un isotopo è una variante su un elemento di base, una sostanza fatta di atomi con un diverso numero di neutroni che è tipico. Fatta eccezione per l'idrogeno, ogni nucleo atomico in materia normale è fatta di due protoni e neutroni, l'unico problema è il numero di ognuno ci sono. In genere, il numero di protoni e neutroni è la stessa. In un isotopo, questo equilibrio è spesso rotto. Per esempio, ²³⁸ U, lo stato più comune di uranio, ha tre neutroni più ²³⁵ U, il modulo utilizzato nelle armi nucleari.

La mancanza di neutroni rende necessario un nucleo instabile. Protoni nel nucleo sono cariche positivamente, nel senso che si respingono. La presenza di neutroni è necessario separare questi protoni un po ', rendendo stabile la configurazione. Quando la configurazione è instabile, il decadimento nucleare può portare, trasformando gli atomi in una pioggia di particelle radioattive.

La velocità con la quale il decadimento degli isotopi è data dalla sua -half life , l'intervallo dopo il quale la metà del materiale si rompe. Emivita varia da una frazione di secondo e molte volte più l'età dell'universo. Alcuni isotopi, come l'elio-3, non sono radioattivi.

Oltre la tendenza occasionale di essere radioattivo, un isotopo tende a comportarsi in modo simile a l'elemento naturale si tratta di una variante. Isotopi possono partecipare a tutti le stesse reazioni e hanno all'incirca la stessa massa, tranne in rari casi. Talvolta, la massa di aumento dei mezzi che le reazioni chimiche a cui partecipano sono leggermente più lento del solito.

Ci sono molte centinaia di isotopi conosciuti, e probabilmente altre centinaia che non abbiamo ancora scoperto o prodotti. L'isotopo più famoso è ²³⁵ U, a causa del suo impiego nel settore dell'energia nucleare e delle armi. "Arricchito" di uranio è di uranio con una maggiore concentrazione di questo isotopo, mentre "impoverito" di uranio ha una concentrazione molto più bassa. Un isotopo che è solo leggermente radioattivo può essere utilizzato come marcatore atomiche nelle applicazioni mediche, ad esempio per tracciare la diffusione di una droga nel corpo.

carbonio-14, che comprende una traccia di tutte le quantità di carbonio sulla terra, è un isotopo radioattivo, con livelli di concentrazione che può essere usato per determinare l'età precisa di un manufatto o fossili. Elio-3, il pensiero di esistere in grandi quantità sulla Luna, è tra i combustibili più promettenti a lungo termine per i reattori a fusione. Tuttavia, utilizzando in modo efficace richiede in primo mastering altre forme di fusione.