प्राकृतिक बहुतायत
भौतिक विज्ञान में, प्राकृतिक बाहुल्य (एनए) एक रासायनिक तत्व के समस्थानिकों के रासायनिक तत्वों की बाहुल्य को संदर्भित करता है जैसा कि एक ग्रह पर स्वाभाविक रूप से पाया जाता है। इन समस्थानिकों का आपेक्षिक परमाणु द्रव्यमान (मोल-प्रभाज बाहुल्य आंकड़ों द्वारा भारित एक भारित माध्य) आवर्त सारणी में तत्व के लिए सूचीबद्ध परमाणु भार है। एक समस्थानिक की बाहुल्य एक ग्रह से दूसरे ग्रह पर और यहाँ तक कि पृथ्वी पर एक स्थान से दूसरे स्थान पर भिन्न होती है, किन्तु समय के साथ (अल्पकालिक पैमाने पर) अपेक्षाकृत स्थिर रहती है।
एक उदाहरण के रूप में, यूरेनियम में तीन प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले समस्थानिक हैं: 238U, 235U और 234U। उनके क्रमश: प्राकृतिक मोल प्रभाज बहुलता 99.2739–99.2752%, 0.7198–0.7202%, और 0.0050–0.0059% हैं।[1] उदाहरण के लिए, यदि 100,000 यूरेनियम परमाणुओं का विश्लेषण किया जाए, तो प्रायः 99,274 238U परमाणु प्रायः 720 235U परमाणु, और कुछ ही (अधिकतम संभावना 5 या 6) 234U परमाणु खोजने की अपेक्षा करेगा। ऐसा इसलिए है क्योंकि 235U or 234U की तुलना में 238U बहुत अधिक स्थिर है, क्योंकि प्रत्येक समस्थानिक के अर्धायु प्रत्यक्ष करता है: 7.038 × 108 वर्ष 235U के लिए और 234U के लिए 245,500 वर्ष की तुलना में 4.468 × 109 साल 238U के लिए।
यथार्थत: क्योंकि विभिन्न यूरेनियम समस्थानिकों का अर्धायु विभिन्न होता है, जब पृथ्वी युवा अवस्था में थी, तो यूरेनियम की समस्थानिक संरचना भिन्न थी। एक उदाहरण के रूप में, 1.7×109 वर्ष पूर्व 235U का एनए वर्तमान के 0.7% की तुलना में 3.1% था, और इसने एक प्राकृतिक परमाणु विखंडन रिएक्टर गठित करने की अनुमति दी, जो वर्तमान में असंभव है।
हालाँकि, किसी दिए गए आइसोटोप की प्राकृतिक प्रचुरता भी न्यूक्लियोसिंथेसिस में इसके निर्माण की संभावना से प्रभावित होती है (जैसा कि समैरियम के मामले में; रेडियोधर्मी 147एसएम और 148एसएम स्थिर से कहीं अधिक प्रचुर मात्रा में हैं 144Sm) और प्राकृतिक रेडियोधर्मी समस्थानिकों की एक बेटी के रूप में दिए गए समस्थानिक के उत्पादन द्वारा (जैसा कि सीसा के रेडियोधर्मी समस्थानिकों के मामले में)।
प्राकृतिक प्रचुरता से विचलन
अब यह सूर्य और आदिम उल्कापिंडों के अध्ययन से ज्ञात हुआ है कि सौर प्रणाली शुरू में समस्थानिक संरचना में लगभग सजातीय थी। (विकासशील) गांगेय औसत से विचलन, स्थानीय रूप से सूर्य के परमाणु दहन शुरू होने के समय के नमूने के रूप में, आम तौर पर बड़े पैमाने पर विभाजन (द्रव्यमान-स्वतंत्र विभाजन पर लेख देखें) के साथ-साथ सीमित संख्या में परमाणु क्षय और संचारण प्रक्रियाओं के लिए जिम्मेदार हो सकते हैं।[2] पास के एक सुपरनोवा विस्फोट से अल्पकालिक (अब-विलुप्त) आइसोटोप के इंजेक्शन के लिए भी सबूत हैं जो सौर नीहारिका के पतन को ट्रिगर कर सकते हैं।[3] इसलिए पृथ्वी पर प्राकृतिक बहुतायत से विचलन अक्सर प्रति हजार (प्रति मील या ‰) भागों में मापा जाता है क्योंकि वे एक प्रतिशत (%) से कम होते हैं।
इसका एक अपवाद आदिम उल्कापिंडों में पाए जाने वाले प्रीसोलर अनाज के साथ है। ये छोटे अनाज विकसित (मरने वाले) सितारों के बहिर्वाह में संघनित होते हैं और इंटरस्टेलर माध्यम और सौर अभिवृद्धि डिस्क (जिसे सौर नीहारिका या प्रोटोप्लेनेटरी डिस्क के रूप में भी जाना जाता है) में मिश्रण और होमोजेनाइजेशन प्रक्रियाओं से बच गए।[4][clarification needed] तारकीय संघनन (स्टारडस्ट) के रूप में, ये अनाज विशिष्ट न्यूक्लियोसिंथेसिस प्रक्रियाओं के समस्थानिक हस्ताक्षर ले जाते हैं जिसमें उनके तत्व बनाए गए थे।[5] इन सामग्रियों में, प्राकृतिक प्रचुरता से विचलन कभी-कभी 100 के कारकों में मापा जाता है।[citation needed][4]
कुछ तत्वों की प्राकृतिक समस्थानिक बहुतायत
अगली तालिका पृथ्वी देती है कुछ तत्वों के लिए आइसोटोप वितरण। कुछ तत्व, जैसे फास्फोरस और एक अधातु तत्त्व, केवल एक आइसोटोप के रूप में मौजूद होते हैं, जिसमें 100% की प्राकृतिक प्रचुरता होती है।
| Isotope | % nat. abundance | atomic mass |
|---|---|---|
| 1H | 99.985 | 1.007825 |
| 2H | 0.015 | 2.0140 |
| 12C | 98.89 | 12 (formerly by definition) |
| 13C | 1.11 | 13.00335 |
| 14N | 99.64 | 14.00307 |
| 15N | 0.36 | 15.00011 |
| 16O | 99.76 | 15.99491 |
| 17O | 0.04 | 16.99913 |
| 18O | 0.2 | 17.99916 |
| 28Si | 92.23 | 27.97693 |
| 29Si | 4.67 | 28.97649 |
| 30Si | 3.10 | 29.97376 |
| 32S | 95.0 | 31.97207 |
| 33S | 0.76 | 32.97146 |
| 34S | 4.22 | 33.96786 |
| 35Cl | 75.77 | 34.96885 |
| 37Cl | 24.23 | 36.96590 |
| 79Br | 50.69 | 78.9183 |
| 81Br | 49.31 | 80.9163 |
यह भी देखें
- रासायनिक तत्वों की प्रचुरता
- क्षय उत्पाद
- आइसोटोप
- प्रीसोलर अनाज
- रेडियोन्यूक्लाइड
संदर्भ
- ↑ "यूरेनियम समस्थानिक". GlobalSecurity.org. Retrieved 14 March 2012.
- ↑ Clayton, Robert N. (1978). "प्रारंभिक सौर मंडल में समस्थानिक विसंगतियाँ". Annual Review of Nuclear and Particle Science. 28: 501–522. Bibcode:1978ARNPS..28..501C. doi:10.1146/annurev.ns.28.120178.002441.
- ↑ Zinner, Ernst (2003). "प्रारंभिक सौर मंडल का एक समस्थानिक दृश्य". Science. 300 (5617): 265–267. doi:10.1126/science.1080300. PMID 12690180. S2CID 118638578.
- ↑ 4.0 4.1 Anders, Edward; Zinner, Ernst (1993). "Interstellar Grains in Primitive Meteorites: Diamond, Silicon Carbide, and Graphite". Meteoritics. 28 (4): 490–514. Bibcode:1993Metic..28..490A. doi:10.1111/j.1945-5100.1993.tb00274.x.
- ↑ Zinner, Ernst (1998). "आदिम उल्कापिंडों से तारकीय न्यूक्लियोसिंथेसिस और प्रीसोलर अनाज की समस्थानिक संरचना". Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 26: 147–188. Bibcode:1998AREPS..26..147Z. doi:10.1146/annurev.earth.26.1.147.
- ↑ Lide, D. R., ed. (2002). CRC Handbook of Chemistry and Physics (83rd ed.). Boca Raton, FL: CRC Press. ISBN 0-8493-0483-0.
बाहरी संबंध
- Berkeley Isotopes Project Interactive Table (archived 2015)
- Exact Masses of the Elements and Isotopic Abundances, Scientific Instrument Services
- Tools to compute low- and high-precision isotopic distribution (archived 2011)
