¿Qué son isótopos?

Los isótopos son átomos de un mismo elemento que poseen diferentes masas atómicas. Es la definición más común que podemos encontrar y que resulta difícil de entender cuando no tenemos idea de qué es un átomo.

Los átomos son una especie de bloques pequeñísimos, que escapan a nuestra imaginación, con los cuales la naturaleza forma la materia. Por ejemplo, un anillo de plata de apenas 7 gramos contiene miles de trillones de átomos de plata. Considere que una libra tiene 16 onzas y una onza posee 28 gramos. Esto significa que un anillo que pesa un cuarto de onza (7 gramos) contiene una cantidad de átomos cuyo número pocos pueden imaginar. Al menos, quien escribe nunca se ha podido imaginar que tan pequeño es un átomo que permite que uno pueda llevar miles de trillones de ellos en el dedo y ni siquiera nos damos cuenta.

Un átomo individual contiene, entre otras partículas, cargas eléctricas positivas (protones); cargas eléctricas negativas (electrones) y partículas con cargas eléctricas neutras (neutrones). Un átomo se diferencia de otro esencialmente por la cantidad de cargas positivas (protones) que tiene. Así, sabemos que en el aire que respiramos existe mayoritariamente oxígeno y nitrógeno. Sin embargo, lo único que diferencia un átomo de oxígeno de un átomo de nitrógeno es una carga positiva (un protón). Esto es que, el oxígeno es un átomo con 8 protones mientras que el nitrógeno tiene 7 protones. Y así mismo aparecen en la tabla periódica de elementos químicos uno al lado del otro. Debido a que la tabla periódica de elementos químicos está organizada siguiendo un orden creciente de protones.

Regresando al origen de este texto, ahora podríamos intentar explicar qué es un isótopo. Ocurre que si dos átomos tienen la misma cantidad de protones usted puede asegurar que se trata del mismo átomo. Así el átomo de oxígeno que aparece en la tabla periódica contiene 8 protones y 8 neutrones. Por eso, la masa del átomo de oxígeno (masa o peso atómico) que aparece en dicha tabla es 16. Este 16 es el resultado de sumar las masas de los 8 protones con los 8 neutrones.

Supongamos que un átomo de oxígeno posea una masa atómica igual a 17 ó 18, como de hecho existe en la naturaleza. Esto significa que existen átomos de oxígeno con 8 protones, que a su vez tienen 9 ó 10 neutrones. Razón por la cual, estos átomos de oxígeno son más pesados que el que aparece en la tabla periódica que solamente tiene 8 neutrones.

Ahora sí podremos entender que un isótopo son átomos de un mismo elemento que tienen diferentes masas atómicas. Dicho de otra forma, los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen diferentes números de neutrones.

Los isótopos tienen múltiples aplicaciones en diferentes áreas del conocimiento. En la medicina, cuando se aplica radioterapia se están utilizando isótopos para el tratamiento del cáncer y, también, facilitan el diagnóstico de enfermedades. Es muy conocido el uso de los isótopos del carbono y su aplicación para conocer la edad de fósiles en beneficio de la historia, arqueología y antropología. En las ciencias forenses, quizás, está el área de aplicación más emocionante de los isótopos. Permítaseme citar textualmente:

“En el campo forense, los radioisótopos están involucrados en casos de accidentes y crímenes muy sonados mediáticamente. Entre los más conocidos en México están: la fuente de 60Co que fue vendida como chatarra y fundida para elaborar varillas para la construcción en Chihuahua. La compra de leche en polvo contaminada con 90Sr proveniente de Irlanda por las emisiones al ambiente en la planta nuclear de Chernóbil.” ( The Periodic Table of Elements, Isotopes, and Forensic Science Miguel Ángel Martínez Carrillo1 y Corina Solís Rosales2)

Finalmente, se quiere dejar claro que la práctica totalidad de elementos químicos de la tabla periódica poseen isótopos. Hay excepciones que no vale la pena señalar ya que lo más importante es saber que en la naturaleza existen los isótopos. Y que los isótopos que están recogidos en la tabla periódica son el resultado de un cálculo promedio ponderado de cada elemento. Esto significa que el isótopo que más abunda en la naturaleza de cada elemento es el que aparece más representado.

¡Qué emocionante es vivir con la conciencia que te dan los conocimientos básicos de la Química!