एक ही तत्व के समस्थानिकों के बीच अंतर

तत्वों को उनके नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के अनुसार विभेदित किया जाता है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन के नाभिक में एक प्रोटॉन होता है, जबकि सोने में 79 होता है। प्रोटॉन का धनात्मक आवेश होता है और इसका वजन एक परमाणु द्रव्यमान इकाई होता है। नाभिक में भी आमतौर पर न्यूट्रॉन होते हैं, जिनका वजन लगभग प्रोटॉन के समान होता है लेकिन इनमें कोई चार्ज नहीं होता है।

टीएल; डीआर (बहुत लंबा; पढ़ा नहीं)

दो परमाणु जिनमें प्रोटॉन की संख्या समान होती है लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है, एक ही तत्व के समस्थानिक होते हैं। उनके द्रव्यमान भिन्न होते हैं, लेकिन वे रासायनिक रूप से उसी तरह प्रतिक्रिया करते हैं।

आइसोटोप को आमतौर पर विशेष नाम नहीं दिए जाते हैं, ड्यूटेरियम और ट्रिटियम के अपवाद के साथ, जो हाइड्रोजन आइसोटोप होते हैं। इसके बजाय, समस्थानिकों को केवल उनके परमाणु द्रव्यमान संख्या के अनुसार लेबल किया जाता है। यह संख्या तत्व के नाभिक के द्रव्यमान को दर्शाती है। चूंकि प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का वजन लगभग समान होता है, परमाणु द्रव्यमान संख्या केवल नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का योग होता है। सभी कार्बन में छह प्रोटॉन होते हैं, लेकिन विभिन्न समस्थानिकों में अलग-अलग संख्या में न्यूट्रॉन होते हैं। कार्बन-12 सबसे आम है, छह न्यूट्रॉन के साथ, लेकिन कार्बन-13 और कार्बन-14 - क्रमशः सात और आठ न्यूट्रॉन के साथ - भी स्वाभाविक रूप से होते हैं।

सकारात्मक और नकारात्मक आरोप आकर्षित करते हैं। एक परमाणु या अणु के स्थिर होने के लिए, उसके पास शून्य का शुद्ध आवेश होना चाहिए, जिसका अर्थ है कि धनात्मक और ऋणात्मक आवेश एक दूसरे को रद्द कर देते हैं। नाभिक में धनावेशित प्रोटॉनों की संख्या नाभिक की परिक्रमा करने वाले ऋणावेशित इलेक्ट्रॉनों की संख्या निर्धारित करती है। रासायनिक अभिक्रियाएँ विभिन्न परमाणुओं के धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों - प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों - के बीच परस्पर क्रिया द्वारा संचालित होती हैं। क्योंकि न्यूट्रॉन सकारात्मक या नकारात्मक नहीं हैं, वे रासायनिक प्रतिक्रियाओं को प्रभावित नहीं करते हैं। दूसरे शब्दों में, रासायनिक प्रतिक्रियाओं के दौरान या यौगिक बनाते समय विभिन्न आइसोटोप अलग-अलग व्यवहार नहीं करते हैं। वे केवल वजन से प्रतिष्ठित हैं।

आवर्त सारणी प्रत्येक तत्व के परमाणु द्रव्यमान को सूचीबद्ध करती है। आमतौर पर, यह संख्या पूर्ण संख्या के बजाय दशमलव होती है। ऐसा इसलिए नहीं है क्योंकि हाइड्रोजन के एक परमाणु का वजन 1.0079 परमाणु द्रव्यमान इकाई होता है - न्यूट्रॉन और प्रोटॉन प्रत्येक का वजन एक परमाणु द्रव्यमान इकाई होता है, इसलिए किसी दिए गए परमाणु का द्रव्यमान के लिए एक पूर्णांक मान होता है। आवर्त सारणी में सूचीबद्ध संख्या किसी तत्व के प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिकों का भारित औसत है। लगभग सभी हाइड्रोजन में केवल एक प्रोटॉन और कोई न्यूट्रॉन नहीं होता है, लेकिन हाइड्रोजन के एक छोटे प्रतिशत में एक या दो न्यूट्रॉन होते हैं और इसे ड्यूटेरियम या ट्रिटियम कहा जाता है। ये भारी समस्थानिक औसत वजन को थोड़ा अधिक तिरछा कर देते हैं।

प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के कुछ संयोजन दूसरों की तुलना में कमोबेश स्थिर होते हैं। सामान्यतया, प्रकृति में एक समस्थानिक की आवृत्ति उसकी स्थिरता से निर्धारित होती है। सबसे स्थिर समस्थानिक भी सबसे आम हैं। कुछ समस्थानिक रेडियोधर्मी होने के बिंदु तक अस्थिर होते हैं, जिसका अर्थ है कि वे समय के साथ किसी अन्य तत्व या आइसोटोप में क्षय हो जाते हैं और एक उपोत्पाद के रूप में विकिरण छोड़ते हैं। उदाहरण के लिए, कार्बन-14 और ट्रिटियम दोनों ही रेडियोधर्मी हैं। कुछ अत्यंत रेडियोधर्मी समस्थानिक प्रकृति में मौजूद नहीं होते हैं क्योंकि वे बहुत जल्दी क्षय हो जाते हैं, लेकिन अन्य, जैसे कार्बन -14, धीरे-धीरे क्षय होते हैं और स्वाभाविक रूप से होते हैं।