Physikunterricht/ Kernphysik/ Isotope
Ebenso wie es verschiedene Elemente gibt, welche sich in der Anzahl der Elektronen und Protonen unterscheiden, gibt es auch Isotope. Diese unterscheiden sich in der Anzahl der Neutronen. Daher haben sie keine unterschiedlichen chemischen Eigenschaften, sondern unterscheiden sich lediglich in ihrer Physik.
Nehmen wir zum Beispiel Wasserstoff: Von ihm gibt es drei Isotope: Einmal den normalen Wasserstoff mit einem Proton im Kern, dann den schweren Wasserstoff oder auch Deuterium genannt, der zusätzlich ein Neutron hat und den superschweren Wasserstoff, Tritium, mit zwei Neutronen und einem Proton im Kern. Da die beiden Nukleonen gleich viel wiegen und das Elektron lediglich 0,054% des Gewichtes eines Protons hat, kann man sagen, Deuterium ist doppelt so schwer wie Wasserstoff und Tritium dreimal so schwer. Man kann sich nun vorstellen, dass dadurch andere Physikalische Eigenschaften entstehen: So zum Beispiel die Möglichkeit, ein weiteres Neutron aufzunehmen (welche bei Wasser als Kühlflüssigkeit in Atomkraftwerken von Bedeutung ist) oder ähnliches.
Dabei hat Wasserstoff eine Sonderrolle bezüglich seiner Isotope: Es ist der einzige Stoff, dessen Isotope benannt sind. Die anderen Stoffe sind einfach durchnummeriert. So gibt es schon bei Helium nur noch Helium-3 und Helium-4. Die SChreibweise ist 3He und 4He. Dies ist eine Kurzform für folgende Schreibweise, welche euch sicherlich aus dem "Periodensystem der Elemente" aus euren Tafelwerken bekannt ist: . Dabei gibt die untere Zahl die Anzahl der Protonen wieder (weshalb sie häufig weggelassen wird, wenn das Element daneben steht) und die obere die Gesamtzahl der Nuklide. Wer also wissen will, wieviele Neutronen in einem Isotop sind, der muss die untere von der oberen Zahl abziehen.
