Nuklider är atomer med ett visst antal protoner och neutroner. Vanligtvis en isotop av ett grundämne, de kan vara stabila eller instabila. Instabila nuklider är radioaktiva. Det finns cirka 1,700 1,400 kända nuklider, varav XNUMX XNUMX är radioaktiva.
Termerna ”nuklid” och ”isotop” används ibland omväxlande, men de är inte synonyma. Isotoper är uppsättningar av samma element som har olika antal neutroner. Isotoper är nuklider, men nuklider är inte nödvändigtvis isotoper.
Grundämnen definieras av antalet protoner de har. Grundämnenas periodiska system är ordnat efter antalet protoner i varje grundämne. Varje element i periodtabellen är en nuklid, liksom alla isotoper för varje element.
Den vetenskapliga uppfattningen om en nuklid skrivs vanligtvis AZX. X står för elementets symbol, Z för antalet protoner, eller atomnumret, och A står för massnumret, eller antalet protoner plus neutroner i elementet. Till exempel är litiums begrepp skrivet 73Li. Detta säger oss att litium innehåller tre protoner och fyra neutroner, eftersom 7 minus 3 är 4. Litium har också flera isotoper, till exempel 63L, skrivet som litium-6. Litium-6 innehåller bara tre neutroner.
Protoner stöter naturligt bort varandra eftersom de alla har en positiv laddning, så det är neutronernas stabiliserande inverkan som håller ett element intakt. Om nukliden är lätt är den vanligtvis stabil när antalet protoner och neutroner är lika eller nästan lika. Ju tyngre grundämnet är, desto större är förhållandet mellan neutroner och protoner som behövs för att göra det stabilt.
Instabila nuklider är radioaktiva och är antingen naturligt förekommande eller konstgjorda. Det finns tre typer av strålning som en instabil nuklid avger: alfa- eller beta-partiklar eller gammastrålar. Alfa- och beta-partiklar är ganska ofarliga eftersom de lätt kan förhindras från att komma in i kroppen. Gammastrålar är dock extremt skadliga och det är därför radioaktiva ämnen anses vara så farliga. Nedbrytningen av en instabil nuklid kallas radioaktivt sönderfall.
En instabil nuklid sönderfaller så småningom till en stabil nuklid. Varje radioaktiv nuklid har en fast sönderfallshastighet, känd som dess halveringstid. Att känna till halveringstiden för vissa grundämnen och mäta förhållandet mellan stabila kontra instabila nuklider som finns i ett givet objekt gör det möjligt för forskare att datera fossiler och artefakter.
Kärnkraftverk använder också nuklider för att skapa energi genom en process som kallas fission. I en kärnreaktor bryter fission isär tyngre nuklider till lättare. Denna reaktion frigör energi som utnyttjas av växten. Kärnkraft anses ofta vara farlig eftersom nukliden som används i klyvningsprocessen, Uranium-235, är en radioaktiv isotop.