پرسش

با عرض سلام و خسته نباشید:
در مورد آزمایشات برای كشف ایزوتوپ ها و طریقه شناخت آنها توضیح میخواستم،
درضمن اگر ممكن است ، سایتهای فارسی برای شیمی را معرفی كنید.
با تشكر .

پاسخ

یكی از بندهای نظریه اتمی معروف دالتون این بود كه اتمهای یك عنصر از هر لحاظ از جمله جرم كاملا همانند یكدیگر هستند. اما در اوایل قرن بیستم معلوم شد كه یك عنصر ممكن ایست از چند نوع اتم درست شده باشد كه این اتمها فقط در جرم اتمی با هم تفاوت دارند. البته من نمیدانم كه اولین بار به چه طریقی متوجه این امر شدند، اما كلا شروع مطالعه‌’ چنین اتمهایی در ابتدای قرن بیستم بود و آقای فردریك سودی اصطلاح ایزوتوپ كه یك واژه یونانی به معنای هم‌مكان است را برای اتمهای یك عنصر كه از لحاظ جرم متفاوتند راپیشنهاد كرد. اما در كل برای بررسی ایزوتوپها از طیف‌نگار جرمی استفاده می‌شود . دستگاههایی از این نوع ابتدا در سال 1918 میلادی توسط آرتور . جی . دمپستر و در سال 1919 توسط فرانسیس . و .استون با پیروی از اصول روشهایی كه جی .جی. تامسون در سال 1912 ارائه كرده بود است ، مورد استفاده قرار گرفت. دستگاه طیف‌نگار جرمی ابتدا ماده مورد مطالعه را به بخار تبدیل می‌كند . سپس بخار این ماده در معرض بمباران الكترونی قرار می‌گیرد و اتمها تبدیل به یون می‌شوند . اگر اتمها دارای جرمهای اتمی متفاوت باشند، طبعا یونها نیز دارای جرمهای متفاوتند. این یونها بر اثر عبور از یك میدان الكتریكی ، به قدرت چندین هزار ولت ، شتاب پیدا می‌كنند.اگر ولتاژ این میدان ثابت نگه داشته شود، تمام یونهایی كه مقدار e / m مساوی یا به عبارت دیگر جرم مساوی دارند، با سرعت مساوی وارد یك میدان مغناطیسی می‌شوند . در این میدان مغناطیسی یونها یك مسیر را طی می‌كنند و در انتها به یك صفحه‌‌‌‌‌’ عكاسی برخورد می‌كنند و روی صفحه‌‌’ عكاسی قابل رؤیت هستند. در نتیجه اگر یونها همه دارای جرم مساوی باشند ، پس یونها یك مسیر را پیموده ، و بهیك نقطه برخورد می‌كنند و تنها یك نقطه مشاهده می‌شود . اما اگر یونها دارای جرمهای نامساویباشند ، مسیرها متفاوت بوده و هر دسته یونهای با جرم مساوی به یك نقطه برخورد می‌كنند . درنتیجه به تعداد ایزوتوپهای یك عنصر ، نقاط متفاوت روی صفحه دیده می‌شود. به این ترتیب تعداد ایزوتوپ هر عنصر قابل شناسایی است. و اگر به جای صفحه عكاسی یك وسیله الكتریكی كه شدت اشعه‌’ یونی را اندازه می‌گیرد ، جایگزین شود ، دستگاه را طیف‌سنج‌جرمی می‌نامند و بدین وسیله می‌توان هم جرم اتمی دقیق ایزوتوپها و هم اینكه از هر ایزوتوپ چه مقداری وجود دارد را اندازه گرفت .