IZOTOPY [gr.], nuklidy o tej samej liczbie protonów a różnej liczbie neutronów, tj. o jednakowej liczbie atom. Z i różnej liczbie masowej A, np. .
Ze względu na taką samą strukturę powłoki elektronowej (atom) zajmują to samo miejsce w okresowym układzie pierwiastków. Izotopy mogą być naturalne (występujące w przyrodzie) lub sztuczne (otrzymane w reakcjach jądr.), trwałe lub promieniotwórcze (radioizotopy). Poszczególne pierwiastki mogą nie mieć żadnego trwałego izotopu (np. promet, technet, pierwiastki o liczbie atom. Z > 83), mogą też mieć ich kilka (najwięcej, 10, ma cyna). Obecnie są znane wszystkie izotopy trwałe; liczba poznanych (wytworzonych) izotopów nietrwałych większości pierwiastków wciąż rośnie; dla niektórych z nich (np. rtęć) przekracza już 20. Izotopy tego samego pierwiastka mają różne właściwości (masy, rozmiary, całkowite energie wiązania, spiny, rodzaje statystyki, momenty magnet. itd.), co z kolei powoduje pewne różnice właściwości fiz. substancji o odmiennych składach izotopowych (tzw. efekty izotopowe, jak np. przesunięcie izotopowe linii widmowych, efekt izotopowy w nadprzewodnictwie, różnice gęstości, współczynnika załamania światła, współczynnika dyfuzji, ciepła przemian fazowych i in.). Właściwości chem. substancji w praktyce nie zależą od składu izotopowego, gdyż są uwarunkowane strukturą zewnętrznych powłok elektronowych. Metody rozdzielania izotopów oraz wzbogacania danego pierwiastka w określony izotop opierają się przede wszystkim na wykorzystaniu różnicy mas; stąd rozdzielanie lekkich izotopów jest na ogół znacznie prostszym zagadnieniem techn. niż rozdzielanie izotopów ciężkich. Izotopy promieniotwórcze są szeroko stosowane w wielu dziedzinach nauki, techniki, w medycynie, gł. jako wskaźniki izotopowe (wskaźników izotopowych metoda), a także jako źródła promieniowania jądr. w radioterapii, defektoskopii, kontroli procesów przem., do automatycznej regulacji procesów technol., w ogniwach izotopowych, analizie aktywacyjnej, a także do sterylizacji, określania wieku substancji (izotopowe datowanie) i in. Odkrycie zjawiska izotopii wiąże się z odkryciem promieniotwórczości; termin izotopy wprowadził F. Soddy, zaś istnienie izotopów stwierdził doświadczalnie J.J. Thomson (1913).
IZOTOPOWE EFEKTY, różnice właściwości (np. gęstości, lepkości, przewodności cieplnej) izotopów danego pierwiastka chem., a także związków o różnym składzie izotopowym, spowodowane różnicami ich mas; e.i. przejawiają się m.in. zmianą współczynnika załamania światła, współczynnika dyfuzji, zmianą temperatury wrzenia, topnienia, przejścia substancji w stan nadprzewodzący, a także izotopowym przesunięciem linii widmowych; duże znacznie mają e.i. kinetyczne, polegające na zmianie szybkości reakcji chem.; e.i. są wykorzystywane w metodach rozdzielania izotopów i przy ustalaniu ich zawartości w mieszaninach izotopowych; niepożądane — przy stosowaniu wskaźników izotopowych (izotopowych wskaźników metoda).
ireg73