ரேடான் அறிமுகம்
ரேடான் (Rn) என்பது இயற்கையாக நிகழும் ஒரு கதிரியக்க மந்த வாயுவாகும். இதன் அணு எண் 86. இது யுரேனியம் மற்றும் தோரியத்தின் கதிரியக்க சிதைவு சங்கிலியின் ஒரு விளைபொருளாகும். இந்த தனிமங்கள் பாறைகள் மற்றும் மண் உட்பட பல்வேறு புவியியல் அமைப்புகளில் காணப்படுகின்றன. ஒரு மந்த வாயுவாக இருப்பதால், ரேடான் வேதியியல் ரீதியாக மந்தமானது, அதாவது நிலையான நிலைமைகளின் கீழ் மற்ற தனிமங்களுடன் குறைந்தபட்ச எதிர்வினையையே காட்டுகிறது. ரேடான் நிறமற்றது, மணமற்றது மற்றும் சுவையற்றது, இதனால் சிறப்பு உபகரணங்கள் இல்லாமல் மனித உணர்வால் கண்டறிய முடியாது. குடியிருப்பு வீடுகள் மற்றும் பிற கட்டிடங்கள் போன்ற மூடிய இடங்களுக்குள் இது குவிவது, யுரேனியம் கொண்ட புவியியல் கட்டமைப்புகள் இருக்கும் இந்தியாவின் சில பகுதிகள் உட்பட, உலகளவில் சுற்றுச்சூழல் சுகாதார அக்கறையை ஏற்படுத்துகிறது.
ரேடானின் அணு எண் மற்றும் நிறை
ரேடானின் அணு எண் (Z) 86 ஆகும். இந்த மதிப்பு ஒவ்வொரு ரேடான் அணுவின் கருவிற்குள் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையைத் துல்லியமாக வரையறுக்கிறது. ரேடானின் மிகவும் நிலையான மற்றும் பரவலான ஐசோடோப் ரேடான்-222 (²²²Rn) ஆகும், இது 222 நிறை எண் (A) கொண்டுள்ளது. நிறை எண் என்பது அணுக்கருவில் உள்ள புரோட்டான்கள் மற்றும் நியூட்ரான்களின் மொத்த எண்ணிக்கையைக் குறிக்கிறது. ரேடானின் பிற ஐசோடோப்புகள் இருந்தாலும், அதன் பண்புகள் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் தாக்கத்தைப் பற்றி விவாதிக்கும் போது ரேடான்-222 முதன்மை ஐசோடோப்பாகக் கருதப்படுகிறது.
ரேடான்-222 இல் புரோட்டான்கள், நியூட்ரான்கள் மற்றும் எலக்ட்ரான்கள்
ரேடான்-222 இன் நடுநிலை அணுவிற்காக:
- புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை: புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை இயல்பாகவே அணு எண்ணுக்குச் சமம். இதன் விளைவாக, ஒரு ரேடான் அணுவில் 86 புரோட்டான்கள் உள்ளன.
- எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: ஒரு நடுநிலை அணுவில், மின் நடுநிலையை பராமரிக்க எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையுடன் துல்லியமாகப் பொருந்துகிறது. எனவே, ஒரு நடுநிலை ரேடான் அணுவில் 86 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன.
- நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை: நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை அணு எண்ணை (புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கை) நிறை எண்ணிலிருந்து கழிப்பதன் மூலம் கண்டறியப்படுகிறது. ரேடான்-222 க்கு, நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கை 222 - 86 = 136 நியூட்ரான்கள் என கணக்கிடப்படுகிறது.
ரேடானின் எலக்ட்ரான் அமைப்பு
எலக்ட்ரான் அமைப்பு என்பது ஒரு அணுவின் பல்வேறு அணு ஆர்பிட்டால்களுக்குள் எலக்ட்ரான்களின் குறிப்பிட்ட ஏற்பாட்டைக் விவரிக்கிறது. அணு எண் 86 கொண்ட ரேடானுக்கு, அதன் எலக்ட்ரான் அமைப்பு ஆஃபௌ தத்துவம், ஹன்ட் விதி மற்றும் பவுலி விலக்குக் கோட்பாடு போன்ற நிறுவப்பட்ட கோட்பாடுகளுக்கு இணங்குகிறது.
ரேடானின் முழுமையான எலக்ட்ரான் அமைப்பு: 1s² 2s² 2p⁶ 3s² 3p⁶ 4s² 3d¹⁰ 4p⁶ 5s² 4d¹⁰ 5p⁶ 6s² 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6p⁶
முந்தைய மந்த வாயுவின் எலக்ட்ரான் அமைப்பை சுருக்கமாகப் பயன்படுத்தும் ஒரு சிறிய பிரதிநிதித்துவம், மந்த வாயு குறியீடு என அழைக்கப்படுகிறது. அணு எண் 54 கொண்ட ஜெனான் (Xe) ரேடானுக்கு முந்தைய கால அட்டவணையில் உள்ள மந்த வாயு ஆகும்.
ரேடானின் மந்த வாயு அமைப்பு எனவே: [Xe] 4f¹⁴ 5d¹⁰ 6s² 6p⁶
இந்த குறியீடு, ரேடானின் உள் மைய எலக்ட்ரான்கள் ஜெனான் அணுவில் உள்ளவற்றுடன் ஒத்தவையாக அமையப்பெற்றுள்ளன என்பதையும், அதைத் தொடர்ந்து அடுத்தடுத்த ஆற்றல் மட்டங்களில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் இருப்பதையும் குறிக்கிறது.
ரேடானின் இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள்
இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் ஒரு அணுவின் வெளிப்புற முதன்மை ஆற்றல் மட்டத்தில் (அல்லது கூட்டில்) அமைந்துள்ள எலக்ட்ரான்கள் என வரையறுக்கப்படுகின்றன. இந்த எலக்ட்ரான்கள் ஒரு அணுவின் வேதியியல் நடத்தைக்கும், வேதியியல் பிணைப்பில் பங்கேற்பதற்கும் முக்கியமாக பொறுப்பானவை என்பதால் மிக முக்கியமானவை.
ஒரு ரேடான் அணுவிற்கு, வெளிப்புற முதன்மை ஆற்றல் நிலை 6வது கூடு (n=6) ஆகும். அதன் எலக்ட்ரான் அமைப்பைப் பரிசோதிக்கும் போது, இந்த வெளிப்புற கூட்டில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள் வெளிப்படுகின்றன: 6s² 6p⁶
வெளிப்புற கூட்டில் 6s ஆர்பிட்டாலில் 2 எலக்ட்ரான்கள் மற்றும் 6p ஆர்பிட்டாலில் 6 எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன. இதனால், ஒரு ரேடான் அணுவில் உள்ள மொத்த இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை 2 + 6 = 8 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்கள் ஆகும்.
அதன் வெளிப்புற கூட்டில் உள்ள இந்த முழுமையான 8 இணைதிறன் எலக்ட்ரான்களின் ஆக்டெட் அனைத்து மந்த வாயுக்களுக்கும் பொதுவானது, இது ரேடானின் விதிவிலக்கான நிலைத்தன்மை மற்றும் வெளிப்படையான வேதியியல் மந்தத்தன்மையை விளக்குகிறது.