நிஹோனியத்தின் அணு அமைப்பைப் புரிந்துகொள்வது
நிஹோனியம் (Nh) அணு எண் 113 கொண்ட ஒரு செயற்கை வேதியியல் தனிமம் ஆகும். இது மிகக் குறுகிய காலம் வாழும் தனிமம் ஆகும், அதாவது இது பூமியில் இயற்கையாகக் காணப்படுவதில்லை மற்றும் அணுக்கரு இணைவு வினைகள் மூலம் ஆய்வகங்களில் மட்டுமே உருவாக்க முடியும். ஜப்பானுக்கான இரண்டு ஜப்பானியப் பெயர்களில் ஒன்றான “நிஹோன்” என்பதன் பெயரால் நிஹோனியம் பெயரிடப்பட்டது, இதை கண்டுபிடித்த RIKEN இல் உள்ள ஜப்பானிய விஞ்ஞானிகளின் முன்னோடிப் பணியை இது அங்கீகரிக்கிறது. ஒரு சூப்பர்ஹெவி தனிமமாக, அதன் வேதியியல் பண்புகள் அதன் தீவிர நிலையற்ற தன்மை காரணமாக பெரும்பாலும் கோட்பாட்டு ரீதியானவை, மிக நீண்ட காலம் வாழும் ஐசோடோப்பு சுமார் 10 வினாடிகள் மட்டுமே அரை ஆயுளைக் கொண்டுள்ளது.
நிஹோனியம் அணுவில் உள்ள அடிப்படைத் துகள்கள்
நிஹோனியத்தின் அணு எண் (Z) 113 ஆகும். இந்த எண் தனிமத்தை வரையறுக்கிறது மற்றும் அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையை நேரடியாகக் குறிக்கிறது. ஒரு நடுநிலை அணுவுக்கு, எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமம்.
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: 113
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: 113 (ஒரு நடுநிலை அணுவில்)
நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைத் தீர்மானிக்க, ஒரு குறிப்பிட்ட ஐசோடோப்பின் நிறை எண் (A) தேவைப்படுகிறது. நிஹோனியத்தின் மிகவும் நிலையான அறியப்பட்ட ஐசோடோப்பு நிஹோனியம்-286 ($^{286}$Nh) ஆகும். நிறை எண் அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது.
- நிஹோனியம்-286 ($^{286}$Nh) க்கான நிறை எண் (A): 286
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: நிறை எண் - அணு எண் = A - Z = 286 - 113 = 173
எனவே, நிஹோனியம்-286 இன் ஒரு நடுநிலை அணு 113 புரோட்டான்கள், 113 எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் 173 நியூட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு அணு ஆர்பிட்டல்களில் எலக்ட்ரான்கள் எவ்வாறு விநியோகிக்கப்படுகின்றன என்பதை விவரிக்கிறது. நிஹோனியம் போன்ற சூப்பர்ஹெவி தனிமங்களுக்கு, எலக்ட்ரான் அமைப்பு ஆஃப்பாவ் கொள்கை மற்றும் ஹண்ட் விதியின் அடிப்படையில் கணிக்கப்படலாம், இருப்பினும் சார்பியல் விளைவுகள் குறிப்பிடத்தக்கதாகி, எதிர்பார்க்கப்படும் வரிசையை சற்றே மாற்றலாம்.
நிஹோனியத்திற்கான (Z=113) கணிக்கப்பட்ட நிலவு நிலை எலக்ட்ரான் அமைப்பு, பிரதிநிதித்துவத்தை எளிதாக்க உன்னத வாயு குறியீட்டைப் பயன்படுத்தி எழுதலாம், இது அருகிலுள்ள உன்னத வாயுவான ரேடான் (Rn) இலிருந்து தொடங்குகிறது, இது 86 எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளது.
முழு எலக்ட்ரான் அமைப்பு: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶ 7s² 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7p³
உன்னத வாயு குறியீடு: [Rn] 5f¹⁴ 6d¹⁰ 7s² 7p³
இந்த அமைப்பு ரேடான் வரை ஆர்பிட்டல்களை நிரப்பிய பிறகு, எலக்ட்ரான்கள் 5f, 6d, 7s மற்றும் 7p துணை ஓடுகளில் ஆக்கிரமிக்கின்றன என்பதைக் காட்டுகிறது. குறிப்பாக, 5f துணை ஓட்டில் 14 எலக்ட்ரான்கள், 6d துணை ஓட்டில் 10 எலக்ட்ரான்கள், 7s துணை ஓட்டில் 2 எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் 7p துணை ஓட்டில் 3 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு அணுவின் வெளிச்செல்லில் அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் ஆகும். இவை ஒரு தனிமத்தின் வேதியியல் பண்புகளையும், வேதியியல் பிணைப்புகளை உருவாக்கும் திறனையும் முதன்மையாகத் தீர்மானிக்கும் எலக்ட்ரான்கள் ஆகும்.
நிஹோனியத்திற்கு, வெளிச்செல்லானது ஏழாவது ஷெல் (n=7) ஆகும். இந்த ஷெல்லில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் 7s மற்றும் 7p துணை ஓடுகளில் காணப்படுகின்றன.
- 7s துணை ஓட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள்: 2
- 7p துணை ஓட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள்: 3
மொத்த இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை இந்த வெளித்த துணை ஓடுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் கூட்டுத்தொகை ஆகும்.
மொத்த இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்: 2 (7s இலிருந்து) + 3 (7p இலிருந்து) = 5
இது நிஹோனியத்தை தனிம வரிசை அட்டவணையின் 13வது தொகுதியில் வைக்கிறது, போரான், அலுமினியம் மற்றும் இண்டியம் போன்ற தனிமங்களுடன், அவற்றின் வெளி ஆற்றல் மட்டத்தில் முறையே p-துணை ஓடுகளில் மூன்று இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் s-துணை ஓடுகளில் இரண்டு இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களைக் கொண்டுள்ளன, இதனால் s மற்றும் p துணை ஓடுகளில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் உட்பட வெளிச்செல்லில் மொத்தம் ஐந்து எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. இது அதிகாரப்பூர்வமாக 13வது தொகுதியில் வைக்கப்பட்டாலும், அதன் தீவிர நிறை மற்றும் சார்பியல் விளைவுகள் காரணமாக அதன் எதிர்பார்க்கப்படும் வேதியியல் அதன் இலகுவான ஒத்த தனிமங்களிலிருந்து வேறுபடலாம்.