Isotop

Die Chemie eines Elements, sein chemisches Verhalten, die Anzahl der Bindungen, die es eingehen kann, wird durch die Anzahl der Protonen in seinem Atomkern definiert. So haben zum Beispiel alle Kohlenstoffatome dieselbe Anzahl Protonen in ihrem Kern.

Neben den Protonen kommen im Kern aber auch Neutronen vor. Diese dienen dazu, die positive Ladung der Protonen voneinander abzuschirmen. Bei zu vielen Neutronen wird der Kern jedoch instabil - er zerfällt. Für die meisten Elemente gibt es einige wenige Protonzahl / Neutronzahl-Kombinationen, die stabil sind. Jede Kombination definiert ein eigenes Isotop (manchmal auch Nuklid genannt).

Kohlenstoff zum Beispiel hat zwei stabile Kombinationen oder eben Isotope: Kohlenstoff-12 mit 6 Protonen und 6 Neutronen und Kohlenstoff-13 mit 6 Protonen und 7 Neutronen. Es existieren weitere Isotope, die aber allesamt keine stabilen Konfigurationen darstellen: diese sogenannten Radioisotope zerfallen relativ schnell. Beispiele wären Kohlenstoff-11 oder Kohlenstoff-15, die jeweils Halbwertszeiten von maximal wenigen Minuten haben. Das einzige einigermassen stabile Radioisotop von Kohlenstoff ist Kohlenstoff-14 - es hat eine vergleichsweise lange Halbwertszeit von rund 5715 Jahren.

Bis auf zwei Ausnahmen (Technetium und Promethium) existiert von allen Elementen, die leichter als Uran sind, mindestens ein stabiles Isotop. Von einigen Elementen (z.B. Xenon) existieren sogar bis zu neun stabile Isotope.