டப்னியம் தனிமம் (Db)
டப்னியம் (அடையாளம் Db) என்பது 105 அணு எண்ணைக் கொண்ட ஒரு செயற்கை வேதியியல் தனிமம் ஆகும். இது ரஷ்யாவின் டப்னா நகரில் உள்ள அணு ஆராய்ச்சி கூட்டு நிறுவனம் (Joint Institute for Nuclear Research) பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது, அங்கு இது முதன்முதலில் செயற்கையாக உருவாக்கப்பட்டது. ஒரு செயற்கைத் தனிமம் என்பதால், டப்னியம் பூமியில் இயற்கையாகக் காணப்படுவதில்லை மற்றும் அணுக்கரு வினைகள் மூலம் ஆய்வகங்களில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. டப்னியத்திற்கு அறியப்பட்ட நடைமுறைப் பயன்பாடுகளோ அல்லது இயற்கையான ஆதாரங்களோ இல்லை, இதனால் அதன் பயன்பாடு அல்லது சுரங்கத்திற்கான உள்ளூர் இந்திய உதாரணங்கள் பொருந்தாது.
அணு எண், புரோட்டான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்
டப்னியத்தின் அணு எண் 105 ஆகும்.
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: அணு எண் நேரடியாக ஓர் அணுவின் உட்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. எனவே, ஒரு டப்னியம் அணு 105 புரோட்டான்களைக் கொண்டுள்ளது.
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: ஒரு நடுநிலை அணுவில், உட்கருவைச் சுற்றிவரும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். இவ்வாறாக, ஒரு நடுநிலை டப்னியம் அணு 105 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
நியூட்ரான்கள் மற்றும் ஐசோடோப்புகள்
டப்னியம் ஒரு மிக கனமான தனிமம் ஆகும், மேலும் அதன் அனைத்து ஐசோடோப்புகளும் மிகக் குறுகிய அரை ஆயுட்காலம் கொண்ட கதிரியக்கத் தனிமங்களாகும். தற்போது அறியப்பட்ட மிகவும் நிலையான ஐசோடோப்பு டப்னியம்-268 ($^{268}\text{Db}$) ஆகும், இது தோராயமாக 29 மணிநேரம் அரை ஆயுட்காலம் கொண்டது.
- டப்னியம்-268க்கான நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: நிறை எண் (A) என்பது உட்கருவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. $^{268}\text{Db}$ க்கு, நிறை எண் 268 ஆகும். நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = நிறை எண் (A) - அணு எண் (Z) நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = 268 - 105 = 163 நியூட்ரான்கள்.
டப்னியத்தின் மற்ற ஐசோடோப்புகள் வெவ்வேறு எண்ணிக்கையிலான நியூட்ரான்களுடன் உள்ளன, இது வெவ்வேறு நிறை எண்களுக்கு வழிவகுக்கிறது. உதாரணமாக, டப்னியம்-260 ($^{260}\text{Db}$) 260 - 105 = 155 நியூட்ரான்களைக் கொண்டிருக்கும்.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது உட்கருவைச் சுற்றியுள்ள அணு ஆர்பிட்டால்களில் எலக்ட்ரான்களின் அமைப்பை விவரிக்கிறது. 105 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட டப்னியத்திற்கு, ஆஃப்கவு தத்துவம் மற்றும் ஹன்ட் விதியின் அடிப்படையில் கணிக்கப்பட்ட அடிநிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு பின்வருமாறு:
$[Rn] 5f^{14} 6d^3 7s^2$
இங்கு, $[Rn]$ என்பது மந்த வாயு ரேடான் (அணு எண் 86) இன் எலக்ட்ரான் அமைப்பைக் குறிக்கிறது, இது ஒரு நிலையான, நிரம்பிய-கூடு அமைப்பில் முதல் 86 எலக்ட்ரான்களைக் கணக்கில் கொள்கிறது. மீதமுள்ள எலக்ட்ரான்கள் அடுத்தடுத்த ஆர்பிட்டால்களை நிரப்புகின்றன: $5f^{14}$, $6d^3$, மற்றும் $7s^2$.
டப்னியத்தின் முழுமையான அமைப்பை விரிவுபடுத்தினால்: $1s^2 2s^2 2p^6 3s^2 3p^6 4s^2 3d^{10} 4p^6 5s^2 4d^{10} 5p^6 6s^2 4f^{14} 5d^{10} 6p^6 5f^{14} 6d^3 7s^2$
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை ஓர் அணுவின் வெளிப்புற கூட்டில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். இவை வேதியியல் பிணைப்பில் பங்கேற்கும் எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். டப்னியத்திற்கு, வெளிப்புற முதன்மை ஆற்றல் நிலை $n=7$ ஆகும்.
- $7s$ துணைக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களாகக் கருதப்படுகின்றன: $7s^2$.
- $6d$ துணைக்கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்களும் டப்னியம் போன்ற இடைநிலைத் தனிமங்களுக்கு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களாகக் கருதப்படுகின்றன, ஏனெனில் அவை வேதியியல் பிணைப்பில் பங்கேற்க முடியும்.
எனவே, டப்னியத்திற்கான இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் $7s^2$ எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் $6d^3$ எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். மொத்த இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = $2 (\text{from } 7s) + 3 (\text{from } 6d) = \textbf{5 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்}$.
இந்த அமைப்பு டப்னியத்தை தனிம அட்டவணையின் குழு 5 இல், வெனாடியம், நையோபியம் மற்றும் டாண்ட்டலம் போன்ற தனிமங்களுடன் வைக்கிறது. இது டப்னியம் ஒத்த வேதியியல் பண்புகளை வெளிப்படுத்தும் என்று பரிந்துரைக்கிறது, பெரும்பாலும் +5 ஆக்சிஜனேற்ற நிலையுடன் தொடர்புடையது, இருப்பினும் அதன் அதிக நிலையற்ற தன்மை மற்றும் குறுகிய அரை ஆயுட்காலம் காரணமாக பரிசோதனை சரிபார்ப்பு மிகவும் சவாலானது.