मोनोन्यूक्लिडिक तत्व

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  मोनोन्यूक्लिडिक और मोनोआइसोटोपिक (19 तत्व)
   दो मोनोन्यूक्लिडिक, लेकिन रेडियोधर्मी तत्व (विस्मुट और एक प्रकार का रसायनिक मूलतत्त्व)

एक मोनोन्यूक्लिडिक तत्व या मोनोटोपिक तत्व[1] 21 रासायनिक तत्वों में से एक है जो पृथ्वी पर स्वाभाविक रूप से एक न्यूक्लाइड के रूप में पाया जाता है (जो एक स्थिर न्यूक्लाइड हो सकता है या नहीं भी हो सकता है)। इस एकल न्यूक्लाइड का एक विशिष्ट परमाणु द्रव्यमान होगा। इस प्रकार, तत्व की प्राकृतिक बहुतायत में एक आइसोटोप का प्रभुत्व होता है जो या तो स्थिर होता है या बहुत लंबे समय तक रहता है। पहली श्रेणी में 19 तत्व हैं (जो मोनोआइसोटोपिक और मोनोन्यूक्लिडिक दोनों हैं), और 2 (बिस्मथ[lower-alpha 1] और प्रोटैक्टीनियम) दूसरी श्रेणी में (मोनोन्यूक्लिडिक लेकिन मोनोआइसोटोपिक नहीं, क्योंकि उनके पास शून्य है, एक नहीं, स्थिर न्यूक्लाइड)। इस लेख के अंत में 21 मोनोन्यूक्लिडिक तत्वों की सूची दी गई है।

26 मोनोआइसोटोपिक तत्वों में से, परिभाषा के अनुसार, केवल एक स्थिर आइसोटोप होता है, सात को मोनोन्यूक्लिडिक नहीं माना जाता है, क्योंकि बहुत लंबे समय तक रहने वाले (मौलिक न्यूक्लाइड) रेडियोआइसोटोप के एक महत्वपूर्ण अंश की उपस्थिति होती है। ये तत्व वैनेडियम, रूबिडीयाम , ईण्डीयुम , लेण्टेनियुम, युरोपियम , ल्यूटेशियम और रेनीयाम हैं।

मेट्रोलॉजी में प्रयोग करें

माप की कई इकाइयाँ ऐतिहासिक रूप से थीं, या अभी भी विशिष्ट पदार्थों के गुणों के संदर्भ में परिभाषित हैं, जो कई मामलों में प्रकृति में कई समस्थानिकों के मिश्रण के रूप में होती हैं, उदाहरण के लिए:

Unit Dimension Reference substance Relevant property Number of common isotopes Current (2022) status
Second Time Caesium Hyperfine transition frequency 1 Still in use and one of the 7 SI base units[2]
Metre Length Krypton Transition wavelength 6 Redefined in 1983[3]
Multiple Temperature Water Melting point, boiling point, and triple point 2 of hydrogen and 3 of oxygen Redefined in 2019[4] or defunct
Calorie and British thermal unit Energy Water Specific heat capacity 2 of hydrogen and 3 of oxygen Calorie redefined in terms of the joule, BTU still in use.[5] Neither unit is part of, or recommended for use in, the SI
Mole Amount of substance Carbon Atomic mass 3 Redefined in 2019[6]
Dalton Mass Carbon Atomic mass 3 Still in use and accepted for use in (but not part of) the SI[7]
Candela Luminous intensity Platinum Luminance at melting point 6 Redefined in 1979[8]
Millimetre of mercury Pressure Mercury Density 7 Redefined in terms of the pascal, not part of, or recommended for use in, the SI

चूंकि विभिन्न प्राकृतिक स्रोतों से लिए गए नमूनों में सूक्ष्म रूप से भिन्न समस्थानिक अनुपात हो सकते हैं, प्रासंगिक गुण नमूनों के बीच भिन्न हो सकते हैं। यदि परिभाषा केवल समस्थानिक संरचना को संबोधित किए बिना किसी पदार्थ को संदर्भित करती है, तो इससे विभिन्न प्रयोगशालाओं द्वारा इकाई की व्यावहारिक प्राप्ति में परिभाषा और भिन्नता में कुछ स्तर की अस्पष्टता हो सकती है, जैसा कि 2007 से पहले केल्विन के साथ देखा गया था।[9] यदि परिभाषा केवल एक आइसोटोप को संदर्भित करती है (जैसा कि डाल्टन करता है) या एक विशिष्ट आइसोटोप अनुपात, उदा। वियना स्टैंडर्ड मीन ओशन वाटर, यह अस्पष्टता और भिन्नता के स्रोत को हटा देता है, लेकिन तकनीकी कठिनाई (वांछित समस्थानिक अनुपात के नमूने तैयार करना) और अनिश्चितता (वास्तविक संदर्भ नमूना नाममात्र अनुपात से कितना भिन्न होता है) की परतें जोड़ता है। संदर्भ सामग्री के रूप में मोनोन्यूक्लिडिक तत्वों का उपयोग इन मुद्दों को दरकिनार कर देता है और विशेष रूप से एसआई की एसआई आधार इकाइयों की 2019 की पुनर्परिभाषा में संदर्भित एकमात्र पदार्थ सीज़ियम है, जो एक मोनोन्यूक्लिडिक तत्व है।

मोनोन्यूक्लिडिक तत्वों का वैज्ञानिक महत्व भी है क्योंकि उनका परमाणु भार उच्च सटीकता के लिए मैट्रोलोजी हो सकता है, क्योंकि किसी दिए गए नमूने में मौजूद समस्थानिक बहुतायत से जुड़ी न्यूनतम अनिश्चितता है। इसे कहने का दूसरा तरीका यह है कि इन तत्वों के लिए, मानक परमाणु भार और परमाणु द्रव्यमान समान होते हैं।[10] व्यवहार में, मानक परमाणु भार मेट्रोलॉजी में केवल 11 मोनोन्यूक्लिडिक तत्वों का उपयोग किया जाता है। ये एल्युमीनियम, बिस्मथ, सीज़ियम, कोबाल्ट, सोना, मैंगनीज, फॉस्फोरस, स्कैंडियम, सोडियम, टेरबियम और थोरियम हैं।[11] परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी (एनएमआर) में, तीन सबसे संवेदनशील स्थिर नाभिक हाइड्रोजन -1 (1</सुप>एच), फ्लोरीन-19 (19एफ) और फॉस्फोरस-31 (31पी). हाइड्रोजन के साथ फ्लोरीन और फास्फोरस मोनोआइसोटोपिक हैं। प्रोटॉन परमाणु चुंबकीय अनुनाद |1एच एनएमआर, फ्लोरीन-19 परमाणु चुंबकीय अनुनाद स्पेक्ट्रोस्कोपी|19एफ एनएमआर और फास्फोरस-31 परमाणु चुंबकीय अनुनाद|31पी एनएमआर इन तत्वों वाले यौगिकों की पहचान और अध्ययन की अनुमति देता है।

अस्थिर ट्रेस आइसोटोप द्वारा संदूषण

कुछ मोनोन्यूक्लिडिक तत्वों के अस्थिर समस्थानिकों की ट्रेस सांद्रता प्राकृतिक नमूनों में पाई जाती है। उदाहरण के लिए, बेरिलियम-10 (10Be), 1.4 मिलियन वर्षों के अर्ध-जीवन के साथ, पृथ्वी के ऊपरी वायुमंडल में ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा निर्मित होता है; आयोडीन-129 (129I), 15.7 मिलियन वर्षों के अर्ध-जीवन के साथ, विभिन्न कॉस्मोजेनिक और परमाणु तंत्रों द्वारा निर्मित है; सीज़ियम-137 (137Cs), 30 वर्षों के अर्ध-जीवन के साथ, परमाणु विखंडन द्वारा उत्पन्न होता है। इस तरह के आइसोटोप का उपयोग विभिन्न प्रकार के विश्लेषणात्मक और फोरेंसिक अनुप्रयोगों में किया जाता है।

21 मोनोन्यूक्लिडिक तत्वों की पूरी सूची

See also: List of elements by stability of isotopes

समस्थानिक द्रव्यमान डेटा परमाणु भार और समस्थानिक संरचना संस्करण से। जे.एस. कोर्सी, डी.जे. श्वाब और आर.ए. ड्रैगोसेट, राष्ट्रीय मानक और प्रौद्योगिकी संस्थान (2005)।

Element Most stable nuclide Z (p) N (n) Isotopic mass (Da) Half-life Second most stable nuclide N (n) Half-life
beryllium 9Be 4 5 9.012 182(3) Stable 10Be 6 1.387(12)×106 y
fluorine 19F 9 10 18.998 403 2(5) Stable 18F 9 109.739(9) min
sodium 23Na 11 12 22.989 770(2) Stable 22Na 11 2.6018(22) y
aluminium 27Al 13 14 26.981 538(2) Stable 26Al 13 7.17(24)×105 y
phosphorus 31P 15 16 30.973 761(2) Stable 33P 18 25.35(11) d
scandium 45Sc 21 24 44.955 910(8) Stable 46Sc 25 83.79(4) d
manganese 55Mn 25 30 54.938 049(9) Stable 53Mn 28 3.7(4)×106 y
cobalt 59Co 27 32 58.933 200(9) Stable 60Co 33 5.2713(8) y
arsenic 75As 33 42 74.921 60(2) Stable 73As 40 80.30(6) d
yttrium 89Y 39 50 88.905 85(2) Stable 88Y 49 106.616(13) d
niobium 93Nb 41 52 92.906 38(2) Stable 92Nb 51 3.47(24)×107 y
rhodium 103Rh 45 58 102.905 50(2) Stable 102mRh 57 3.742(10) y
iodine 127I 53 74 126.904 47(3) Stable 129I 76 1.57(4)×107 y
caesium 133Cs 55 78 132.905 45(2) Stable 135Cs 80 2.3×106 y
praseodymium 141Pr 59 82 140.907 65(2) Stable 143Pr 84 13.57(2) d
terbium 159Tb 65 94 158.925 34(2) Stable 158Tb 93 180(11) y
holmium 165Ho 67 98 164.930 32(2) Observationally stable 163Ho 97 4570(25) y
thulium 169Tm 69 100 168.934 21(2) Observationally stable 171Tm 102 1.92(1) y
gold 197Au 79 118 196.966 55(2) Observationally stable 195Au 116 186.098(47) d
bismuth 209Bi 83 126 208.980 38(2) 2.01(8)×1019 y 210mBi 127 3.04(6)×106 y
protactinium 231Pa 91 140 231.035 88(2) 3.276(11)×104 y 233Pa 142 26.975(13) d


यह भी देखें

टिप्पणियाँ

  1. ↑ Until 2003, 209Bi was thought to be in the first category. It was then found to have a half-life of 1019 years, about a billion times the age of the universe. See Bismuth


संदर्भ

  1. ↑ Housecroft, C. E.; Sharpe, A. G. (2012). Inorganic Chemistry (4th ed.). Prentice Hall. p. 2. ISBN 978-0273742753.
  2. ↑ "Second - BIPM".
  3. ↑ "Metre - BIPM".
  4. ↑ "Kelvin - BIPM".
  5. ↑ "British thermal units (Btu) - U.S. Energy Information Administration (EIA)".
  6. ↑ "Mole - BIPM".
  7. ↑ https://www.bipm.org/documents/20126/41483022/SI-Brochure-9-EN.pdf/2d2b50bf-f2b4-9661-f402-5f9d66e4b507[bare URL PDF]
  8. ↑ "Candela - BIPM".
  9. ↑ "Resolution 10 - BIPM".
  10. ↑ N. E. Holden, "Standard Atomic Weight Values for the Mononuclidic Elements - 2001," BNL-NCS-68362, Brookhaven National Laboratory (2001)
  11. ↑ IUPAC list of mononuclidics for metrology purposes
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