Номер 4, страница 150 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

4. Чем отличается радиоизотоп от стабильного атома того же элемента?

Радиоизотоп и стабильный атом одного и того же химического элемента имеют одинаковое количество протонов в ядре и, следовательно, одинаковое количество электронов на орбиталях. Это означает, что их химические свойства практически идентичны, и они занимают одно и то же место в периодической таблице Менделеева (отсюда и происходит термин "изотопы" – от греческого "занимающий одно место"). Однако между ними существуют фундаментальные различия, которые касаются строения и стабильности их атомных ядер.

Основное отличие заключается в количестве нейтронов в ядре. Атомы одного элемента, имеющие разное число нейтронов, называются изотопами. Например, у элемента углерод есть несколько изотопов. Наиболее распространенный и стабильный – это углерод-12 ($^{12}_{6}C$), ядро которого содержит 6 протонов и 6 нейтронов. В то же время существует радиоактивный изотоп (радиоизотоп) углерод-14 ($^{14}_{6}C$), в ядре которого 6 протонов и 8 нейтронов.

Это различие в количестве нейтронов приводит к главному следствию – разной стабильности ядра.

• Стабильный атом имеет ядро с таким соотношением протонов и нейтронов, которое обеспечивает его устойчивость. Сильные ядерные взаимодействия в таком ядре эффективно компенсируют электростатическое отталкивание между протонами. Такие атомы не распадаются самопроизвольно и могут существовать неограниченно долго.
• Радиоизотоп (или радионуклид) имеет ядро с "неудачным" соотношением протонов и нейтронов (их может быть либо слишком много, либо слишком мало). Этот дисбаланс делает ядро нестабильным, то есть оно обладает избыточной энергией.

Чтобы перейти в более энергетически выгодное, стабильное состояние, ядро радиоизотопа подвергается радиоактивному распаду. В процессе распада ядро испускает частицы (например, альфа-частицы или бета-частицы) или электромагнитное излучение (гамма-кванты), превращаясь в ядро другого элемента или в другой, более стабильный изотоп. Стабильные атомы, напротив, не проявляют радиоактивности.

Из-за разного числа нейтронов ($N$) радиоизотопы и стабильные атомы одного элемента имеют разную атомную массу (а точнее, разное массовое число $A = Z+N$, где $Z$ - число протонов). Например, массовое число углерода-14 (14) больше, чем у углерода-12 (12).

Ответ: Радиоизотоп отличается от стабильного атома того же элемента следующими ключевыми параметрами:
1. Количеством нейтронов в ядре: у радиоизотопа их число отличается от числа в ядре стабильного атома.
2. Стабильностью ядра: ядро радиоизотопа нестабильно, в то время как у стабильного атома оно устойчиво.
3. Способностью к радиоактивному распаду: радиоизотоп самопроизвольно распадается с испусканием ионизирующего излучения, а стабильный атом — нет.
4. Атомной массой: из-за разного числа нейтронов их атомные массы (массовые числа) различны.