Iso4, applicazione tecniche analitiche

Isotopi stabili di Ossigeno, Carbonio, Idrogeno ed Azoto

Cosa sono gli isotopi

La struttura nucleare di un atomo è definita dal numero di protoni "Z" (che definisce il numero atomico e quindi l'elemento) e dal numero di neutroni "N" (che definisce l'isotopo di quell'elemento). Per un dato atomo la somma di protoni e neutroni indica la massa atomica "A", espressa dalla notazione ^A_ZNu_N. Si dicono isotopi atomi i cui nuclei sono costituiti da uno stesso numero di protoni e da un differente numero di neutroni. Gli isotopi hanno quindi diverso numero di massa e uguale numero atomico. La parola isotopo deriva dal greco e significa "stesso posto", perché gli atomi con lo stesso numero atomico appartengono ad un elemento che occupa lo stesso posto nella tabella degli elementi.

Per esempio, la maggior parte dell'Ossigeno (O) presente in natura ha 8 protoni e 8 neutroni e possiede quindi un peso atomico 16 (¹⁶₈O₈); una minore quantità di Ossigeno (0.2 %) ha invece 10 neutroni, possedendo quindi un peso atomico 18 (¹⁸₈O₁₀). Quest'ultimo nuclide viene appunto definito isotopo, poiché mostra un diverso peso atomico A ma uguale numero atomico Z.

Lo studio degli isotopi stabili si basa sulla loro distribuzione nelle diverse fasi (solida, liquida, gassosa) come traccianti dell'origine dell'elemento.

La percentuale di isotopi in un elemento varia in funzione di processi fisici e chimici secondo modalità note e costanti; la composizione isotopica permette quindi di identificare e quantificare sostanze aventi la stessa struttura chimica, ma provenienti da materie prime diverse o elaborate con processi differenti, ad esempio, una sintesi biologica e una industriale.

Gli ambiti di utilizzo di questi metodi sono molto vari, dimostrandosi di fondamentale utilità sia nel campo applicativo che nella ricerca scientifica.