Los isotopos son versiones distintas de un mismo elemento químico. Antes de continuar recordemos un par de conceptos.
Número atómico (Z): Es la cantidad de protones o electrones que contiene un átomo.
Número másico (A): Es la cantidad de protones y neutrones, o sea la suma de ambos, que se encuentran en el núcleo del átomo.
Los isótopos, tienen el mismo número atómico pero distinto número másico. La diferencia puntualmente radica en la cantidad de neutrones. Como caso más común podemos citar a los isótopos del hidrógeno. Protio, Deuterio y Tritio. Los tres tienen un electrón y un protón en el núcleo. Pero el protio no tiene ningún neutrón, el deuterio un neutrón y el tritio dos neutrones.

Prácticamente todos los elementos químicos presentan varios isótopos de si mismo. Podemos diferenciar dos clases principales de isótopos.

Isotopos estables: Son aquellos que tienen un núcleo estable. Núcleo estable es aquel núcleo en el cual no libera radiación o muy despreciable en mucho tiempo.

Isótopos inestables: Son aquellos que presentan un núcleo inestable en el sentido de que necesita liberar energía porque se encuentra en un estado de inestabilidad debido principalmente a que tienen un número de protones y neutrones muy elevado. En estos casos predomina la fuerza de repulsión entre estas partículas en lugar de la fuerza de atracción nuclear que es la que mantiene la estabilidad. Entonces estos núcleos necesitan liberar esa tensión y lo hacen a través de la emisión de partículas o radiaciones. Por este motivo, a los isótopos inestables se los llama isótopos radioactivos o radioisótopos.

Algunas de las emisiones más conocidas son las partículas alfa. En este tipo de emisiones radioactivas, el átomo emite una partícula alfa que está formada por un núcleo de Helio que tiene un número másico de 4 y un número atómico de 2. Por lo tanto el nuevo núcleo tendrá 4 unidades menos de A y 2 unidades menos de Z. Es decir, que el elemento químico experimenta una transformación, que en estos casos se llama transmutación a otro elemento. Hay muchos ejemplos de emisión alfa. Por ejemplo la transmutación de Uranio 235 de masa atómica (A) a Torio 231 de (A).

Las emisiones Beta tienen la masa y la carga de un electrón. Aquí cada neutrón se transforma en un protón por la pérdida justamente de una carga negativa que abandona el núcleo.

En el caso de las emisiones gama se tratan de radiaciones sin carga y sin masa considerable por lo tanto el átomo que la emite no experimenta cambios en su A ni en su Z. Acompañan generalmente a las radiaciones anteriores. Pueden viajar a gran distancia y por lo expuesto pueden atravesar fácilmente ciertas estructuras, salvo que sean capas muy gruesas como las de hormigón.

Usos de los isótopos:

Los usos que se han encontrado en los isótopos son enormes y muy importantes. Especialmente en los radioisótopos. Citaremos solo algunos ejemplos.

Carbono 14: Se utiliza para averiguar en base a sus emisiones sobre la edad de los fósiles y saber de esta manera su antigüedad.

Yodo 123 y 131: se usan en medicina nuclear como muchos otros. Este es uno más. Especialmente en el tratamiento de las enfermedades relacionadas con la glándula tiroides, en el hipertiroidismo y cáncer de esta glándula.

Fósforo 32 y 33: Se usan para marcar ADN

Deuterio y Tritio: Como marcadores para seguir procesos metabólicos en Biología.

Arsénico 74: Para la detección de tumores en el cerebro.

Bromo 82: Para estudiar la dinámica del agua y el estudio de sus caudales tanto para aguas subterráneas como superficiales.

Nitrógeno 15: En agricultura y en medicina como los estudios de resonancias magnéticas nucleares.

No te pierdas el siguiente tutorial para aclarar más este concepto.