परमाणु Isomer परिभाषा और उदाहरण

परमाणु आइसोमर्स उसी के साथ परमाणु होते हैं जन अंक तथा परमाणु क्रमांक, लेकिन उत्तेजना के विभिन्न राज्यों के साथ परमाणु नाभिक. उच्च या अधिक उत्साहित राज्य को मेटास्टेबल स्टेट कहा जाता है, जबकि स्थिर, अस्पष्टीकृत राज्य को ग्राउंड स्टेट कहा जाता है।

ज्यादातर लोग जागरूक हैं इलेक्ट्रॉनों ऊर्जा के स्तर को बदल सकते हैं और उत्साहित अवस्थाओं में पाए जा सकते हैं। जब परमाणु नाभिक में एक अनुरूप प्रक्रिया होती है प्रोटॉन या न्यूट्रॉन (नाभिक) उत्तेजित हो जाते हैं। उत्तेजित नाभिक एक उच्च ऊर्जा नाभिकीय कक्षीय पर कब्जा कर लेता है। अधिकांश समय, उत्तेजित नाभिक तुरंत जमीनी अवस्था में लौट आते हैं, लेकिन यदि उत्तेजित अवस्था होती है एक आधा जीवन सामान्य उत्साहित राज्यों की तुलना में 100 से 1000 गुना अधिक है, यह एक मेटास्टेबल राज्य माना जाता है। दूसरे शब्दों में, एक उत्तेजित अवस्था का आधा जीवन आमतौर पर 10 के क्रम पर होता है^-12 सेकंड, जबकि एक मेटास्टेबल स्थिति में 10 का आधा जीवन होता है^-9 सेकंड या अधिक समय तक। कुछ स्रोत एक मेटास्टेबल स्थिति को 5 x 10 से अधिक आधा जीवन के रूप में परिभाषित करते हैं

कारण मेटास्टेबल स्टेट्स फॉर्म इसलिए है क्योंकि ग्राउंड स्टेट में लौटने के लिए एक बड़े परमाणु स्पिन परिवर्तन की आवश्यकता होती है। उच्च स्पिन परिवर्तन डिकेस को "निषिद्ध संक्रमण" बनाता है और उन्हें विलंबित करता है। क्षय ऊर्जा उपलब्ध होने से क्षय आधा जीवन भी प्रभावित होता है।

अधिकांश परमाणु आइसोमर्स गामा क्षय के माध्यम से जमीन पर वापस आ जाते हैं। कभी-कभी एक मेटास्टेबल स्थिति से गामा क्षय का नाम दिया जाता है आइसोमेरिक संक्रमण, लेकिन यह अनिवार्य रूप से सामान्य अल्पकालिक गामा क्षय के समान है। इसके विपरीत, अधिकांश उत्साहित परमाणु राज्य (इलेक्ट्रॉन) एफ के माध्यम से जमीन की स्थिति में लौटते हैंluorescence.

एक अन्य तरीका मेटास्टेबल आइसोमर्स आंतरिक रूपांतरण द्वारा क्षय हो सकता है। आंतरिक रूपांतरण में, क्षय द्वारा जारी की जाने वाली ऊर्जा एक आंतरिक इलेक्ट्रॉन को गति देती है, जिससे यह काफी ऊर्जा और गति के साथ परमाणु से बाहर निकल जाती है। अन्य अस्थिर मोड अत्यधिक अस्थिर परमाणु आइसोमर्स के लिए मौजूद हैं।

जमीनी अवस्था को प्रतीक जी (जब कोई संकेतन का उपयोग किया जाता है) का उपयोग करके इंगित किया जाता है। उत्तेजित अवस्थाओं को प्रतीक m, n, o, आदि के उपयोग से दर्शाया जाता है। पहली मेटास्टेबल अवस्था को एम अक्षर से दर्शाया जाता है। यदि एक विशिष्ट आइसोटोप में कई मेटास्टेबल राज्य हैं, तो आइसोमर्स को एम 1, एम 2, एम 3, आदि नामित किया गया है। पदनाम बड़े पैमाने पर संख्या (जैसे, कोबाल्ट 58 मी या) के बाद सूचीबद्ध किया गया है ^58m₂₇सह, हेफ़नियम -17 मी 2 या ^178m2₇₂एचएफ)।

प्रतीक एसएफ को सहज विखंडन में सक्षम आइसोमर्स को इंगित करने के लिए जोड़ा जा सकता है। इस प्रतीक का उपयोग कार्ल्स्रुहे न्यूक्लाइड चार्ट में किया जाता है।

ओटो हैन ने 1921 में पहला परमाणु आइसोमर खोजा था। यह Pa-234m था, जो Pa-234 में तय होता है।

सबसे लंबे समय तक रहने वाला मेटास्टेबल राज्य है ^180m₇₃ टा। टैंटलम के इस मेटास्टेबल अवस्था को क्षय नहीं देखा गया है और यह कम से कम 10 तक रहता है¹⁵ साल (ब्रह्मांड की उम्र से अधिक)। क्योंकि मेटास्टेबल अवस्था इतनी लंबी होती है, इसलिए परमाणु समस्थानिक अनिवार्य रूप से स्थिर होता है। टैंटलम -180 मी प्रकृति में लगभग 1 प्रति 8300 परमाणुओं की बहुतायत में पाया जाता है। यह सोचा है कि शायद परमाणु आइसोमर सुपरनोवा में बना था।

मेटास्टेबल परमाणु आइसोमर्स परमाणु प्रतिक्रियाओं के माध्यम से होते हैं और इसका उपयोग करके उत्पादन किया जा सकता है परमाणु संलयन. वे प्राकृतिक और कृत्रिम दोनों तरह से होते हैं।

एक विशिष्ट प्रकार का परमाणु आइसोमर विखंडन आइसोमर या शेप आइसोमर है। विखंडन आइसोमर्स को "एम" के बजाय एक पोस्टस्क्रिप्ट या सुपरस्क्रिप्ट "एफ" का उपयोग करके इंगित किया जाता है (जैसे, प्लूटोनियम -250 एफ या ^240f₉₄पु)। "आकार समरूप" शब्द परमाणु नाभिक के आकार को संदर्भित करता है। जबकि परमाणु नाभिक एक क्षेत्र के रूप में चित्रित किया जाता है, कुछ नाभिक, जैसे कि अधिकांश एक्टिनाइड्स, प्रोलेट गोले (फुटबॉल के आकार) हैं। क्वांटम यांत्रिक प्रभावों के कारण, ग्राउंड स्टेट के लिए उत्साहित राज्यों का डी-एक्सिक्शन बाधा है, इसलिए उत्साहित है राज्य स्वतःस्फूर्त विखंडन से गुजरते हैं या अन्यथा नैनोसेकंड के आधे जीवन के साथ जमीनी अवस्था में लौट आते हैं माइक्रोसेकंड। एक आकार के आइसोमर के प्रोटॉन और न्यूट्रॉन ग्राउंड स्टेट पर न्यूक्लियंस की तुलना में एक गोलाकार वितरण से आगे भी हो सकते हैं।

परमाणु आइसोमर्स का इस्तेमाल चिकित्सा प्रक्रियाओं, परमाणु बैटरी के लिए गामा स्रोतों के रूप में किया जा सकता है गामा किरण उत्तेजित उत्सर्जन, और गामा किरण लेज़रों के लिए।