Terug: Stralingeen alledaagse zaak
Vorige pagina: Radioactieve stoffen
Volgende pagina: Halveringstijd

Isotopen

Maar niet alleen die zware elementen zijn radioactief. Van elk element bestaan meerdere varianten die isotopen worden genoemd. De meeste isotopen zijn radioactief. Maar de isotopen die het meeste voorkomen zijn stabiel. De stoffen (elementen) die in de natuur voorkomen zijn bijna allemaal mengsels van isotopen, veel van de stabiele maar ook een beetje van de

niet stabiele, en daarom zijn die stoffen in meer of mindere mate radioactief. Die natuurlijke radioactieve stoffen vervallen wel, maar sommige worden continu door natuurlijke kernreacties ook weer gevormd. Sinds de mens ook kernreacties teweeg kan brengen, kunnen we zulke radioactieve isotopen van bestaande elementen zelf bijmaken, ook isotopen die in de natuur niet voorkomen. Dat is niet alleen wetenschappelijk interessant, een aantal van die kunstmatige isotopen wordt expres gemaakt om ons leven te veraangenamen. Daar wordt later op ingegaan. Maar we maken - in kernreactoren - ook radioactieve isotopen waar we niets aan hebben, die we liever niet zouden maken en waar we alleen maar last van hebben: kernafval.

Een enkel voorbeeld.

Koolstof is een element dat een centrale rol speelt in het leven op aarde. Natuurlijk koolstof bestaat uit een mengsel van de isotopen koolstof-12 (98,89%), koolstof-13 (1,11%) en een heel klein beetje (minder dan 0,001%) koolstof-14. De eerste twee zijn stabiel, de laatste isotoop is radioactief. Koolstof-14 zendt betastraling uit en heeft een halveringstijd van bijna 6000 jaar. De aarde bestaat al miljarden jaren en als we nu toch nog koolstof-14 aantreffen, moet dat betekenen dat er in de natuur koolstof-14 wordt bijgemaakt. En dat is ook zo. Het wordt continu gevormd in de atmosfeer. Zwervende neutronen, voornamelijk afkomstig van de zon, die in de bovenste luchtlagen een stikstofatoom treffen, doen koolstof-14 ontstaan. Na verloop van tijd vervalt koolstof-14 weer tot stikstof-14.

Voor de liefhebber: de getallen waarmee de verschillende isotopen worden onderscheiden slaan op het atoomgewicht, op het aantal deeltjes in de kern. Koolstof-12 heeft zes protonen en zes neutronen in zijn kern, koolstof-13 zes protonen en zeven neutronen en koolstof-14 zes protonen en acht neutronen.

Koolstof-14 vervalt naar stikstof-14 en zendt daarbij een betadeeltje uit. Stikstof-14 bestaat uit zeven protonen en zeven neutronen en is stabiel.

Ontstaan en verval van koolstof-14 in formulevorm:

¹⁴N + n ---> ¹⁴C + P en ¹⁴C + ^- (T_1/2 = 5736 jaar)

NRG, P.O. Box 25, NL-1755 ZG Petten, Netherlands, phone +31-224564080, fax +31-224563912 Informatie: info@nrg.eu Uitgave: april 1993