grundämne om den saknar en elektron. Samma sak gäller för isotoper. De är fortfarande samma grundämne. De skiljer sig bara lite från alla andra atomer av samma grundämne.
Till exempel finns det många kolatomer (C) i universum. De normala är kol-12. Dessa atomer har 6 neutroner. Det finns några få eftersläntrare som inte har 6. Dessa udda atomer kan ha 7 eller till och med 8 neutroner. När du lär dig mer om kemi kommer du förmodligen att höra talas om kol-14. Kol-14 har faktiskt 8 neutroner (2 extra). C-14 anses vara en isotop av grundämnet kol.
Om du har tittat på ett periodiskt system har du kanske lagt märke till att atommassan för ett grundämne sällan är ett jämnt tal. Det sker på grund av isotoperna. Om du är en atom med en extra elektron är det ingen stor sak. Elektroner har inte mycket massa jämfört med en neutron eller proton.
Atommassorna beräknas genom att räkna ut hur mycket av varje typ av atom och isotop som finns i universum. För kol finns det många C-12-atomer, ett par C-13-atomer och några få C-14-atomer. När man räknar ut medelvärdet av alla massor får man ett tal som är lite högre än 12 (vikten av en C-12-atom). Den genomsnittliga atommassan för grundämnet är faktiskt 12,011. Eftersom du aldrig riktigt vet vilken kolatom du använder i beräkningar bör du använda den genomsnittliga atommassan för en atom.
Brom (Br), med atomnummer 35, har ett större antal isotoper. Atommassan för brom (Br) är 79,90. Det finns två huvudisotoper vid 79 och 81, som i genomsnitt ger värdet 79,90amu. Den 79 har 44 neutroner och den 81 har 46 neutroner. Även om det inte ändrar den genomsnittliga atommassan har forskare tillverkat brominisotoper med massor från 68 till 97. Allt handlar om antalet neutroner. När man rör sig mot högre atomnummer i det periodiska systemet kommer man förmodligen att hitta ännu fler isotoper för varje grundämne.

Tillbaka till det normala

Om vi tittar på C-14-atomen en gång till, upptäcker vi att C-14 inte räcker för evigt. Det finns en tid då den förlorar sina extra neutroner och blir C-12. Förlusten av dessa neutroner kallas radioaktivt sönderfall. Detta sönderfall sker regelbundet som en klocka. För kol sker sönderfallet på några tusen år (5 730 år). Vissa grundämnen tar längre tid, och andra har ett sönderfall som sker under några minuter. Arkeologer kan använda sina kunskaper om radioaktivt sönderfall när de behöver veta datumet för ett föremål som de grävt upp. C-14 som är inlåst i ett föremål från flera tusen år sedan kommer att sönderfalla med en viss hastighet. Med sin kunskap om kemi kan arkeologer mäta hur många tusen år gammalt ett föremål är. Denna process kallas för koldatering.