Concepção artística dos três isótopos dohidrogénio: prótio, deutério e trítio.
Isótopos são dois ou mais tipos deátomos que têm o mesmonúmero atômico (número deprótons em seusnúcleos) e posição natabela periódica (e, portanto, pertencem ao mesmoelemento químico), e que diferem em número de particulas nucleares (números de massa) devido a diferentes números denêutrons em seus núcleos.[1] Embora todos os isótopos de um determinado elemento tenham quase as mesmas propriedades químicas, eles têmmassas atômicas e propriedades físicas diferentes.[2]
Os isótopos têm propriedades exclusivas e essas propriedades os tornam úteis em aplicações de diagnóstico e tratamento. Eles são importantes em medicina nuclear, exploração de petróleo e gás, pesquisa básica e segurança nacional.[3]
O termo isótopo é formado a partir das raízes gregas isos (ἴσος "igual") e Topos ("lugar" τόπος). Assim: "o mesmo lugar", significando que diferentes isótopos de um único elemento ocupam a mesma posição natabela periódica. O número de prótons dentro do núcleo do átomo identifica unicamente um elemento, mas um determinado elemento pode, em princípio, ter qualquer número de nêutrons. O número de núcleons (soma de prótons e nêutrons) no núcleo é o número de massa, e cada isótopo de um determinado elemento tem um número de massa diferente. A diferença nos pesos atómicos resulta de diferenças no número de nêutrons nos núcleos atómicos, ou seja, os isótopos são átomos que possuem a mesma quantidade de prótons, mas não a mesma de nêutrons. Ex.: O átomo dehidrogênio possui três formas de isótopos: oprótio (1 próton sem nêutron) odeutério (1 próton e 1 nêutron) e otrítio (1 próton e 2 nêutrons).[4] O carbono-12, carbono-13 e carbono-14 são três isótopos do elemento carbono com os números de massa 12, 13 e 14, respectivamente. O número atômico do carbono é 6 (= número de prótons no núcleo), o que significa que cada átomo de carbono tem 6 prótons, de modo que os números de nêutrons destes isótopos são 6, 7 e 8, respectivamente.
Nanomenclatura científica, os isótopos são designados pelo nome do elemento seguido por um hífen e pelo número de núcleons (prótons e nêutrons) no núcleo atómico (ex:ferro-57,urânio-238,hélio-3).Na forma simbólica, onúmero de núcleons é escrito como um prefixo subido dosímbolo químico (ex:57Fe,238U, ³He).
Existem 339 isótopos naturais na Terra.[5] E mais de 3100 são conhecidos.[6]