元素是质子数（即核电荷数）相同的一类原子的总称，决定元素种类的是质子数（即核电荷数），所以不同元素原子之间的本质区别是质子数（即核电荷数）不同．

A、不同元素原子之间的本质区别是质子数（即核电荷数）不同，不是相对原子质量不同，故选项错误．

B、不同元素原子之间的本质区别是质子数（即核电荷数）不同，不是核内中子数不同，故选项错误．

C、不同元素原子之间的本质区别是质子数（即核电荷数）不同，故选项正确．

D、不同元素原子之间的本质区别是质子数（即核电荷数）不同，不是原子的真实质量不同，故选项错误．

故选C．