Isotope

Les noyaux atomiques des éléments chimiques comportent un certain nombre de protons et de neutrons. Le noyau d’hydrogène, par exemple, contient un seul proton et pas de neutron. Mais il existe aussi deux autres « variétés » d’hydrogène (on dit isotope) qui se distinguent de la précédente par le nombre de neutrons du noyau : le deutérium dont le noyau est composé d’un proton et d’un neutron, et le tritium dont le noyau ne comporte toujours qu’un seul proton mais aussi deux neutrons. Les isotopes différents d’un même élément chimique sont donc les atomes dont les noyaux contiennent le même nombre de protons mais un nombre différents de neutrons. Comme le nombre d’électrons est égal à celui des protons, il ne varie donc pas d’un isotope à l’autre. Autrement dit, les isotopes d’un même élément ont des propriétés physiques et chimiques souvent identiques. Certains peuvent cependant être instables : ce sont ceux qui donnent lieu à une désintégration radioactive.

Dans la nature, un élément est souvent composé d’un mélange d’isotopes. C’est le cas du carbone par exemple qui est essentiellement du carbone 12 (6 protons et 6 neutrons) mais est mélangé à de petites quantités de carbone radioactif, le carbone 14 (6 protons, 8 neutrons). C’est sa désintégration au cours du temps (il disparaît peu à peu) qui permet de déterminer l’âge d’un échantillon de carbone dans lequel il est présent.

Isotopes de l'Hydrogène