Apa itu Isotop?

Isotop adalah atom dari unsur yang sama yang memiliki jumlah proton yang sama tetapi jumlah neutron yang berbeda. Nomor atom mereka sama, tetapi nomor massanya berbeda. Nomor massa selalu dilambangkan dengan A, sedangkan Z mengacu pada nomor atom unsur. Nomor atom melambangkan jumlah proton dalam inti atom, dan digunakan untuk mengidentifikasi posisi elemen pada tabel periodik. Jumlah massa atom adalah jumlah neutron dalam nukleusnya. Isotop unsur memiliki sifat fisik yang berbeda karena variasi massa atomnya. Karena perbedaan ini, isotop tersebut memiliki kerapatan yang berbeda, serta titik leleh dan titik didih. Namun, isotop suatu unsur selalu memiliki sifat kimia yang sangat mirip. Kesamaan terjadi karena hanya elektron yang digunakan dalam reaksi kimia, bukan neutron atau proton.

Sejarah Isotop

Radiochemist Fredrick Soddy pertama kali menyarankan keberadaan isotop pada tahun 1913 setelah melakukan penelitian yang melibatkan pembusukan rantai radioaktif. Selama eksperimennya, Soddy menyadari empat puluh spesies berbeda ada di antara timbal dan uranium, namun tabel periodik hanya dapat menampung 11 atom. Setelah uji kimia yang dilakukan untuk memisahkan beberapa elemen telah gagal, ia menyarankan bahwa lebih dari satu jenis atom dapat berbagi posisi yang sama dalam tabel periodik dan menamakannya isotop.

Contoh Isotop

Klorin mengandung dua isotop utama: klorin-35 dan klorin-37. Untuk sampai pada kesimpulan ini, para ilmuwan telah menemukan bahwa dalam zat klorin, proporsi masing-masing isotop ini ada secara keseluruhan, dan itulah sebabnya rasio digunakan untuk mengekspresikan perbedaan kuantitas. Rasio-rasio ini sangat membantu ketika menghitung persentase relatif dan massa atom relatif. Contoh-contoh lain dari isotop meliputi karbon (karbon-12 dan karbon-14 isotop), oksigen (oksigen-16 dan oksigen-18), dan fosfor (fosfor-31 adalah isotop primer, meskipun jumlah spesifik fosfor-32 juga ada). Isotop senyawa ini dianggap stabil, dan kebanyakan hanya memiliki dua isotop. Namun, ada beberapa elemen yang hanya memiliki satu isotop, dan ini termasuk fluor, berilium, arsenik, itrium, emas, aluminium, yodium, mangan, natrium, dan niobium.

Pemurnian Isotop

Ada tiga area utama di mana isotop diterapkan. Yang pertama adalah pemisahan isotop. Pemisahan memfasilitasi pemaksimalan sifat-sifat atom sebagaimana diperlukan. Dalam pemisahan elemen yang lebih ringan seperti deuterium dan oksigen, ada penerapan metode difusi gas. Pemisahan unsur-unsur berat seperti uranium dan plutonium terjadi oleh spektrometri massa.

Penerapan Isotop

Aplikasi isotop pertama adalah penggunaannya oleh para arkeolog dalam penanggalan karbon. Isotop adalah dua jenis: isotop stabil dan radioaktif. Isotop stabil mengandung kombinasi proton dan neutron yang sama dan karenanya tidak mengalami peluruhan. Di sisi lain, isotop radioaktif memiliki nukleus yang tidak stabil dan karenanya mengalami peluruhan. Peluruhan radioaktif dapat berlangsung selama 5.730 tahun, seperti unsur karbon. Arkeolog menggunakan komponen isotop ini untuk menentukan usia suatu benda yang ditemukan dalam penggalian arkeologis.