மாஸ்கோவியம் புரிந்துகொள்ளுதல்: ஒரு செயற்கைத் தனிமத்தின் அணு அமைப்பு
மாஸ்கோவியம் (Mc) என்பது 115 அணு எண் கொண்ட ஒரு செயற்கையான, கதிரியக்க வேதியியல் தனிமம் ஆகும். இது ரஷ்யாவின் மாஸ்கோ பகுதியின் பெயரால் அழைக்கப்படுகிறது, அங்கு இது முதன்முதலில் துப்னாவில் உள்ள அணு ஆராய்ச்சி கூட்டு நிறுவனத்தில் (JINR) தொகுக்கப்பட்டது. ஒரு சூப்பர்கன தனிமமாக, மாஸ்கோவியம் மிகவும் நிலையற்றது மற்றும் மிகக் குறுகிய அரை ஆயுளைக் கொண்டது, அதாவது மற்ற தனிமங்களாகச் சிதைவதற்கு முன் சில நொடிகளே இது நிலைத்திருக்கும். இந்திய உள்கட்டமைப்புத் திட்டங்களில் பயன்படுத்தப்படும் இரும்பு அல்லது மின் வயரிங்-ல் பயன்படுத்தப்படும் தாமிரம் போன்ற பொதுவான தனிமங்களைப் போலன்றி, இதன் ஆய்வு முதன்மையாக இயற்கையான கிடைக்கும் தன்மையின் மூலமாகவோ அல்லது தொழில்துறைப் பயன்பாடுகளின் மூலமாகவோ இல்லாமல், ஆராய்ச்சி ஆய்வகங்களில் நடைபெறுகிறது.
அணு எண் மற்றும் நிறை எண்
மாஸ்கோவியத்தின் அணு எண் (Z) 115 ஆகும். இந்த எண் தனிமத்தை தனித்துவமாக அடையாளம் காண்கிறது மற்றும் அதன் அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு ஒத்திருக்கிறது. மாஸ்கோவியம் ஒரு செயற்கைத் தனிமம் என்பதால், இதற்கு இயற்கையாகக் காணப்படும் ஐசோடோப்புகள் இல்லை. அறியப்பட்ட மிகவும் நிலையான ஐசோடோப் மாஸ்கோவியம்-289 ஆகும், இது 289 நிறை எண் (A) கொண்டுள்ளது. நிறை எண் அணுக்கருவில் உள்ள மொத்த புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை
மாஸ்கோவியம்-289-க்கு:
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை (p⁺): அணு எண் புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை வரையறுக்கிறது. எனவே, மாஸ்கோவியத்தில் 115 புரோட்டான்கள் உள்ளன.
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை (e⁻): ஒரு நடுநிலை அணுவில், எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம். ஆகையால், ஒரு நடுநிலை மாஸ்கோவியம் அணுவில் 115 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை (n⁰): நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை நிறை எண்ணிலிருந்து அணு எண்ணைக் கழிப்பதன் மூலம் கணக்கிடப்படுகிறது (A - Z). மாஸ்கோவியம்-289-க்கு, இது 289 - 115 = 174 நியூட்ரான்கள்.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது அணுக்கருவைச் சுற்றியுள்ள அணு ஆர்பிட்டால்களில் எலக்ட்ரான்களின் அமைப்பைக் குறிக்கிறது. மாஸ்கோவியம் ஒரு சூப்பர்கன தனிமம் என்பதால், அதன் நிலைத்தன்மையின்மை காரணமாக சோதனைச் சரிபார்ப்பு சவாலாக இருப்பதால், எலக்ட்ரான் அமைப்பு கோட்பாட்டு ரீதியாகவே பெறப்படுகிறது. ஆஃபா தத்துவம், ஹன்ட் விதி மற்றும் பவுலி விலக்குக் கொள்கையைப் பின்பற்றி, மாஸ்கோவியத்தின் அடிப்படை நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு:
1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p³
இதை மந்த வாயு குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி சுருக்கலாம், இதில் ரேடான் (Rn) 86 எலக்ட்ரான்கள் வரையிலான எலக்ட்ரான் அமைப்பைக் குறிக்கிறது:
[Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p³
இந்த அமைப்பு மாஸ்கோவியம் கால அட்டவணையின் p-தொடர்பு தொகுதிக்கு சொந்தமானது என்பதைக் குறிக்கிறது, குறிப்பாக 15 ஆம் குழுவில் (நைட்ரஜன் மற்றும் பாஸ்பரஸ் உள்ளிட்ட பினிக்டோஜென்கள்) இது உள்ளது.
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் என்பவை ஒரு அணுவின் வெளிப்புற கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும், அவை முதன்மையாக வேதியியல் பிணைப்பில் ஈடுபட்டுள்ளன. மாஸ்கோவியம் போன்ற p-தொடர்பு தனிமங்களுக்கு, இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் பொதுவாக வெளிப்புற s மற்றும் p துணைக்கூடுகளில் உள்ளவை.
மாஸ்கோவியத்தின் எலக்ட்ரான் அமைப்பான [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p³-ல், வெளிப்புற முதன்மை ஆற்றல் நிலை n=7 ஆகும்.
- 7s துணைக்கூட்டில் 2 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- 7p துணைக்கூட்டில் 3 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
ஆகவே, மாஸ்கோவியத்தில் 5 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன (7s-ல் இருந்து 2 மற்றும் 7p-ல் இருந்து 3). இந்த இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை கால அட்டவணையில் 15 ஆம் குழுவில் அதன் நிலைத்தன்மைக்கு ஒத்திருக்கிறது.