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Isotope
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Uran-Isotop
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Protonenzahl
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92
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92
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Neutronenzahl
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142
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143
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146
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Als Isotope (Nuklide)
werden verschiedene Atomsorten eines Elements bezeichnet, die zwar die
gleiche Protonenzahl (auch Ordnungszahl), aber unterschiedliche Neutronenzahlen
besitzen. So existieren in der Natur drei verschiedene Uran-Isotope mit
gleicher Protonenzahl, aber unterschiedlicher Neutronenzahl. Die
Neutronenzahl ergibt sich aus der Differenz zwischen Massenzahl (oben links)
und Ordnungszahl (unten links). Die Atommasse
ist eine Zahl, die sich in Relation auf das Kohlenstoff-Isotop-12 (C-12)
bezieht. Sie ist nicht identisch mit der Massenzahl, da die Bezugseinheit
"u" sich auf ein Zwölftel des Elements Kohlenstoff bezieht. Zum Vergleich:
Das Element Wasserstoff besitzt eben gerade nicht u=1, sondern
eine Atommasse im Intervall [1,00784; 1,00811]. Der Bereich im Intervall
gibt an, in welcher Schwankungsbreite Wasserstoff natürlich vorkommt.
Die künstlich hergestellten
Radio-Isotope (Radionuklide) sind radioaktiv, d.h. die Atome zerfallen
nach und nach und wandeln sich in andere Elemente um. Die Halbwertszeit
gibt den radioaktiven Zerfall an: Beträgt die Halbwertszeit von radioaktivem
Plutonium-244 einundachtzig Millionen Jahre, dann sind erst nach dieser
Zeit die Hälfte der Atome zerfallen. Andere Radionuklide besitzen
eine sehr kurze Halbwertszeit, die nur wenige Minuten beträgt. Diese
sind bei Atombombentest versuchen oder bei Unfällen und Abfällen
aus Kernkraftwerken weniger problematisch.
Intervall-Darstellung für die
relativen Atommassen
Seit 2010/2011 führt
die IUPAC für einige Elemente Intervalle bei der relativen Atommasse
auf. Je nach natürlichem Fundort schwankt die Zusammensetzung der
Isotope. Diese winzigen Unterschiede sind heute bei Materialanalysen der
Industrie von Bedeutung. Die Intervalle für Elemente wie Wasserstoff,
Lithium, Bor, Kohlenstoff, Stickstoff, Sauerstoff, Silicium, Schwefel,
Chlor und Thallium werden in einer eckigen Klammer nach dem Schema [a;
b] angegeben, beispielsweise für Wasserstoff [1,00784; 1,00811].
Diese Darstellung stellt
jedoch alle Schul- und Lehrbücher vor eine Herausforderung. Es verlangt
neue Benutzungsregeln, wenn mit dem Intervall [a; b] gerechnet werden soll.
Die Autoren bei IUPAC [Lit.
70] geben als Hilfe Tabellen mit gerundeten
und verkürzten Werte an. Für Wasserstoff sähe das so aus:
Wasserstoff [1,0078; 1,0082]. Für "Handel und Kommerz" geben sie eine
fixe Zahl an, die weiterhin verwendet werden kann, Wasserstoff bekäme
den Wert 1,008 [vgl. Lit.
70], S. 393] . In deutschsprachigen Schulbüchern
finden sich oft auch auf eine oder zwei Stellen hinter dem Komma gerundete
Werte.