ஃப்ளெரோவியம் அறிமுகம்
ஃப்ளெரோவியம் (Fl) என்பது அணு எண் 114 கொண்ட ஒரு செயற்கை வேதியியல் தனிமம் ஆகும். இது மிகவும் கனமான மற்றும் கதிரியக்க தனிமம் ஆகும், பூமியில் இயற்கையாகக் காணப்படுவதில்லை. இது முதன்முதலில் 1998 இல் ரஷ்யாவின் துப்னாவில் உள்ள அணு ஆராய்ச்சி கூட்டு நிறுவனத்தில் (JINR) தொகுக்கப்பட்டது, மேலும் JINR இல் உள்ள ஃப்ளெரோவ் அணுக்கரு எதிர்வினை ஆய்வகத்தின் நிறுவனர் ரஷ்ய இயற்பியலாளர் ஜார்ஜி ஃப்ளெரோவின் பெயரால் அழைக்கப்பட்டது. இதன் மிகக் குறுகிய அரை ஆயுள் காரணமாக, இதன் வேதியியல் பண்புகளை ஆய்வு செய்வது கடினம், ஆனால் இது ஒரு பிந்தைய-மாற்ற உலோகமாக இருக்கும் என்று கணிக்கப்பட்டுள்ளது.
அடிப்படை பண்புகள்
ஃப்ளெரோவியம் ஒரு மீகன தனிமமாக வகைப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. அதன் அனைத்து ஐசோடோப்புகளும் மிகவும் நிலையற்றவை மற்றும் மிக விரைவாக சிதைகின்றன, இது நடைமுறைப் பயன்பாடுகளை சாத்தியமற்றதாக்குகிறது. இதன் இருப்பு முதன்மையாக தனிம அட்டவணையின் வரம்புகள் மற்றும் கோட்பாட்டு ரீதியான “நிலைத்தன்மை தீவு” உட்பட மிகவும் கனமான அணுக்கருக்களின் நிலைத்தன்மை பற்றிய புரிதலுக்கு பங்களிக்கிறது.
அணுக்கரு அமைப்பு
ஃப்ளெரோவியத்தின் அணு அமைப்பு, அனைத்து தனிமங்களைப் போலவே, புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையால் வரையறுக்கப்படுகிறது. ஒரு நடுநிலை அணுவுக்கு, புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும்.
புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்
- அணு எண் (Z): ஃப்ளெரோவியத்தின் அணு எண் 114 ஆகும். இதன் பொருள் ஒவ்வொரு ஃப்ளெரோவியம் அணுவிலும் அதன் உட்கருவில் 114 புரோட்டான்கள் உள்ளன.
- எலக்ட்ரான்கள்: ஒரு நடுநிலை ஃப்ளெரோவியம் அணுவில், எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கும். எனவே, ஒரு நடுநிலை ஃப்ளெரோவியம் அணுவில் 114 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- நியூட்ரான்கள்: ஃப்ளெரோவியத்தின் வெவ்வேறு ஐசோடோப்புகளுக்கு இடையில் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை மாறுபடும். அறியப்பட்ட மிகவும் நிலையான ஐசோடோப் ஃப்ளெரோவியம்-289 ($^{\text{289}}$Fl) ஆகும். இந்த ஐசோடோப்புக்கு:
- நிறை எண் (A) = 289
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை = நிறை எண் (A) - அணு எண் (Z) = 289 - 114 = 175 நியூட்ரான்கள்.
எலக்ட்ரான் ஏற்பாடு
ஒரு அணுவில் எலக்ட்ரான்களின் ஏற்பாடு அதன் வேதியியல் நடத்தையை தீர்மானிக்கிறது. ஃப்ளெரோவியம், ஒரு மீகன தனிமம் என்பதால், அதன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு ஆஃபாவ் கொள்கையிலிருந்து பெறப்பட்டது, இருப்பினும் அத்தகைய பெரிய அணுக்களுக்கு சார்பியல் விளைவுகள் குறிப்பிடத்தக்கவை.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
ஒரு நடுநிலை ஃப்ளெரோவியம் அணுவின் (Z=114) எலக்ட்ரான் அமைப்பு அதன் 114 எலக்ட்ரான்கள் பல்வேறு ஆற்றல் மட்டங்கள் மற்றும் துணை மட்டங்கள் (ஆர்பிட்டால்கள்) முழுவதும் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்படுகின்றன என்பதை விவரிக்கிறது. எளிமைக்காக ரேடான் (Rn, Z=86) இன் மந்த வாயு மையக் குறிப்பை பயன்படுத்துகிறோம், முழு அமைப்பு:
$[Rn]\ 5f^{14}\ 6d^{10}\ 7s^2\ 7p^2$
அனைத்து நிரம்பிய கூடுகள் மற்றும் துணை கூடுகளைக் காட்ட இதை விரிவுபடுத்தினால்:
$1s^2\ 2s^2\ 2p^6\ 3s^2\ 3p^6\ 4s^2\ 3d^{10}\ 4p^6\ 5s^2\ 4d^{10}\ 5p^6\ 6s^2\ 4f^{14}\ 5d^{10}\ 6p^6\ 7s^2\ 5f^{14}\ 6d^{10}\ 7p^2$
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு அணுவின் வெளிப்புற முதன்மை ஆற்றல் மட்டத்தில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். இந்த எலக்ட்ரான்கள் முதன்மையாக வேதியியல் பிணைப்பில் ஈடுபடுகின்றன. ஃப்ளெரோவியத்திற்கு, வெளிப்புற முதன்மை ஆற்றல் நிலை 7வது கூடு ஆகும்.
7வது கூட்டில், நிரம்பிய துணை கூடுகள் $7s^2$ மற்றும் $7p^2$ ஆகும். எனவே, ஃப்ளெரோவியத்திற்கான இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை இந்த வெளிப்புற துணை கூடுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் கூட்டுத்தொகை ஆகும்: $2 (from\ 7s) + 2 (from\ 7p) = 4$ இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்.
ஃப்ளெரோவியம் தனிம அட்டவணையின் தொகுதி 14 ஐச் சேர்ந்தது, இது பொதுவாக நான்கு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்ட தனிமங்களுக்கு ஒத்ததாகும்.