एक आइसोटोप क्या है?

प्रत्येक तत्व में प्रोटॉन की एक अद्वितीय संख्या होती है, जो उसके परमाणु क्रमांक और आवर्त सारणी में उसकी स्थिति से निरूपित होती है। प्रोटॉन के अलावा, हाइड्रोजन के अपवाद के साथ सभी तत्वों के नाभिक में न्यूट्रॉन भी होते हैं, जो प्रोटॉन के समान द्रव्यमान वाले विद्युत रूप से तटस्थ कण होते हैं। किसी विशेष तत्व के नाभिक में प्रोटॉन की संख्या कभी नहीं बदलती है, या यह एक अलग तत्व बन जाएगा। हालाँकि, न्यूट्रॉन की संख्या बदल सकती है। किसी विशेष तत्व के नाभिक में न्यूट्रॉन की संख्या में प्रत्येक भिन्नता उस तत्व का एक अलग समस्थानिक होता है।

शब्द "आइसोटोप" ग्रीक शब्दों से आया है isos (बराबर) और टोपोस (स्थान), जो दर्शाता है कि एक तत्व के समस्थानिक आवर्त सारणी में एक ही स्थान पर रहते हैं, भले ही उनके परमाणु द्रव्यमान भिन्न हों। परमाणु संख्या के विपरीत, जो नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के बराबर होती है, परमाणु द्रव्यमान सभी प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का द्रव्यमान होता है।

किसी समस्थानिक को निरूपित करने का एक तरीका यह है कि तत्व का प्रतीक उसके बाद एक संख्या लिखी जाए जो उसके नाभिक में कुल नाभिकों की संख्या को दर्शाता है। उदाहरण के लिए, कार्बन के एक समस्थानिक के नाभिक में 6 प्रोटॉन और 6 न्यूट्रॉन होते हैं, इसलिए आप इसे C-12 के रूप में निरूपित कर सकते हैं। एक अन्य समस्थानिक, C-14 में दो अतिरिक्त न्यूट्रॉन होते हैं।

आइसोटोप को निरूपित करने का एक अन्य तरीका तत्व के प्रतीक से पहले सबस्क्रिप्ट और सुपरस्क्रिप्ट के साथ है। इस विधि का प्रयोग करके आप कार्बन-12 को इस रूप में निरूपित करेंगे ¹²₆सी और कार्बन -14 के रूप में ¹⁴₆सी। सबस्क्रिप्ट परमाणु संख्या है और सुपरस्क्रिप्ट परमाणु द्रव्यमान है।

प्रकृति में होने वाले प्रत्येक तत्व के कई समस्थानिक रूप होते हैं, और वैज्ञानिकों ने प्रयोगशाला में कई और तत्वों को संश्लेषित करने में कामयाबी हासिल की है। Im सब, स्थिर तत्वों के 275 समस्थानिक और लगभग 800 रेडियोधर्मी समस्थानिक हैं। क्योंकि प्रत्येक समस्थानिक का परमाणु द्रव्यमान भिन्न होता है, आवर्त सारणी में प्रत्येक तत्व के लिए सूचीबद्ध परमाणु द्रव्यमान है प्रत्येक समस्थानिक के कुल प्रतिशत द्वारा भारित सभी समस्थानिकों के द्रव्यमान का औसत जो. में होता है प्रकृति।

उदाहरण के लिए, अपने सबसे बुनियादी रूप में, हाइड्रोजन नाभिक में एक एकल प्रोटॉन होता है, लेकिन प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले दो समस्थानिक हैं, ड्यूटेरियम (²₁एच), जिसमें एक प्रोटॉन और ट्रिटियम (³₁एच), जिसमें दो हैं। क्योंकि बिना प्रोटॉन वाला रूप अब तक सबसे प्रचुर मात्रा में है, हाइड्रोजन का औसत परमाणु द्रव्यमान 1 से बहुत अलग नहीं है। 1.008 है।

परमाणु सबसे अधिक स्थिर होते हैं जब नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या बराबर होती है। एक अतिरिक्त न्यूट्रॉन जोड़ना अक्सर इस स्थिरता को परेशान नहीं करता है, लेकिन जब आप दो या अधिक जोड़ते हैं, तो न्यूक्लियॉन को एक साथ रखने वाली बाध्यकारी ऊर्जा उन्हें धारण करने के लिए पर्याप्त मजबूत नहीं हो सकती है। परमाणु अतिरिक्त न्यूट्रॉन और उनके साथ एक निश्चित मात्रा में ऊर्जा को फेंक देते हैं। यह प्रक्रिया रेडियोधर्मिता है।

83 से अधिक परमाणु क्रमांक वाले सभी तत्व रेडियोधर्मी होते हैं क्योंकि उनके नाभिक में बड़ी संख्या में न्यूक्लियॉन होते हैं। जब एक परमाणु अधिक स्थिर विन्यास में वापस आने के लिए एक न्यूट्रॉन खो देता है, तो इसके रासायनिक गुण नहीं बदलते हैं। हालाँकि, कुछ भारी तत्व अधिक स्थिर विन्यास प्राप्त करने के लिए एक प्रोटॉन को बहा सकते हैं। यह प्रक्रिया रूपांतरण है क्योंकि एक प्रोटॉन खोने पर परमाणु एक अलग तत्व में बदल जाता है। जब ऐसा होता है, तो परिवर्तन से गुजरने वाला परमाणु मूल समस्थानिक होता है, और रेडियोधर्मी क्षय के बाद जो बचा होता है वह पुत्री समस्थानिक होता है। रूपांतरण का एक उदाहरण यूरेनियम -238 का थोरियम -234 में क्षय है।