Isótopos

Isótopos 
Se conoce como isótopos a los átomos de un mismo elemento que posee distinto número electrones, es decir, distinto número de atómico que de número másico. Por ejemplo:
 
Otra forma de expresar lo que es un isótopo es de la siguiente forma:
Si dos núcleos tienen igual Z decimos que son isotopos.
Existen 109 elementos conocidos, con Z desde 1 hasta 109, pero hay más de 1 300variedades de núcleos. Cada una de éstas es un núclido.
Medicina
     En medicina la radiación de alta energía emitida por el radio fue utilizada durante mucho tiempo en el tratamiento del cáncer. Actualmente se usa el cobalto-60 para el tratamiento del cáncer porque emite una radiación con más energía que la que emite el radio y es más barato que este. En medicina se usa el tratamiento concobalto-60 para detener ciertos tipos de cáncer con base en la capacidad que tienen los rayos gamma para destruir tejidos cancerosos. El cobalto-60 se desintegra emitiendo partículas beta y rayos gamma, y tiene una vida media de 5.27 años. Su proceso de desintegración se representa mediante la ecuación química nuclear:
 2760Co   ---->    2860Ni  +  -10b  +   00g .          t1/2 = 5.27 años
    Ciertos tipos de cáncer se pueden tratar internamente con isótopos radiactivos, como el cáncer de tiroides, como el yodo se va a la glándula tiroides, se trata con yoduro de sodio (NaI) que contenga iones de yoduros radiactivos provenientes del yodo-131 o del yodo-123. Allí la radiación destruye a las células cancerosas sin afectar al resto del cuerpo.
     Para detectar desórdenes circulatorios dela sangre se utiliza una solución de cloruro sódico (NaCl) que contenga una pequeña cantidad de sodio radiactivo y midiendo la radiación el médico puede saber si la circulación de la sangre es anormal.
     Para el estudio de los desórdenes cerebrales se utiliza una tomografía de emisión de protones conocida como PET. Se le administra al paciente una dosis de glucosa (C6H12O6) que contenga unapequeña cantidad de carbono-11 (11C), que es radiactivo y emite positrones, luego se hace un barrido del cerebro para detectar los positrones emitidos por la glucosa radiactiva “marcada”. Se establecen las diferencias entre la glucosa inyectada y metabolizada por los cerebros normales y los anormales. Por ejemplo, con la técnica PET se ha encontrado que el cerebro de un esquizofrénico metabolizaalrededor de un 20 % de la glucosa que metaboliza un individuo normal.

 Algunos radioisótopos utilizados en medicina.

Arsénico-74 | Cobre-64 | Radio-226 |
Astato-211 | Estroncio-90 | Radón-222 |
Bismuto-206 | Europio-152 | Sodio-24 |
Boro-10 | Arsénico-35 | Tantalio-182 |
Boro-11 | Fierro-55 | Tecnecio-99 |
Bromo-82 | Fierro-59 | Tulio-170 |
Carbono-14 | Fósforo-32 | Xenón-133|
Cerio-144 | Itrio-90 | Yodo-131 |
Cesio-137 | Litio-6 | Yodo-132 |
Cromo-51 | Litio-7 | Oro-198 |
Cobalto-60 | Nitrógeno-15 |   |
 
Química
     Una de las primeras aplicaciones de los isótopos radiactivos en química fue en el estudio de las velocidades de una reacción reversible para establecer las condiciones de equilibrio. Por ejemplo, para conocer el equilibrio en una soluciónsaturada de cloruro de plomo II (PbCl2). La ecuación química que representa el equilibrio de esta solución es:

PbCl2(S)   ---->  Pb2+(ac)  +  2 Cl1-(ac)
 
    Se usa el isótopo radiactivo de plomo-212 para comprobar que los procesos de disolución y de precipitación se producen a la misma velocidad. Se agrega a una solución saturada de cloruro de plomo II una pequeña cantidad de nitrato deplomo II que contenga el isótopo plomo-212. Un tiempo después se precipita plomo, lo que indica que se está produciendo un intercambio entre el cloruro de plomo sólido y el ión plomo +2 de la solución.

En estudios de química orgánica se usan los isótopos radiactivos como trazadores o rastreadores (por ejemplo, carbono-14)  para conocer los mecanismos de reacciones complejas como las de la...