ISOTOPOS

ISÓTOPOS

Se descubrió la existencia de
los
isótopos
como
consecuencia
del
estudio
sobre
las
sustancias
radiactivas naturales.
El nombre de isótopo fue
propuesto por Frederick Soddy
en 1911, el cual constató la
igualdad de sus propiedades
químicas.

INTRODUCCION
Los átomos que componen a la materia poseen un número fijo
de protones y electrones para cada elemento; sin embargo,
un mismo elementopuede tener diferente número de
neutrones. Entonces, un isótopo es cada uno de los diferentes
átomos de un mismo elemento con un número de neutrones
diferente;
Por ejemplo:

donde el subíndice indica el número atómico = protones y el
superíndice la masa atómica = suma de protones y neutrones.

Los isótopos de un elemento se comportan de
manera idéntica desde un punto de vista químico,
pero ladiferencia en sus masas conduce a distintos
comportamientos durante procesos físicos.

Los elementos no sólo tienen varios isótopos, sino que
algunos de estos isótopos pueden ser:

ESTABLES

RADIACTIVOS O
INESTABLES

ISÓTOPOS
ESTABLES:
No participan en ningún proceso de desintegración nuclear.
Estos elementos se encuentran ampliamente distribuidos en
la litosfera, hidrosfera, biosfera y atmósferaconstituyendo
excelentes trazadores naturales de procesos fisicoquímicos.
Se utilizan en diversas determinaciones y aplicaciones
geoquímicas
como,
por
ejemplo:
hidrogeología,
determinación
de
paleotemperaturas,
procesos
de
mineralización, etc.
 Los elementos cuyos isótopos estables son los más
utilizados en Geología son los siguientes: H; C; N; S y O.
Con vida media alrededor de 3000 M.a.
Susprincipales
aplicaciones
se
encuentran
en
la
caracterización isotópica de agua de lluvia, oceánica,
magmática,
glaciares,
nieve,
salmueras,
yacimientos
minerales así como en la evaluación de cambios climáticos,
intemperismo,
diagénesis,
contaminación
cortical,
y
actividad orgánica, entre otras.

Campo de estudio de la
geoquímica isotópica
Isótopos estables:
Los estudios se basan en las relaciones deabundancia de los
isótopos estables y sus mismos elementos, acomodados para
explicar como los procesos naturales causan fraccionamiento
isotópico, y el uso que se puede hacer de esto.
EL FRACCIONAMIENTO DEPENDE
DE:
 Diferencias en las prop. Fisicoquímicas en los isotopos y es
proporcional a la diferencia de sus masas.
 Diferencias de masas altas alto
fraccionamiento.

EL FRACCIONAMIENTO ESCAUSADO POR:
1. Reacciones de intercambio isotópico que implican la
redistribución de los isotopos de un elemento entre diferentes
moléculas que contienen tal elemento. Los enlaces atómicos
en moléculas que contienen mas isotopos ligeros son menos
estables.
2.

Reacciones unidireccionales en donde la velocidad de la
reacción
depende de la composición isotópica de los
productos y de los reactivos.

3.Procesos físicos:
evaporación, condensación, fusión y
cristalización, adsorción de iones y moléculas por causa de la
concentración y gradientes de °T en donde la diferencia de
masa juega un papel importante.

EL FRACCIONAMIENTO DE UN ISOTOPO ENTRE DOS SUSTANCIAS
A Y B SE DEFINE POR EL FACTOR DE FRACCIONAMIENTO α

RA: relación del isotopo
pesado al ligero en la fase A y
RB la misma relación peroen
la fase B.
Por ejemplo en la reacción en la que 18O y 16O son intercambiados
entre magnetita y cuarzo, el fraccionamiento de 18O / 16O entre
cuarzo y magnetita es:

2Si

16

O2+Fe318O4=2Si18O2+Fe316O4

EN DONDE: 18O / 16O en cuarzo y 18O / 16O en magnetita
son las relaciones isotópicas medidas en cuarzo y
magnetita.

• El fraccionamiento isotópico se usa en
los procesos geológicos para:
Determinar las paleo temperaturas por estudios del oxigeno
en los caparazones y en el agua de los océanos. Los cambios
isotópicos del oxigeno son medidos por extracción química
de una muestra y convertida a CO2 ,el cual es analizado por
un espectrómetro de masa. La recolección y preparación de
las muestras debe realizarse con cuidado para obtener una
representación homogénea de los resultados.
 La...