1913 সালে রেডিওকেমিস্ট ফ্রেডেরিক সডি(Soddy) দ্বারা আইসোটোপের অস্তিত্বের প্রস্তাব দেওয়া হয়েছিল, তেজস্ক্রিয় ক্ষয় শৃঙ্খলের গবেষণার উপর ভিত্তি করে যা ইউরেনিয়াম এবং সীসার মধ্যে রেডিওএলিমেন্ট (অর্থাৎ তেজস্ক্রিয় উপাদান) হিসাবে উল্লেখ করা প্রায় 40 টি বিভিন্ন প্রজাতিকে নির্দেশ করে, যদিও পর্যায় সারণী শুধুমাত্র 11 টির জন্য অনুমোদিত। সীসা এবং ইউরেনিয়ামের মধ্যে উপাদান অন্তর্ভুক্ত।

রাসায়নিকভাবে এই নতুন তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলিকে পৃথক করার বেশ কয়েকটি প্রচেষ্টা ব্যর্থ হয়েছিল। উদাহরণস্বরূপ, সডি 1910 সালে দেখিয়েছিলেন যে মেসোথোরিয়াম (পরে ²²⁸Ra দেখানো হয়েছে), রেডিয়াম (²²⁶Ra, সবচেয়ে দীর্ঘস্থায়ী আইসোটোপ), এবং থোরিয়াম X (²²⁴Ra) আলাদা করা অসম্ভব। পর্যায় সারণীতে তেজস্ক্রিয় উপাদানগুলি স্থাপনের প্রচেষ্টার ফলে সডি এবং কাজিমিয়ের্জ ফাজান স্বাধীনভাবে 1913 সালে তাদের তেজস্ক্রিয় স্থানচ্যুতি আইন প্রস্তাব করতে পরিচালিত হয়েছিল, এই প্রভাবে যে আলফা ক্ষয় পর্যায় সারণীতে বাম দিকে দুটি স্থানে একটি উপাদান তৈরি করেছিল, যেখানে বিটা ক্ষয় নির্গমন একটি উপাদান তৈরি করেছিল। ডানদিকে এক জায়গা। সডি স্বীকার করেছেন যে একটি আলফা কণার নির্গমন দুটি বিটা কণা দ্বারা অনুসরণ করে একটি মৌল গঠনের দিকে পরিচালিত করে যা রাসায়নিকভাবে প্রাথমিক উপাদানের সাথে অভিন্ন তবে ভর চার ইউনিট হালকা এবং বিভিন্ন তেজস্ক্রিয় বৈশিষ্ট্য সহ।

সডি প্রস্তাব করেছিলেন যে বিভিন্ন ধরণের পরমাণু (তেজস্ক্রিয় বৈশিষ্ট্যে ভিন্ন) টেবিলে একই স্থান দখল করতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, ইউরেনিয়াম-235-এর আলফা-ক্ষয় থোরিয়াম-231 গঠন করে, যেখানে অ্যাক্টিনিয়াম-230-এর বিটা ক্ষয় থোরিয়াম-230 গঠন করে। "আইসোটোপ", গ্রীক শব্দটি "একই জায়গায়", একজন স্কটিশ চিকিৎসক এবং পারিবারিক বন্ধু মার্গারেট টড দ্বারা সোডিকে পরামর্শ দেওয়া হয়েছিল, যেখানে তিনি তার ধারণাগুলি ব্যাখ্যা করেছিলেন। আইসোটোপ নিয়ে কাজ করার জন্য তিনি রসায়নে 1921 সালে নোবেল পুরস্কার পান।

J. J. Thomson-এর ফটোগ্রাফিক প্লেটের নীচের ডানদিকে নিয়নের দুটি আইসোটোপের জন্য পৃথক প্রভাবের চিহ্ন রয়েছে: নিয়ন-20 এবং নিয়ন-22।

1914 সালে টি.ডব্লিউ. রিচার্ডস বিভিন্ন খনিজ উত্স থেকে সীসার পারমাণবিক ওজনের মধ্যে তারতম্য খুঁজে পান, যা বিভিন্ন তেজস্ক্রিয় উৎসের কারণে আইসোটোপিক গঠনের তারতম্যের জন্য দায়ী।

J. J. Thomson-এর ফটোগ্রাফিক প্লেটের নীচের ডানদিকে নিয়নের দুটি আইসোটোপের জন্য পৃথক প্রভাবের চিহ্ন রয়েছে: নিয়ন-20 এবং নিয়ন-22।

একটি স্থিতিশীল (অ-তেজস্ক্রিয়) উপাদানের একাধিক আইসোটোপের প্রথম প্রমাণ পাওয়া যায় জে.জে. থমসন 1912 সালে খালের রশ্মির (ধনাত্মক আয়ন) গঠনে তার অনুসন্ধানের অংশ হিসেবে। থমসন সমান্তরাল চৌম্বকীয় এবং বৈদ্যুতিক ক্ষেত্রের মাধ্যমে নিয়ন আয়নগুলির প্রবাহকে প্রবাহিত করেন, তাদের পথে একটি ফটোগ্রাফিক প্লেট স্থাপন করে তাদের বিচ্যুতি পরিমাপ করেন এবং একটি পদ্ধতি ব্যবহার করে তাদের ভরের চার্জ অনুপাত গণনা করেন যা থমসনের প্যারাবোলা পদ্ধতি হিসাবে পরিচিত হয়। প্রতিটি স্রোত প্লেটের উপর একটি উজ্জ্বল প্যাচ তৈরি করেছিল যেখানে এটি আঘাত করেছিল। থমসন ফটোগ্রাফিক প্লেটে আলোর দুটি পৃথক প্যারাবোলিক প্যাচ পর্যবেক্ষণ করেছেন (চিত্র দেখুন), যা চার্জ অনুপাতের জন্য ভিন্ন ভরের নিউক্লিয়াসের দুটি প্রজাতির পরামর্শ দিয়েছে।

F. W. Aston[10] পরবর্তীকালে একটি ভর বর্ণালীগ্রাফ ব্যবহার করে অসংখ্য উপাদানের জন্য একাধিক স্থিতিশীল আইসোটোপ আবিষ্কার করেন। 1919 সালে অ্যাস্টন পর্যাপ্ত রেজোলিউশনের সাথে নিয়ন অধ্যয়ন করে দেখান যে দুটি আইসোটোপিক ভর পূর্ণসংখ্যা 20 এবং 22 এর খুব কাছাকাছি এবং কোনটিই নিয়ন গ্যাসের পরিচিত মোলার ভরের (20.2) সমান নয়। এটি আইসোটোপিক ভরের জন্য অ্যাস্টনের পূর্ণ সংখ্যার নিয়মের একটি উদাহরণ, যা বলে যে পূর্ণসংখ্যা থেকে মৌলিক মোলার ভরের বড় বিচ্যুতি মূলত এই কারণে যে উপাদানটি আইসোটোপের মিশ্রণ। অ্যাস্টন একইভাবে 1920 সালে দেখিয়েছিলেন যে ক্লোরিনের মোলার ভর (35.45) দুটি আইসোটোপ ³⁵Cl এবং ³⁷Cl এর জন্য প্রায় অবিচ্ছেদ্য ভরের একটি ওজনযুক্ত গড়।

একটি নিরপেক্ষ পরমাণুতে প্রোটনের সমান ইলেকট্রন থাকে। এইভাবে একটি প্রদত্ত উপাদানের বিভিন্ন আইসোটোপে একই সংখ্যক ইলেকট্রন থাকে এবং একই রকম ইলেকট্রনিক কাঠামো ভাগ করে। যেহেতু একটি পরমাণুর রাসায়নিক আচরণ মূলত তার বৈদ্যুতিন গঠন দ্বারা নির্ধারিত হয়, বিভিন্ন আইসোটোপ প্রায় অভিন্ন রাসায়নিক আচরণ প্রদর্শন করে।

আইসোটোপ অর্ধ-জীবন। Z = প্রোটনের সংখ্যা। N = নিউট্রনের সংখ্যা। স্থিতিশীল আইসোটোপের প্লট Z = N লাইন থেকে বিচ্ছিন্ন হয়ে যায় কারণ Z উপাদান সংখ্যা বড় হয়

এর প্রধান ব্যতিক্রম হল গতিশীল আইসোটোপ প্রভাব: তাদের বৃহত্তর ভরের কারণে, ভারী আইসোটোপগুলি একই উপাদানের হালকা আইসোটোপের তুলনায় কিছুটা ধীরে ধীরে প্রতিক্রিয়া দেখায়। এটি প্রোটিয়াম (¹H), ডিউটেরিয়াম (²H), এবং ট্রিটিয়াম (³H) এর জন্য সবচেয়ে বেশি উচ্চারিত হয়, কারণ ডিউটেরিয়ামের ভর প্রোটিয়ামের দ্বিগুণ এবং ট্রিটিয়ামের ভর প্রোটিয়ামের তিনগুণ। এই ভর পার্থক্যগুলি পারমাণবিক সিস্টেমের মাধ্যাকর্ষণ কেন্দ্র (কমিত ভর) পরিবর্তন করে তাদের নিজ নিজ রাসায়নিক বন্ধনের আচরণকেও প্রভাবিত করে। যাইহোক, ভারী উপাদানগুলির জন্য, আইসোটোপের মধ্যে আপেক্ষিক ভরের পার্থক্য অনেক কম যাতে রসায়নে ভর-পার্থক্যের প্রভাব সাধারণত নগণ্য হয়। (ভারী উপাদানগুলিতেও হালকা উপাদানের তুলনায় তুলনামূলকভাবে বেশি নিউট্রন থাকে, তাই যৌথ ইলেকট্রনিক ভরের সাথে পারমাণবিক ভরের অনুপাত কিছুটা বেশি) একটি ভারসাম্য আইসোটোপ প্রভাবও রয়েছে।

একইভাবে, দুটি অণু যেগুলি শুধুমাত্র তাদের পরমাণুর আইসোটোপে (আইসোটোপলগস) আলাদা তাদের অভিন্ন বৈদ্যুতিন কাঠামো রয়েছে এবং তাই প্রায় আলাদা করা যায় না এমন ভৌত এবং রাসায়নিক বৈশিষ্ট্য (আবার ডিউটেরিয়াম এবং ট্রিটিয়াম প্রাথমিক ব্যতিক্রমগুলির সাথে)। একটি অণুর কম্পনশীল মোড তার আকৃতি এবং এর উপাদান পরমাণুর ভর দ্বারা নির্ধারিত হয়; তাই বিভিন্ন আইসোটোপলগের কম্পন মোডের বিভিন্ন সেট রয়েছে। যেহেতু ভাইব্রেশনাল মোড একটি অণুকে সংশ্লিষ্ট শক্তির ফোটন শোষণ করতে দেয়, তাই আইসোটোপলগগুলির ইনফ্রারেড পরিসরে বিভিন্ন অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য রয়েছে।

পারমাণবিক নিউক্লিয়ায় প্রোটন এবং নিউট্রন থাকে যা অবশিষ্ট শক্তিশালী বলের দ্বারা একসাথে আবদ্ধ থাকে। যেহেতু প্রোটনগুলি ইতিবাচকভাবে চার্জযুক্ত, তারা একে অপরকে বিকর্ষণ করে। নিউট্রন, যা বৈদ্যুতিকভাবে নিরপেক্ষ, নিউক্লিয়াসকে দুটি উপায়ে স্থিতিশীল করে। তাদের সহ-অস্তিত্ব প্রোটনকে সামান্য দূরে ঠেলে দেয়, প্রোটনের মধ্যে ইলেক্ট্রোস্ট্যাটিক বিকর্ষণ কমিয়ে দেয় এবং তারা একে অপরের উপর এবং প্রোটনের উপর আকর্ষণীয় পারমাণবিক বল প্রয়োগ করে। এই কারণে, একটি নিউক্লিয়াসে আবদ্ধ হওয়ার জন্য দুই বা ততোধিক প্রোটনের জন্য এক বা একাধিক নিউট্রন প্রয়োজন। প্রোটনের সংখ্যা বাড়ার সাথে সাথে একটি স্থিতিশীল নিউক্লিয়াস নিশ্চিত করার জন্য প্রয়োজনীয় প্রোটনের সাথে নিউট্রনের অনুপাতও বৃদ্ধি পায় (ডানদিকে গ্রাফ দেখুন)। উদাহরণস্বরূপ, যদিও ₂He³-এর নিউট্রন:প্রোটন অনুপাত 1:2, তবে ₉₂U²³⁸-এর নিউট্রন:প্রোটন অনুপাত 3:2-এর থেকে বেশি। 1:1 (Z = N) অনুপাত সহ বেশ কয়েকটি হালকা উপাদানের স্থিতিশীল নিউক্লাইড রয়েছে। নিউক্লাইড ₂₀Ca⁴⁰ (ক্যালসিয়াম-40) হল পর্যবেক্ষণের দিক থেকে সবচেয়ে ভারী স্থিতিশীল নিউক্লাইড যার সংখ্যা একই সংখ্যক নিউট্রন এবং প্রোটন। ক্যালসিয়াম -40 এর চেয়ে ভারী সমস্ত স্থিতিশীল নিউক্লাইডে প্রোটনের চেয়ে বেশি নিউট্রন থাকে।

একটি স্থিতিশীল আইসোটোপ সহ 80টি উপাদানের মধ্যে, যে কোনও উপাদানের জন্য পর্যবেক্ষণ করা স্থিতিশীল আইসোটোপের সর্বাধিক সংখ্যা হল দশটি (টিনের উপাদানটির জন্য)। কোনো উপাদানের নয় বা আটটি স্থিতিশীল আইসোটোপ নেই। পাঁচটি উপাদানের সাতটি স্থিতিশীল আইসোটোপ, আটটিতে ছয়টি স্থিতিশীল আইসোটোপ, দশটিতে পাঁচটি স্থিতিশীল আইসোটোপ, নয়টিতে চারটি স্থিতিশীল আইসোটোপ, পাঁচটিতে তিনটি স্থিতিশীল আইসোটোপ, 16টির দুটি স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে (180m ⁷³Ta স্থিতিশীল হিসাবে গণনা করা হচ্ছে), এবং 26টি উপাদানের আছে মাত্র একটি। একক স্থিতিশীল আইসোটোপ (এর মধ্যে, 19টি তথাকথিত মনোনিউক্লিডিক উপাদান, যার একটি একক আদিম স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে যা প্রাধান্য দেয় এবং প্রাকৃতিক উপাদানের পারমাণবিক ওজনকে উচ্চ নির্ভুলতায় ঠিক করে; 3টি তেজস্ক্রিয় মনোনিউক্লিডিক উপাদানও ঘটে)। মোট, 251টি নিউক্লাইড রয়েছে যেগুলি ক্ষয় হতে দেখা যায়নি। এক বা একাধিক স্থিতিশীল আইসোটোপ আছে এমন 80টি উপাদানের জন্য, স্থিতিশীল আইসোটোপের গড় সংখ্যা হল 251/80 ≈ 3.14 আইসোটোপ প্রতি উপাদান।

প্রোটন:নিউট্রন অনুপাত কোনও একক কৌণিক স্থিতিশীলতা প্রভাবিত করে না। এটি তার পরমাণুর সংখ্যা Z এবং নিউট্রন সংখ্যা N এবং তাদের মোটমত A মাস সংখ্যা এবং তাদের জোড়াতো না হওয়ার উপর ভিত্তি করে। Z এবং N উভয়ে বিজোড় হলে নিউক্লিয়ার বাইন্ডিং এনার্জি কম হয় এবং সাধারণতঃ বিজোড় নিউক্লিয়াসগুলি অস্থিতিশীল হয়।

প্রতিবেশী নিউক্লিয়াসের মধ্যে পারমাণবিক বাঁধাই শক্তির এই উল্লেখযোগ্য পার্থক্য, বিশেষ করে বিজোড়-এ আইসোবারগুলির, গুরুত্বপূর্ণ পরিণতি রয়েছে: অস্থির আইসোটোপ বিটা ক্ষয় (পজিট্রন নির্গমন সহ), ইলেক্ট্রন ক্যাপচার, বা অন্যান্য কম সাধারণ ক্ষয় দ্বারা অনুপযুক্ত সংখ্যায় নিউট্রন বা প্রোটনের ক্ষয় হয়।

বেশিরভাগ স্থিতিশীল নিউক্লাইড হল জোড়-প্রোটন-বিজোড়-নিউট্রন, যেখানে সমস্ত সংখ্যা Z, N এবং A সমান। বিজোড়-A স্থিতিশীল নিউক্লাইডগুলি বিজোড়-প্রোটন-ইভেন-নিউট্রন এবং জোড়-প্রোটন-বিজোড়-নিউট্রন নিউক্লাইডে বিভক্ত (মোটামুটি সমানভাবে)। স্থিতিশীল বিজোড়-প্রোটন-বিজোড়-নিউট্রন নিউক্লিয়াস সবচেয়ে কম সাধারণ।

146 জোড়প্রোটন, জোড়-নিউট্রন (EE) নিউক্লাইডগুলি সমস্ত স্থিতিশীল নিউক্লাইডের ~58% নিয়ে গঠিত এবং পেয়ারিংয়ের কারণে সবগুলির স্পিন 0 রয়েছে। এছাড়াও 24টি আদিম দীর্ঘজীবী জোড়-জোড় নিউক্লাইড রয়েছে। ফলস্বরূপ, 2 থেকে 82 পর্যন্ত 41টি সমান-সংখ্যার উপাদানগুলির প্রতিটিতে কমপক্ষে একটি স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে এবং এই উপাদানগুলির বেশিরভাগেরই বেশ কয়েকটি আদি আইসোটোপ রয়েছে। এই সমান-সংখ্যার উপাদানগুলির অর্ধেকের ছয় বা তার বেশি স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে। 2টি প্রোটন এবং 2টি নিউট্রনের দ্বিগুণ জোড়ার কারণে হিলিয়াম-4-এর চরম স্থিতিশীলতা পাঁচটি ( ₂He⁵, ₃Li⁵) বা আটটি (₄Be^৪) নিউক্লিওন সমন্বিত যেকোন নিউক্লিডকে দীর্ঘকাল ধরে বিল্ডআপের জন্য প্ল্যাটফর্ম হিসাবে কাজ করতে বাধা দেয়। নক্ষত্রে পারমাণবিক ফিউশনের মাধ্যমে ভারী উপাদানগুলি ।

53টি স্থিতিশীল নিউক্লাইডের একটি জোড় সংখ্যক প্রোটন এবং একটি বিজোড় সংখ্যক নিউট্রন রয়েছে। সম-সম আইসোটোপের তুলনায় এরা সংখ্যালঘু, যা সংখ্যার প্রায় 3 গুণ। স্থিতিশীল নিউক্লাইড আছে এমন 41টি জোড়-জোড় মৌলগুলির মধ্যে, শুধুমাত্র দুটি উপাদানের (আর্গন এবং সেরিয়াম) কোনো জোড়-বিজোড় স্থিতিশীল নিউক্লাইড নেই। একটি উপাদান (টিন) তিনটি আছে. 24টি মৌল রয়েছে যার একটি জোড়-বিজোড় নিউক্লাইড রয়েছে এবং 13টিতে দুটি বিজোড়-বিজোড় নিউক্লাইড রয়েছে। 35টি আদিম রেডিওনুক্লাইডের মধ্যে চারটি জোড়-বিজোড় নিউক্লাইড রয়েছে , যার মধ্যে ₉₂U²³⁵। তাদের বিজোড় নিউট্রন সংখ্যার কারণে, জোড়-বিজোড় নিউক্লাইডে বড় নিউট্রন ক্যাপচার ক্রস-সেকশন থাকে, কারণ নিউট্রন-পেয়ারিং প্রভাবের ফলে শক্তির কারণে। এই স্থিতিশীল জোড়-প্রোটন বিজোড়-নিউট্রন নিউক্লাইডগুলি প্রকৃতিতে প্রাচুর্যের দ্বারা অস্বাভাবিক হতে থাকে, সাধারণত কারণ, প্রাথমিক প্রাচুর্য গঠন এবং প্রবেশ করার জন্য, তারা অবশ্যই অন্যান্য স্থিতিশীল জোড়-সম আইসোটোপ গঠনের জন্য নিউট্রন ক্যাপচারিং এড়িয়ে গেছে, উভয় s-এর সময় নক্ষত্রে নিউক্লিওসিন্থেসিস চলাকালীন নিউট্রন ক্যাপচারের প্রক্রিয়া এবং আর-প্রক্রিয়া। এই কারণে, শুধুমাত্র ₇₈Pt¹⁹⁵ এবং ₄Be⁹ তাদের উপাদানের সবচেয়ে প্রাকৃতিকভাবে প্রচুর আইসোটোপ।

আটচল্লিশটি স্থিতিশীল বিজোড়-প্রোটন-জোড়া-নিউট্রন নিউক্লাইড, তাদের জোড়া নিউট্রন দ্বারা স্থিতিশীল, বিজোড়-সংখ্যার উপাদানগুলির বেশিরভাগ স্থিতিশীল আইসোটোপ গঠন করে; খুব কম বিজোড়-প্রোটন-বিজোড়-নিউট্রন নিউক্লাইড অন্যগুলো নিয়ে গঠিত। Z = 1 থেকে 81 পর্যন্ত 41টি বিজোড়-সংখ্যার উপাদান রয়েছে, যার মধ্যে 39টির স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে ( টেকনেটিয়াম (43Tc) এবং প্রোমিথিয়াম (61Pm) কোন স্থিতিশীল আইসোটোপ নেই)। এই 39টি বিজোড় Z মৌলগুলির মধ্যে, 30টি মৌল (হাইড্রোজেন-1 সহ যেখানে 0 নিউট্রন জোড়) একটি স্থিতিশীল বিজোড়-ইভেন আইসোটোপ এবং নয়টি উপাদান রয়েছে: ক্লোরিন (17Cl), পটাসিয়াম (¹⁹K), তামা (²⁹Cu), গ্যালিয়াম (³¹Ga) , ব্রোমিন (³⁵Br), সিলভার (⁴⁷Ag), অ্যান্টিমনি (⁵¹Sb), ইরিডিয়াম (⁷⁷Ir), এবং থ্যালিয়াম (⁸¹Tl), প্রতিটিতে দুটি বিজোড়-জোড় স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে। এটি মোট 30 + 2(9) = 48 স্থিতিশীল বিজোড়-জোড় আইসোটোপ।

এছাড়াও পাঁচটি আদিম দীর্ঘজীবী তেজস্ক্রিয় বিজোড়-বিজোড় আইসোটোপ রয়েছে, ₃₇Rb⁸⁷ , ₄₉In¹¹⁵ , ₇₅Re¹⁸⁷ , ₆₃Eu¹⁵¹ , এবং ₈₃Bi²⁰⁹ শেষ দুটিকে সম্প্রতি ক্ষয় পাওয়া গেছে, যার অর্ধেক জীবন 1018 বছরেরও বেশি।

মাত্র পাঁচটি স্থিতিশীল নিউক্লাইডে বিজোড় সংখ্যক প্রোটন এবং বিজোড় সংখ্যক নিউট্রন উভয়ই থাকে। প্রথম চারটি "বিজোড়-বিজোড়" নিউক্লাইড কম ভরের নিউক্লাইডে ঘটে, যার জন্য একটি প্রোটনকে নিউট্রনে পরিবর্তন করা হলে বা তার বিপরীতে প্রোটন-নিউট্রন অনুপাতের দিকে নিয়ে যায় (₁H², ₃Li⁶,₅B¹⁰, এবং ₇N¹⁴; স্পিন 1, 1, 3, 1)। একমাত্র অন্য সম্পূর্ণ "স্থিতিশীল" বিজোড়-বিজোড় নিউক্লাইড, 180m ₇₃Ta (স্পিন 9), 251টি স্থিতিশীল নিউক্লাইডের মধ্যে সবচেয়ে বিরল বলে মনে করা হয় এবং এটিই একমাত্র আদিম পারমাণবিক আইসোমার, যা পরীক্ষামূলক প্রচেষ্টা সত্ত্বেও এখনও ক্ষয় হতে দেখা যায়নি।

তুলনামূলকভাবে সংক্ষিপ্ত অর্ধ-জীবন সহ অনেক বিজোড়-বিজোড় রেডিওনুক্লাইড (যেমন ট্যানটালাম-180-এর স্থল অবস্থা) পরিচিত। সাধারণত, তারা তাদের কাছাকাছি জোড়-জোড়া আইসোবারগুলিতে বিটা-ক্ষয় করে যেগুলিতে প্রোটন এবং জোড়া যুক্ত নিউট্রন রয়েছে। নয়টি আদিম বিজোড়-বিজোড় নিউক্লাইডের (পাঁচটি স্থিতিশীল এবং চারটি তেজস্ক্রিয় দীর্ঘ অর্ধ-জীবন সহ), শুধুমাত্র ₇N¹⁴ একটি সাধারণ উপাদানের সবচেয়ে সাধারণ আইসোটোপ। এটি হল কারণ এটি CNO চক্রের একটি অংশ। নিউক্লাইড ₃Li⁶ এবং ₅B¹⁰ উপাদানগুলির সংখ্যালঘু আইসোটোপ যা অন্যান্য আলোক উপাদানের তুলনায় বিরল, যেখানে অন্য ছয়টি আইসোটোপ তাদের উপাদানগুলির প্রাকৃতিক প্রাচুর্যের মাত্র একটি ক্ষুদ্র শতাংশ তৈরি করে।

বিজোড় নিউট্রন সংখ্যার অ্যাক্টিনাইডগুলি সাধারণত বিচ্ছিন্ন (তাপীয় নিউট্রন সহ), যেখানে জোড় নিউট্রন সংখ্যার সাথে সাধারণত তা হয় না, যদিও তারা দ্রুত নিউট্রনের সাথে বিভাজনযোগ্য। সমস্ত পর্যবেক্ষণগতভাবে স্থিতিশীল বিজোড়-বিজোড় নিউক্লাইডের অশূন্য পূর্ণসংখ্যা স্পিন থাকে। এর কারণ হল একক জোড়াবিহীন নিউট্রন এবং জোড়াবিহীন প্রোটন একে অপরের প্রতি একটি বৃহত্তর পারমাণবিক বল আকর্ষণ করে যদি তাদের স্পিনগুলি সারিবদ্ধ হয় (অন্তত 1 ইউনিটের মোট স্পিন উৎপন্ন করে), অ্যান্টি-সারিবদ্ধ না হয়ে। এই পারমাণবিক আচরণের সবচেয়ে সহজ ক্ষেত্রে ডিউটেরিয়াম দেখুন। শুধুমাত্র ₇₈Pt¹⁹⁵, ₄Be⁹ , এবং ₇N¹⁴ এর বিজোড় নিউট্রন সংখ্যা রয়েছে এবং এটি তাদের উপাদানের সবচেয়ে প্রাকৃতিকভাবে প্রচুর আইসোটোপ।

পদার্থগুলি হয় একটি নিউক্লাইড (মনোনিউক্লিডিক উপাদান) বা একাধিক প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট আইসোটোপের সমন্বয়ে গঠিত। অস্থির (তেজস্ক্রিয়) আইসোটোপগুলি হয় আদি বা উত্তরপ্রাচীর। আদি আইসোটোপগুলি ছিল নাক্ষত্রিক নিউক্লিওসিন্থেসিস বা অন্য ধরনের নিউক্লিওসিন্থেসিস যেমন মহাজাগতিক রশ্মি স্প্যালেশনের একটি পণ্য এবং বর্তমান পর্যন্ত টিকে আছে কারণ তাদের ক্ষয়ের হার খুবই ধীর (যেমন ইউরেনিয়াম-238 এবং পটাসিয়াম-40)। পোস্ট-আদি আইসোটোপগুলি মহাজাগতিক রশ্মির বোমাবর্ষণ দ্বারা কসমোজেনিক নিউক্লাইডস (যেমন, ট্রিটিয়াম, কার্বন-14) বা তেজস্ক্রিয় আদি আইসোটোপ থেকে একটি তেজস্ক্রিয় রেডিওজেনিক নিউক্লাইড কন্যা (যেমন ইউরেনিয়াম থেকে রেডিয়াম) ক্ষয় দ্বারা তৈরি হয়েছিল। কিছু আইসোটোপ প্রাকৃতিকভাবে নিউক্লিওজেনিক নিউক্লাইড হিসাবে সংশ্লেষিত হয়, অন্য কিছু প্রাকৃতিক পারমাণবিক বিক্রিয়া দ্বারা, যেমন যখন প্রাকৃতিক নিউক্লিয়ার ফিশন থেকে নিউট্রন অন্য পরমাণু দ্বারা শোষিত হয়।

উপরে আলোচনা করা হয়েছে, শুধুমাত্র 80টি উপাদানেরই কোনো স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে এবং এর মধ্যে 26টির মধ্যে একটি স্থিতিশীল আইসোটোপ রয়েছে। এইভাবে, প্রায় দুই-তৃতীয়াংশ স্থিতিশীল উপাদান পৃথিবীতে প্রাকৃতিকভাবে একাধিক স্থিতিশীল আইসোটোপে ঘটে, যেখানে একটি উপাদানের জন্য সবচেয়ে বেশি সংখ্যক স্থিতিশীল আইসোটোপ দশটি, টিনের (50Sn) জন্য। পৃথিবীতে প্রাকৃতিকভাবে প্রায় 94টি উপাদান পাওয়া যায় (প্লুটোনিয়াম পর্যন্ত) যদিও কিছু উপাদান খুব অল্প পরিমাণে পাওয়া যায়, যেমন প্লুটোনিয়াম-244। বিজ্ঞানীরা অনুমান করেন যে পৃথিবীতে প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া উপাদানগুলি (কিছু শুধুমাত্র রেডিওআইসোটোপ হিসাবে) মোট 339 আইসোটোপ (নিউক্লাইড) হিসাবে ঘটে। এই প্রাকৃতিকভাবে ঘটে যাওয়া নিউক্লাইডগুলির মধ্যে মাত্র 251টি স্থিতিশীল, বর্তমান সময়ের হিসাবে কখনও ক্ষয় হতে দেখা যায়নি। একটি অতিরিক্ত 35টি আদিম নিউক্লাইড (মোট 286টি আদিম নিউক্লাইড), পরিচিত অর্ধ-জীবনের সাথে তেজস্ক্রিয়, কিন্তু 100 মিলিয়ন বছরেরও বেশি অর্ধ-জীবন আছে, যা সৌরজগতের শুরু থেকে তাদের অস্তিত্বের অনুমতি দেয়। বিস্তারিত জানার জন্য নিউক্লাইডের তালিকা দেখুন।

সমস্ত পরিচিত স্থিতিশীল নিউক্লাইড পৃথিবীতে প্রাকৃতিকভাবে ঘটে; অন্যান্য প্রাকৃতিকভাবে ঘটতে থাকা নিউক্লাইডগুলি তেজস্ক্রিয় তবে তাদের তুলনামূলকভাবে দীর্ঘ অর্ধ-জীবনের কারণে বা চলমান প্রাকৃতিক উত্পাদনের অন্যান্য উপায়ের কারণে পৃথিবীতে ঘটে। এর মধ্যে রয়েছে পূর্বোক্ত কসমোজেনিক নিউক্লাইডস, নিউক্লিওজেনিক নিউক্লাইডস এবং যে কোনো রেডিওজেনিক নিউক্লাইড যা একটি আদিম তেজস্ক্রিয় নিউক্লাইডের চলমান ক্ষয় দ্বারা গঠিত, যেমন ইউরেনিয়াম থেকে রেডন এবং রেডিয়াম।

একটি অতিরিক্ত ~3000 তেজস্ক্রিয় নিউক্লাইড যা প্রকৃতিতে পাওয়া যায় না তা পারমাণবিক চুল্লি এবং কণা ত্বরণকারীতে তৈরি করা হয়েছে। পৃথিবীতে প্রাকৃতিকভাবে পাওয়া যায় না এমন অনেক স্বল্পস্থায়ী নিউক্লাইডও বর্ণালী বিশ্লেষণের মাধ্যমে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে, প্রাকৃতিকভাবে তারা বা সুপারনোভাতে তৈরি হয়েছে। একটি উদাহরণ হল অ্যালুমিনিয়াম-26, যা প্রাকৃতিকভাবে পৃথিবীতে পাওয়া যায় না কিন্তু জ্যোতির্বিজ্ঞানের স্কেলে প্রচুর পরিমাণে পাওয়া যায়।

উপাদানগুলির সারণীকৃত পারমাণবিক ভরগুলি এমন গড় যা বিভিন্ন ভর সহ একাধিক আইসোটোপের উপস্থিতির জন্য দায়ী। আইসোটোপ আবিষ্কারের আগে, পারমাণবিক ভরের পরীক্ষামূলকভাবে নির্ধারিত অ-পূর্ণসংখ্যার মান বিজ্ঞানীদের বিভ্রান্ত করেছিল। উদাহরণস্বরূপ, ক্লোরিনের একটি নমুনায় 75.8% ক্লোরিন-35 এবং 24.2% ক্লোরিন-37 রয়েছে, যা 35.5 পারমাণবিক ভর এককের গড় পারমাণবিক ভর দেয়।

সাধারণভাবে স্বীকৃত বিশ্বতত্ত্ব তত্ত্ব অনুসারে, শুধুমাত্র হাইড্রোজেন এবং হিলিয়ামের আইসোটোপ, লিথিয়াম এবং বেরিলিয়ামের কিছু আইসোটোপের চিহ্ন এবং সম্ভবত কিছু বোরন বিগ ব্যাং-এ তৈরি হয়েছিল, যখন অন্যান্য সমস্ত নিউক্লাইডগুলি পরে সংশ্লেষিত হয়েছিল, তারা এবং সুপারনোভাতে এবং মহাজাগতিক রশ্মি এবং পূর্বে উত্পাদিত নিউক্লাইডের মতো শক্তিমান কণার মধ্যে মিথস্ক্রিয়া। পৃথিবীতে আইসোটোপের প্রাচুর্য এই প্রক্রিয়াগুলির দ্বারা গঠিত পরিমাণ, ছায়াপথের মাধ্যমে তাদের বিস্তার এবং অস্থির আইসোটোপের ক্ষয়ের হারের ফলে। সৌরজগতের প্রাথমিক সমন্বয়ের পরে, আইসোটোপগুলি ভর অনুসারে পুনরায় বিতরণ করা হয়েছিল এবং উপাদানগুলির আইসোটোপিক গঠন গ্রহ থেকে গ্রহে সামান্য পরিবর্তিত হয়। এটি কখনও কখনও উল্কাপিণ্ডের উত্স সনাক্ত করা সম্ভব করে তোলে।

একটি আইসোটোপ (নিউক্লাইড) এর পারমাণবিক ভর (m_r) মূলত এর ভর সংখ্যা (অর্থাৎ এর নিউক্লিয়াসে নিউক্লিয়নের সংখ্যা) দ্বারা নির্ধারিত হয়। নিউক্লিয়াসের বন্ধন শক্তির কারণে, প্রোটন এবং নিউট্রনের মধ্যে ভরের সামান্য পার্থক্য এবং পরমাণুর সাথে যুক্ত ইলেকট্রনের ভরের কারণে ছোট সংশোধনগুলি হয়, কারণ আইসোটোপের মধ্যে ইলেকট্রন:নিউক্লিয়ন অনুপাত আলাদা।

ভর সংখ্যা একটি মাত্রাহীন পরিমাণ। অন্যদিকে পারমাণবিক ভর, কার্বন-12 পরমাণুর ভরের উপর ভিত্তি করে পারমাণবিক ভর একক ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়। এটি "u" (একীভূত পারমাণবিক ভর ইউনিটের জন্য) বা "Da" (ডাল্টনের জন্য) চিহ্ন দিয়ে চিহ্নিত করা হয়।

একটি উপাদানের প্রাকৃতিকভাবে সৃষ্ট আইসোটোপের পারমাণবিক ভর উপাদানটির মানক পারমাণবিক ওজন নির্ধারণ করে। যখন উপাদানটিতে N আইসোটোপ থাকে, নিচের অভিব্যক্তিটি গড় পারমাণবিক ভর m_a -এর জন্য প্রয়োগ করা হয়:

m_a = m₁x₁ + m₂x₂ + ...+ m_Nx_N

যেখানে m₁, m₂, ..., m_N হল প্রতিটি পৃথক আইসোটোপের পারমাণবিক ভর এবং x₁, ..., x_N হল এই আইসোটোপের আপেক্ষিক প্রাচুর্য।

বেশ কয়েকটি অ্যাপ্লিকেশন বিদ্যমান যা একটি প্রদত্ত উপাদানের বিভিন্ন আইসোটোপের বৈশিষ্ট্যকে পুঁজি করে। আইসোটোপ বিচ্ছেদ একটি উল্লেখযোগ্য প্রযুক্তিগত চ্যালেঞ্জ, বিশেষ করে ইউরেনিয়াম বা প্লুটোনিয়ামের মতো ভারী উপাদানগুলির সাথে। লিথিয়াম, কার্বন, নাইট্রোজেন এবং অক্সিজেনের মতো হালকা উপাদানগুলি সাধারণত তাদের যৌগ যেমন CO এবং NO এর গ্যাস প্রসারণ দ্বারা পৃথক করা হয়। হাইড্রোজেন এবং ডিউটেরিয়ামের পৃথকীকরণ অস্বাভাবিক কারণ এটি শারীরিক বৈশিষ্ট্যের পরিবর্তে রাসায়নিকের উপর ভিত্তি করে, উদাহরণস্বরূপ গার্ডলার সালফাইড প্রক্রিয়ায়। ইউরেনিয়াম আইসোটোপগুলিকে গ্যাসের প্রসারণ, গ্যাস সেন্ট্রিফিউগেশন, লেজার আয়নকরণ বিচ্ছেদ এবং (ম্যানহাটান প্রকল্পে) এক ধরনের উৎপাদন ভর স্পেকট্রোমেট্রি দ্বারা বাল্কভাবে আলাদা করা হয়েছে।

• আইসোটোপ বিশ্লেষণ হল আইসোটোপিক স্বাক্ষর নির্ধারণ, একটি নির্দিষ্ট নমুনায় একটি প্রদত্ত উপাদানের আইসোটোপের আপেক্ষিক প্রাচুর্য। আইসোটোপ বিশ্লেষণ প্রায়শই আইসোটোপ অনুপাত ভর স্পেকট্রোমেট্রি দ্বারা করা হয়। বিশেষ করে বায়োজেনিক পদার্থের জন্য, C, N, এবং O এর আইসোটোপের উল্লেখযোগ্য পরিবর্তন ঘটতে পারে। এই ধরনের বৈচিত্র্যের বিশ্লেষণে বিস্তৃত অ্যাপ্লিকেশন রয়েছে, যেমন খাদ্য পণ্যে ভেজাল সনাক্তকরণ বা আইসোস্কেপ ব্যবহার করে পণ্যের ভৌগলিক উত্স। মঙ্গল গ্রহে উদ্ভুত কিছু উল্কাপিন্ডের সনাক্তকরণ তাদের মধ্যে থাকা ট্রেস গ্যাসের আইসোটোপিক স্বাক্ষরের উপর ভিত্তি করে।
• আইসোটোপিক প্রতিস্থাপন গতিশীল আইসোটোপ প্রভাবের মাধ্যমে রাসায়নিক বিক্রিয়ার প্রক্রিয়া নির্ধারণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে।
•   আরেকটি সাধারণ প্রয়োগ হল আইসোটোপিক লেবেলিং, রাসায়নিক বিক্রিয়ায় ট্রেসার বা মার্কার হিসেবে অস্বাভাবিক আইসোটোপের ব্যবহার। সাধারণত, একটি প্রদত্ত উপাদানের পরমাণু একে অপরের থেকে পৃথক করা যায় না। যাইহোক, বিভিন্ন ভরের আইসোটোপ ব্যবহার করে, এমনকি বিভিন্ন নন-রেডিওঅ্যাক্টিভ স্থিতিশীল আইসোটোপগুলিকে ভর স্পেকট্রোমেট্রি বা ইনফ্রারেড বর্ণালী বর্ণালী দ্বারা আলাদা করা যায়। উদাহরণস্বরূপ, 'কোষ সংস্কৃতিতে অ্যামিনো অ্যাসিডের সাথে স্থিতিশীল আইসোটোপ লেবেলিং (SILAC)'-এ স্থিতিশীল আইসোটোপগুলি প্রোটিনের পরিমাণ নির্ধারণের জন্য ব্যবহৃত হয়। যদি তেজস্ক্রিয় আইসোটোপ ব্যবহার করা হয়, তবে তারা নির্গত বিকিরণ দ্বারা সনাক্ত করা যেতে পারে (এটিকে রেডিওআইসোটোপিক লেবেলিং বলা হয়)।
• আইসোটোপগুলি সাধারণত আইসোটোপ ডিলিউশন পদ্ধতি ব্যবহার করে বিভিন্ন উপাদান বা পদার্থের ঘনত্ব নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়, যেখানে আইসোটোপিকভাবে প্রতিস্থাপিত যৌগের পরিচিত পরিমাণ নমুনার সাথে মিশ্রিত করা হয় এবং ফলস্বরূপ মিশ্রণগুলির আইসোটোপিক স্বাক্ষরগুলি ভর বর্ণালী দ্বারা নির্ধারিত হয়।

• রেডিওআইসোটোপিক লেবেলিংয়ের অনুরূপ একটি কৌশল হল রেডিওমেট্রিক ডেটিং: একটি অস্থির উপাদানের পরিচিত অর্ধ-জীবন ব্যবহার করে, কেউ আইসোটোপের পরিচিত ঘনত্ব বিদ্যমান থাকার পর থেকে কতটা সময় অতিবাহিত হয়েছে তা গণনা করতে পারে। সর্বাধিক পরিচিত উদাহরণ হল রেডিওকার্বন ডেটিং কার্বোনাসিয়াস পদার্থের বয়স নির্ধারণ করতে ব্যবহৃত হয়।

• স্পেকট্রোস্কোপির বিভিন্ন রূপ নির্দিষ্ট আইসোটোপের অনন্য পারমাণবিক বৈশিষ্ট্যের উপর নির্ভর করে, উভয়ই তেজস্ক্রিয় এবং স্থিতিশীল। উদাহরণস্বরূপ, নিউক্লিয়ার ম্যাগনেটিক রেজোন্যান্স (NMR) স্পেকট্রোস্কোপি শুধুমাত্র একটি অশূন্য পারমাণবিক স্পিন সহ আইসোটোপের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে। NMR স্পেকট্রোস্কোপিতে ব্যবহৃত সবচেয়ে সাধারণ নিউক্লাইড হল ₁H, ₂D, ₁₅N, ₁₃C এবং ₃₁P।

• Mössbauer স্পেকট্রোস্কোপি নির্দিষ্ট আইসোটোপের পারমাণবিক পরিবর্তনের উপরও নির্ভর করে, যেমন ₅₇Fe।

• Radionuclides এছাড়াও গুরুত্বপূর্ণ ব্যবহার আছে। পারমাণবিক শক্তি এবং পারমাণবিক অস্ত্র বিকাশের জন্য অপেক্ষাকৃত বড় পরিমাণে নির্দিষ্ট আইসোটোপের প্রয়োজন হয়। নিউক্লিয়ার মেডিসিন এবং রেডিয়েশন অনকোলজি যথাক্রমে চিকিৎসা নির্ণয় ও চিকিৎসার জন্য রেডিওআইসোটোপ ব্যবহার করে।

1. "Isotope | Examples & Definition | Britannica"। www.britannica.com (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ২০২৩-০৩-১৯।
2. "Isotope"। Wikipedia (ইংরেজি ভাষায়)। ২০২৩-০২-২১।
3. "isotope | Etymology, origin and meaning of isotope by etymonline"। www.etymonline.com (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ২০২৩-০৩-১৯।
4. "Frederick Soddy"। Wikipedia (ইংরেজি ভাষায়)। ২০২৩-০৩-১৯।
5. "Physics - Latest research and news | Nature"। www.nature.com। সংগ্রহের তারিখ ২০২৩-০৩-১৯।
6. "Wayback Machine" (পিডিএফ)। web.archive.org। ২০১৫-০৩-১৮। ২০১৫-০৩-১৮ তারিখে মূল (পিডিএফ) থেকে আর্কাইভ করা। সংগ্রহের তারিখ ২০২৩-০৩-১৯।
7. Chemistry (IUPAC), The International Union of Pure and Applied। "IUPAC - isotopes (I03331)"। goldbook.iupac.org। সংগ্রহের তারিখ ২০২৩-০৩-১৯।
8. "Galaxy Science Fiction"।
9. "The Nobel Prize in Chemistry 1921"। NobelPrize.org (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ২০২৩-০৩-১৯।
10. "The Nobel Prize in Chemistry 1922"। NobelPrize.org (ইংরেজি ভাষায়)। সংগ্রহের তারিখ ২০২৩-০৩-১৯।