प्रोटॉन समान प्रोटॉन की संख्या के साथ परमाणु होते हैं, लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या भिन्न होती है। दूसरे शब्दों में, आइसोटोप में अलग-अलग परमाणु भार होते हैं। आइसोटोप एकल तत्व के विभिन्न रूप हैं।
81 स्थिर तत्वों के 275 समस्थानिक हैं। 800 से अधिक रेडियोधर्मी समस्थानिक हैं, जिनमें से कुछ प्राकृतिक और कुछ सिंथेटिक हैं। आवर्त सारणी के प्रत्येक तत्व में कई समस्थानिक रूप होते हैं। किसी एक तत्व के समस्थानिक के रासायनिक गुण लगभग समान होते हैं। अपवाद हाइड्रोजन के समस्थानिक होगा क्योंकि न्यूट्रॉन की संख्या हाइड्रोजन नाभिक के आकार पर इतना महत्वपूर्ण प्रभाव डालती है। आइसोटोप के भौतिक गुण एक दूसरे से भिन्न होते हैं क्योंकि ये गुण अक्सर द्रव्यमान पर निर्भर करते हैं।
हाइड्रोजन के अपवाद के साथ, प्राकृतिक तत्वों के सबसे प्रचुर आइसोटोप में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की समान संख्या होती है। हाइड्रोजन का सबसे प्रचुर रूप प्रोटियम है, जिसमें एक प्रोटॉन है और कोई न्यूट्रॉन नहीं है।
एक समस्थानिक की द्रव्यमान संख्या एक परमाणु नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की कुल संख्या है।
आइसोटोप को इंगित करने के लिए कुछ सामान्य तरीके हैं:
1. किसी तत्व की द्रव्यमान संख्या उसके नाम या तत्व प्रतीक के बाद सूचीबद्ध करें। उदाहरण के लिए, 6 प्रोटॉन और 6 न्यूट्रॉन के साथ एक आइसोटोप कार्बन -12 या सी -12 है। 6 प्रोटॉन और 7 न्यूट्रॉन के साथ आइसोटोप कार्बन -13 या C-16 है। ध्यान दें कि दो समस्थानिकों की द्रव्यमान संख्या समान हो सकती है, भले ही वे अलग-अलग तत्व हों। उदाहरण के लिए, आपके पास कार्बन -14 और नाइट्रोजन -14 हो सकते हैं।
2. द्रव्यमान संख्या एक तत्व प्रतीक के ऊपरी बाईं ओर दी जा सकती है। उदाहरण के लिए, हाइड्रोजन के समस्थानिकों को 1 H, 2 H और 3 H लिखा जा सकता है।
कार्बन 12 और कार्बन 14 कार्बन के समस्थानिक हैं, एक 6 न्यूट्रॉन के साथ और 8 न्यूट्रॉन के साथ (दोनों 6 प्रोटॉन के साथ)। कार्बन -12 एक स्थिर आइसोटोप है, जबकि कार्बन -14 एक रेडियोधर्मी आइसोटोप है।
यूरेनियम -235 और यूरेनियम -238 प्राकृतिक रूप से पृथ्वी की पपड़ी में पाए जाते हैं। दोनों की लम्बी उम्र है। यूरेनियम -234 एक क्षय उत्पाद के रूप में बनता है।
हाइड्रोजन के तीन समस्थानिक होते हैं।
जब रेडियो आइसोटोप रेडियोधर्मी क्षय से गुजरते हैं, तो प्रारंभिक आइसोटोप परिणामस्वरूप आइसोटोप से अलग हो सकता है। प्रारंभिक आइसोटोप को मूल आइसोटोप कहा जाता है, जबकि प्रतिक्रिया द्वारा उत्पन्न परमाणुओं को बेटी आइसोटोप कहा जाता है। बेटी आइसोटोप के एक से अधिक प्रकार के परिणाम हो सकते हैं।
एक उदाहरण के रूप में, जब U-238 Th-234 में गिरता है, तो यूरेनियम परमाणु मूल आइसोटोप है, जबकि थोरियम परमाणु बेटी आइसोटोप है।
स्थिर आइसोटोप में एक स्थिर प्रोटॉन-न्यूट्रॉन संयोजन होता है और क्षय के किसी भी संकेत को प्रदर्शित नहीं करता है। यह स्थिरता एक परमाणु में मौजूद न्यूट्रॉन की संख्या से आती है। यदि किसी परमाणु में बहुत अधिक या बहुत कम न्यूट्रॉन हैं, तो यह अस्थिर है और विघटित हो जाता है। चूंकि स्थिर आइसोटोप क्षय नहीं करते हैं, वे विकिरण या इसके संबंधित स्वास्थ्य जोखिमों का उत्पादन नहीं करते हैं।
रेडियोधर्मी समस्थानिकों में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का अस्थिर संयोजन होता है। ये आइसोटोप का क्षय है, विकिरण उत्सर्जित करता है जिसमें अल्फा, बीटा और गामा किरणें शामिल हैं। वैज्ञानिक अपनी निर्माण प्रक्रिया के अनुसार रेडियोधर्मी आइसोटोप को वर्गीकृत करते हैं: लंबे समय तक रहने वाले, कॉस्मोजेनिक, मानवजनित और रेडियोोजेनिक।
