Relatiewe voorkoms
Die relatiewe voorkoms, soms ook: relatiewe aanwesigheid (RA), relatiewe teenwoordigheid, volopheid of veelheid verwys na die hoeveelheid waarin die isotope van 'n chemiese element natuurlik in die Aardkors aangetref word. Die geweegde gemiddelde massa van hierdie isotope verteenwoordig die atoommassa vir die element in die element in die periodieke tabel. Die verspreiding van 'n element wissel van planeet tot planeet. Die natuurlike verspreiding betref gewoonlik die verspreiding soos dit hier op Aarde gevind word.
Die persentasie verspreiding verwys na die relatiewe verhoudings, uitgedruk in persentasies, waarin die isotope van 'n element in die natuurlike bronne (op Aarde) aangetref word.
Die isotoopverhouding kan nogtans effens wissel en die meting daarvan kan belangrike inligting verskaf.
Redes vir aanwesigheid
[wysig | wysig bron]Oerisotope
[wysig | wysig bron]In die meeste gevalle is die isotoop aanwesig omdat dit in astrofisiese prosesse voor die vorming van die aarde vervaardig is.
Stabiele oerisotope
[wysig | wysig bron]Baie oerisotope wat vandag steeds aanwesig is, is stabiele nukliede, soos silikon-28.
Kwasi-stabiele oerisotope
[wysig | wysig bron]Heelparty isotope is lank as stabiel beskou, maar hulle kan soms 'n dubbelbetaverval ondergaan. Die halfleeftyd van sulke prosesse is egter baie langer as die leeftyd van die heelal. Dit beteken dat hierdie verval soms moeilik is om waar te neem en die isotoop prakties as stabiel beskou kan word. Kalsium-40 en kalsium-48 is voorbeelde.
Langlewende oerisotope
[wysig | wysig bron]Daar is egter ook isotope wat nie stabiel is nie, maar 'n halfleeftyd besit wat groter is as die ouderdom van ons planeet. Hulle aanwesigheid was groter in die verlede, maar hulle het nog nie uitgesterf nie. Kalium-40, vanadium-50 en uraan-235 is goeie voorbeelde.
Uitgestorwe oerisotope
[wysig | wysig bron]Hierdie oerisotope kan in sterre of newels aangetref word en het in die vroeë sonnestelsel bestaan, maar hulle halfleeftyd is korter as die ouderdom van die planetêre newel en hulle het daardeur reeds uitgesterf. Titaan-44 en aluminium-26 is goeie voorbeelde.
Isotope wat natuurlik vervaardig word / is
[wysig | wysig bron]Radiogene isotope
[wysig | wysig bron]Stabiele radiogene isotope is isotope wat ontstaan (het) deur die verval van instabiele oerisotope. 'n Goeie voorbeeld is argon-40 wat hier op Aarde volop is, maar nie in die son se atmosfeer nie. Die rede is dat dit die vervalproduk van kalium-40 in die aardkors en -mantel is.
Isotope wat se halfleeftyd baie korter is as die ouderdom van die aarde het gewoonlik al uitgesterf en hulle aanwesigheid is gewoonlik verwaarloosbaar. Indien daar nogtans prosesse is waarin hulle vervaardig word, byvoorbeeld deur verval van 'n lanklewende isotoop soos uraan-238 kan hulle in klein hoeveelhede aangetref word.
Kosmogene isotope
[wysig | wysig bron]Kernreaksies met kosmiese straling in die atmosfeer kan ook isotope vorm wat anders nie voorkom nie. Hulle relatiewe aanwesigheid kan nogtans van plek tot plek verskil. Daar is byvoorbeeld meer 14C in die atmosfeer as in die oseane.
Kunsmatige (sintetiese) isotope
[wysig | wysig bron]Baie isotope wat nie natuurlik gevind word nie is in kernreaktore vervaardig. 'n Belangrike proses hierby is neutronvangs. Dit word ook in 'n tegniek aangewend wat neutronaktivering genome word
Relatiewe voorkoms en bindingsenergie
[wysig | wysig bron]In onderstaande tabel staan die bindingsenergie per nukleon (BE) en die relatiewe aanwesigheid (RA) van 'n aantal ligte elemente met 'n ewe atoomgetal. Die tabel toon dat die isotoop op die lyn Z = N dikwels wel die hoogste RA, maar nie die hoogste BE en die termodinamiese gunstigste neutronoorskot (NO) het nie:
| Iso | Z | N | NO | BE (MeV) | RA (%) |
|---|---|---|---|---|---|
| Suurstof | |||||
| 16O | 8 | 8 | 0 | 7,976 206 | 99,75 |
| 18O | 10 | 2 | 7,767 025 | 0,21 | |
| Neon | |||||
| 20Ne | 10 | 10 | 0 | 8,032 24 | 90,45 |
| 22Ne | 12 | 2 | 8,080 465 | 9,25 | |
| Magnesium | |||||
| 24Mg | 12 | 12 | 0 | 8,260 709 | 79,0 |
| 26Mg | 14 | 2 | 8,333 872 | 11,0 | |
| Swawel | |||||
| 32S | 16 | 16 | 0 | 8,493 134 | 94,9 |
| 34S | 18 | 2 | 8,583 501 | 4,3 | |
| 36S | 20 | 4 | 8,575 387 | 0,02 | |
| Argon | |||||
| 36Ar | 18 | 18 | 0 | 8,519 909 | 0,33 |
| 38Ar | 20 | 2 | 8,614 273 | 0,06 | |
| 40Ar | 22 | 4 | 8,595 259 | 99,60 | |
| Kalsium | |||||
| 40Ca | 20 | 20 | 0 | 8,551 301 | 96,94 |
| 42Ca | 22 | 2 | 8,616 559 | 0,65 | |
| 44Ca | 24 | 4 | 8,658 17 | 2,09 | |
| 46Ca | 26 | 6 | 8,668 885 | 0,004 | |
| 48Ca | 28 | 8 | 8,666 467 | 0,19 | |
In die tabel word die isotope met die hoogste RA met geel en die isotope met die hoogste BE met blou aangedui. Die NO van die isotoop met die hoogste BE is by elke element in die tabel met rooi aksent.
Namate die kernlading hoër word, kom die stabiele isotope steeds verder bo die lyn Z = N te lê. Daaruit blyk dat kerne met 'n hoë kernlading stabiel is by 'n groter neutronoorskot. Vir swaarder elemente met 'n ewe atoomgetal neem die aantal stabiele isotope toe. Helium en koolstof het 2 stabiele isotope, suurstof, neon, magnesium, silikon, argon, chroom en yster het 3, swawel en kalsium het 4 en titaan en nikkel het 5.