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निम्नलिखित में से कौन से जोड़े समस्थानिक (isotopes) हैं?
¹H और ²H
¹⁶O और ¹⁶F
¹²C और ¹⁴N
⁴⁰Ca और ⁴⁰Ar
¹H और ²H
समस्थानिक एक ही तत्व के परमाणु होते हैं जिनमें प्रोटॉन की संख्या (परमाणु क्रमांक) समान होती है लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या (द्रव्यमान संख्या) भिन्न होती है। हाइड्रोजन-1 (प्रोटियम) और हाइड्रोजन-2 (ड्यूटेरियम) दोनों में एक प्रोटॉन होता है, जो उन्हें एक ही तत्व, हाइड्रोजन के रूप में पहचान देता है, भले ही उनके द्रव्यमान अलग-अलग हों।
समस्थानिक एक ही तत्व के परमाणु होते हैं जिनमें प्रोटॉन की संख्या (परमाणु क्रमांक) समान होती है लेकिन न्यूट्रॉन की संख्या (द्रव्यमान संख्या) भिन्न होती है। हाइड्रोजन-1 (प्रोटियम) और हाइड्रोजन-2 (ड्यूटेरियम) दोनों में एक प्रोटॉन होता है, जो उन्हें एक ही तत्व, हाइड्रोजन के रूप में पहचान देता है, भले ही उनके द्रव्यमान अलग-अलग हों।
रसायन विज्ञान और परमाणु भौतिकी में, परमाणु क्रमांक (Z) को नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के रूप में परिभाषित किया गया है, जो आवर्त सारणी में किसी तत्व के लिए मौलिक पहचान के रूप में कार्य करता है।
किसी तत्व के समस्थानिक लगभग समान रासायनिक गुण प्रदर्शित करते हैं क्योंकि उनका इलेक्ट्रॉनिक विन्यास समान होता है।
परमाणु द्रव्यमान में अंतर के कारण समस्थानिकों के बीच भौतिक गुण, जैसे घनत्व और क्वथनांक, भिन्न हो सकते हैं।
ड्यूटेरियम (²H) को अक्सर 'भारी हाइड्रोजन' कहा जाता है और यह परमाणु रिएक्टरों में उपयोग किए जाने वाले भारी जल (D₂O) के उत्पादन में महत्वपूर्ण है।
¹⁶O और ¹⁶F समभारिक (isobars) हैं यदि द्रव्यमान संख्या समान हो लेकिन परमाणु क्रमांक भिन्न हो, या वे केवल अलग तत्व हैं।
¹²C और ¹⁴N के परमाणु क्रमांक अलग-अलग हैं (क्रमशः 6 और 7), जिसका अर्थ है कि वे पूरी तरह से अलग तत्व हैं।
⁴⁰Ca और ⁴⁰Ar समभारिक हैं, क्योंकि उनकी द्रव्यमान संख्या समान (40) है लेकिन वे अलग-अलग परमाणु क्रमांक वाले विभिन्न तत्वों से संबंधित हैं।
एक परमाणु की पहचान पूरी तरह से उसके प्रोटॉन की संख्या से तय होती है, न कि न्यूट्रॉन की संख्या से।
A सही है — ¹H और ²H समस्थानिक हैं क्योंकि उनका परमाणु क्रमांक समान है लेकिन द्रव्यमान संख्या भिन्न है।
रेडियोधर्मिता का अध्ययन करते समय, याद रखें कि कार्बन-14 एक अस्थिर रेडियोधर्मी समस्थानिक है जिसका उपयोग जैविक पुरातात्विक कलाकृतियों की आयु निर्धारित करने के लिए रेडियोकार्बन डेटिंग में किया जाता है।
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