Как различные изотопы одного и того же элемента могут быть радиоактивными или стабильными?

Радиоактивность и стабильность изотопов зависят от их ядерной структуры, а именно от количества нейтронов и протонов в ядре атома.

Стабильные изотопы характеризуются тем, что их ядра не претерпевают самопроизвольного распада со временем. У этих изотопов соотношение протонов и нейтронов в ядре обеспечивает достаточную ядерную стабильность. Например, углерод-12 (^12C) и углерод-13 (^13C) являются стабильными изотопами углерода.

Однако некоторые изотопы могут быть радиоактивными. Радиоактивность проявляется в том, что ядра этих изотопов нестабильны и спонтанно распадаются на более стабильные формы. При распаде могут выделяться радиационные частицы или излучаться энергия. Примерами радиоактивных изотопов являются уран-235 (^235U) и радий-226 (^226Ra).

Радиоактивность изотопов обусловлена балансом протонов и нейтронов в ядре. Если этот баланс нарушен, то ядро может быть нестабильным и подвержено распаду. Устойчивость ядра также зависит от энергетических свойств его нуклонов и сил, действующих внутри ядра.

Исследование радиоактивности и стабильности изотопов является важной областью в физике и химии, и оно имеет широкий спектр применений, от медицины до энергетики.