పరమాణువు

From LTRC
పరమాణువు
దీని యొక్క చిత్రం హీలియం పరమాణువు, కేంద్రకం (గులాబీ రంగు) మరియు ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ విస్తరణను (నలుపు) చూపుతోంది. హీలియం-4 లోని కేంద్రకం (కుడివైపు పైన) వాస్తవానికి గోళాకార సౌష్టవాన్ని కలిగి ఉండి, ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్‌ను పోలి ఉంటుంది, అయితే సంక్లిష్టమైన కేంద్రకాల విషయంలో ఇది ఎల్లప్పుడూ అలా ఉండదు. నల్లని గీత ఒక ఆంగ్స్ట్రమ్ ( 10 m లేదా 100 pm ) పొడవును సూచిస్తుంది.
వర్గీకరణ
ఒక రసాయన మూలకం యొక్క అతి చిన్న గుర్తింపు పొందిన విభజన
ధర్మాలు
ద్రవ్యరాశి పరిధి 1.67×10 నుండి 4.52×10 kg
విద్యుత్ ఆవేశం సున్నా (తటస్థం), లేదా అయాన్ ఆవేశం
వ్యాస పరిధి 62 pm (He) నుండి 520 pm (Cs) (డేటా పేజీ)
భాగాలు ఎలక్ట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లతో కూడిన ఒక సంవిగ్న కేంద్రకం

పరమాణువులు (Atoms) అనేవి రసాయన మూలకాల యొక్క ప్రాథమిక కణాలు మరియు ద్రవ్యానికి పునాది వంటివి. ఒక పరమాణువు ప్రోటాన్లు మరియు సాధారణంగా న్యూట్రాన్లతో కూడిన ఒక కేంద్రకాన్ని కలిగి ఉంటుంది, దీని చుట్టూ విద్యుదయస్కాంత శక్తితో బంధించబడిన ఎలక్ట్రాన్ల సమూహం ఉంటుంది. రసాయన మూలకాలను వాటి పరమాణువులలో ఉండే ప్రోటాన్ల సంఖ్యను బట్టి వేరు చేస్తారు. ఉదాహరణకు, 11 ప్రోటాన్లు ఉన్న ఏదైనా పరమాణువు సోడియం, మరియు 29 ప్రోటాన్లు ఉన్న ఏదైనా పరమాణువు రాగి (కాపర్). ఒకే సంఖ్యలో ప్రోటాన్లు ఉండి, వేర్వేరు సంఖ్యలో న్యూట్రాన్లు ఉన్న పరమాణువులను ఒకే మూలకానికి చెందిన ఐసోటోపులు అని పిలుస్తారు.

పరమాణువులు చాలా చిన్నవి, సాధారణంగా సుమారు 100 పికోమీటర్ల వ్యాసాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఒక మానవ కేశం సుమారు పది లక్షల కార్బన్ పరమాణువుల వెడల్పు ఉంటుంది. పరమాణువులు దృశ్య కాంతి యొక్క అతి తక్కువ తరంగదైర్ఘ్యం కంటే చిన్నవి, అంటే సాధారణ సూక్ష్మదర్శినులతో మానవులు పరమాణువులను చూడలేరు. ఇవి ఎంత చిన్నవంటే, క్వాంటం ప్రభావాల కారణంగా క్లాసికల్ ఫిజిక్స్ (సాంప్రదాయ భౌతికశాస్త్రం) ఉపయోగించి వాటి ప్రవర్తనను ఖచ్చితంగా అంచనా వేయడం సాధ్యం కాదు.

ఒక పరమాణువు యొక్క ద్రవ్యరాశిలో 99.94% కంటే ఎక్కువ కేంద్రకంలోనే ఉంటుంది.[1] ప్రోటాన్లు ధన విద్యుత్ ఆవేశం కలిగి ఉంటాయి మరియు న్యూట్రాన్లకు ఆవేశం ఉండదు, కాబట్టి కేంద్రకం ధనావేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్లు రుణావేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి, మరియు ఈ వ్యతిరేక ఆవేశమే వాటిని కేంద్రకానికి బంధిస్తుంది. సాధారణంగా ఉండే విధంగా ప్రోటాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య సమానంగా ఉంటే, ఆ పరమాణువు మొత్తం మీద విద్యుత్ తటస్థంగా ఉంటుంది. ఆవేశం ఉన్న పరమాణువును అయాన్ అని పిలుస్తారు. ఒక పరమాణువులో ప్రోటాన్ల కంటే ఎలక్ట్రాన్లు ఎక్కువగా ఉంటే, అది మొత్తం రుణావేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దానిని రుణాత్మక అయాన్ (లేదా యానియాన్) అని పిలుస్తారు. దీనికి విరుద్ధంగా, ఎలక్ట్రాన్ల కంటే ప్రోటాన్లు ఎక్కువగా ఉంటే, అది ధనావేశాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు దానిని ధనాత్మక అయాన్ (లేదా కాటయాన్) అని పిలుస్తారు.

పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్లు విద్యుదయస్కాంత శక్తి ద్వారా పరమాణు కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల వైపు ఆకర్షించబడతాయి. కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు కేంద్రక శక్తి (nuclear force) ద్వారా ఒకదానికొకటి ఆకర్షించబడతాయి. ఈ శక్తి సాధారణంగా ధనావేశం ఉన్న ప్రోటాన్లను ఒకదానికొకటి వికర్షించే విద్యుదయస్కాంత శక్తి కంటే బలంగా ఉంటుంది. కొన్ని పరిస్థితులలో, వికర్షించే విద్యుదయస్కాంత శక్తి కేంద్రక శక్తి కంటే బలంగా మారుతుంది. ఈ సందర్భంలో, కేంద్రకం విచ్ఛిన్నమై వేర్వేరు మూలకాలను వదిలివేస్తుంది. ఇది అణు క్షయం (nuclear decay) యొక్క ఒక రూపం.

పరమాణువులు రసాయన బంధాల ద్వారా ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఇతర పరమాణువులతో కలిసి అణువులు లేదా స్ఫటికాలు వంటి రసాయన సమ్మేళనాలను ఏర్పరుస్తాయి. పరమాణువులు ఒకదానికొకటి అతుక్కోవడం మరియు విడిపోవడం అనే సామర్థ్యం ప్రకృతిలో కనిపించే చాలా భౌతిక మార్పులకు కారణం. ఈ మార్పులను అధ్యయనం చేసే శాస్త్రాన్ని రసాయన శాస్త్రం (Chemistry) అంటారు.

పరమాణు సిద్ధాంతం యొక్క చరిత్ర

ప్రధాన వ్యాసం: History of atomic theory 'పరమాణువు' (Atom) అనే పదం ప్రాచీన గ్రీకు పదం 'Atomos' నుండి ఉద్భవించింది,[note 1] దీని అర్థం "కోయలేనిది" అని. అయితే, ఈ ప్రాచీన ఆలోచన శాస్త్రీయ తర్కం కంటే తాత్విక తర్కంపై ఆధారపడి ఉంది. ఆధునిక పరమాణు సిద్ధాంతం ఈ పాత భావనలపై ఆధారపడి లేదు.[2][3] 19వ శతాబ్దం ప్రారంభంలో, శాస్త్రవేత్త జాన్ డాల్టన్ ద్రవ్యం నిజంగా వివిక్త ప్రమాణాలతో కూడి ఉందని ఆధారాలను కనుగొన్నారు, కాబట్టి ఆ ప్రమాణాలకు 'పరమాణువు' అనే పదాన్ని వర్తింపజేశారు.[4]

తత్వశాస్త్రం

ప్రధాన వ్యాసం: Atomism

ద్రవ్యం చిన్న చిన్న విడదీయలేని కణాలతో తయారవుతుందనే ప్రాథమిక ఆలోచన అనేక ప్రాచీన సంస్కృతులలో కనిపించింది. ఈ ప్రాచీన ఆలోచనలు శాస్త్రీయ ఆధారాల కంటే తాత్విక తర్కంపై ఆధారపడి ఉన్నాయి, మరియు ఆధునిక పరమాణు సిద్ధాంతం ఈ పాత భావనలపై ఆధారపడి లేదు.[2] ఏది ఏమైనప్పటికీ, 'పరమాణువు' అనే పదం గ్రీకు తత్వవేత్తలు ల్యూసిప్పస్ మరియు అతని శిష్యుడు డెమోక్రిటస్ ఉపయోగించిన 'atomos' ("కోయలేనిది") అనే పదం నుండి ఉద్భవించింది, వారు క్రీస్తుపూర్వం 5వ శతాబ్దంలో ఈ ఆలోచనను అభివృద్ధి చేశారు.[5][2]

డాల్టన్ యొక్క బహుళ నిష్పత్తుల నియమం

1800ల ప్రారంభంలో, జాన్ డాల్టన్ తన మరియు ఇతర శాస్త్రవేత్తల ద్వారా సేకరించిన ప్రయోగాత్మక డేటాను సంకలనం చేసి, ఇప్పుడు "బహుళ నిష్పత్తుల నియమం" అని పిలువబడే ఒక నమూనాను కనుగొన్నారు. రెండు నిర్దిష్ట రసాయన మూలకాలను కలిగి ఉన్న ఏదైనా రసాయన సమ్మేళనాల సమూహంలో, మూలకం B యొక్క కొలతకు మూలకం A యొక్క పరిమాణం ఈ సమ్మేళనాలలో చిన్న పూర్ణాంకాల నిష్పత్తుల ద్వారా మారుతుందని ఆయన గమనించారు. ఈ నమూనా ప్రతి మూలకం ఇతర మూలకాలతో ప్రాథమిక బరువు యొక్క గుణిజాలలో కలుస్తుందని, ప్రతి మూలకం ప్రత్యేక బరువు యొక్క ప్రమాణాన్ని కలిగి ఉంటుందని సూచించింది. డాల్టన్ ఈ ప్రమాణాలను "పరమాణువులు" అని పిలవాలని నిర్ణయించుకున్నారు.[6]

ఉదాహరణకు, రెండు రకాల టిన్ ఆక్సైడ్ ఉన్నాయి: ఒకటి 88.1% టిన్ మరియు 11.9% ఆక్సిజన్ కలిగిన బూడిద రంగు పొడి, మరొకటి 78.7% టిన్ మరియు 21.3% ఆక్సిజన్ కలిగిన తెల్లటి పొడి. ఈ గణాంకాలను సర్దుబాటు చేస్తే, బూడిద రంగు పొడిలో ప్రతి 100 గ్రాముల టిన్‌కు సుమారు 13.5 గ్రాముల ఆక్సిజన్ ఉంటుంది, మరియు తెల్లటి పొడిలో ప్రతి 100 గ్రాముల టిన్‌కు సుమారు 27 గ్రాముల ఆక్సిజన్ ఉంటుంది. 13.5 మరియు 27 అనేవి 1:2 నిష్పత్తిని ఏర్పరుస్తాయి. బూడిద రంగు ఆక్సైడ్‌లో ప్రతి టిన్ పరమాణువుకు ఒక ఆక్సిజన్ పరమాణువు ఉందని, మరియు తెల్లటి ఆక్సైడ్‌లో ప్రతి టిన్ పరమాణువుకు రెండు ఆక్సిజన్ పరమాణువులు ఉన్నాయని డాల్టన్ నిర్ధారించారు (SnO మరియు SnO2).[7][8]

డాల్టన్ ఐరన్ ఆక్సైడ్లను కూడా విశ్లేషించారు. 78.1% ఇనుము మరియు 21.9% ఆక్సిజన్ కలిగిన నల్లటి పొడి ఒక రకమైన ఐరన్ ఆక్సైడ్; మరియు 70.4% ఇనుము మరియు 29.6% ఆక్సిజన్ కలిగిన ఎర్రటి పొడి మరొక ఐరన్ ఆక్సైడ్. ఈ గణాంకాలను సర్దుబాటు చేస్తే, నల్లటి పొడిలో ప్రతి 100 గ్రాముల ఇనుముకు సుమారు 28 గ్రాముల ఆక్సిజన్ ఉంటుంది, మరియు ఎర్రటి పొడిలో ప్రతి 100 గ్రాముల ఇనుముకు సుమారు 42 గ్రాముల ఆక్సిజన్ ఉంటుంది. 28 మరియు 42 అనేవి 2:3 నిష్పత్తిని ఏర్పరుస్తాయి. ఈ ఆక్సైడ్‌లలో, ప్రతి రెండు ఇనుము పరమాణువులకు, వరుసగా రెండు లేదా మూడు ఆక్సిజన్ పరమాణువులు ఉన్నాయని డాల్టన్ నిర్ధారించారు. ఈ పదార్థాలు నేడు ఐరన్(II) ఆక్సైడ్ మరియు ఐరన్(III) ఆక్సైడ్ అని పిలువబడతాయి, మరియు వాటి ఫార్ములాలు వరుసగా FeO మరియు Fe2O3. ఐరన్(II) ఆక్సైడ్ ఫార్ములా సాధారణంగా FeO అని వ్రాయబడుతుంది, కానీ ఇది స్ఫటికాకార పదార్థం కాబట్టి మనం దీనిని Fe2O2 అని కూడా వ్రాయవచ్చు, మరియు దానిని Fe2O3 తో పోల్చినప్పుడు, ఆక్సిజన్ కోసం 2:3 నిష్పత్తి స్పష్టంగా కనిపిస్తుంది.[9][10]

చివరి ఉదాహరణగా, డాల్టన్ అసలు డేటాలోని విలువలను ఉపయోగించకపోయినా: నైట్రస్ ఆక్సైడ్ (N2O) 63.3% నైట్రోజన్ మరియు 36.7% ఆక్సిజన్, నైట్రిక్ ఆక్సైడ్ (NO) 44.05% నైట్రోజన్ మరియు 55.95% ఆక్సిజన్, మరియు నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్ (NO2) 29.5% నైట్రోజన్ మరియు 70.5% ఆక్సిజన్ కలిగి ఉంటాయి. ఈ గణాంకాలను సర్దుబాటు చేస్తే, నైట్రస్ ఆక్సైడ్‌లో ప్రతి 140 గ్రాముల నైట్రోజన్‌కు 80 గ్రాముల ఆక్సిజన్ ఉంటుంది, నైట్రిక్ ఆక్సైడ్‌లో ప్రతి 140 గ్రాముల నైట్రోజన్‌కు సుమారు 160 గ్రాముల ఆక్సిజన్ ఉంటుంది, మరియు నైట్రోజన్ డయాక్సైడ్‌లో ప్రతి 140 గ్రాముల నైట్రోజన్‌కు 320 గ్రాముల ఆక్సిజన్ ఉంటుంది. 80, 160, మరియు 320 అనేవి 1:2:4 నిష్పత్తిని ఏర్పరుస్తాయి.[11][12]

ఎలక్ట్రాన్ ఆవిష్కరణ

1897లో, జె.జె. థామ్సన్ కాథోడ్ కిరణాలు విద్యుత్ మరియు అయస్కాంత క్షేత్రాల ద్వారా విక్షేపణం చెందుతాయని కనుగొన్నారు, అంటే కాథోడ్ కిరణాలు కాంతి రూపం కాదని, విద్యుత్ ఆవేశం ఉన్న కణాలతో తయారయ్యాయని, మరియు కణాలు విక్షేపణం చెందిన దిశను బట్టి వాటి ఆవేశం రుణాత్మకమని అర్థమైంది.[13] ఈ కణాలు హైడ్రోజన్ (అతి తేలికైన పరమాణువు) కంటే 1,700 రెట్లు తేలికగా ఉన్నాయని ఆయన కొలిచారు.[14] ఆయన ఈ కొత్త కణాలను 'కార్పస్కిల్స్' అని పిలిచారు, కానీ తరువాత ఇవి విద్యుత్తును మోసే కణాలు కాబట్టి 'ఎలక్ట్రాన్లు' అని పేరు మార్చబడ్డాయి.[15] ఎలక్ట్రాన్లు ఫోటోఎలెక్ట్రిక్ మరియు రేడియోధార్మిక పదార్థాల ద్వారా విడుదలయ్యే కణాలతో సమానమని కూడా థామ్సన్ చూపారు.[16] విద్యుత్ ప్రవాహం అనేది ఒక పరమాణువు నుండి మరొక పరమాణువుకు ఎలక్ట్రాన్లు వెళ్లడం అని, మరియు ప్రవాహం లేనప్పుడు ఎలక్ట్రాన్లు పరమాణువులలోనే పొందుపరచబడతాయని థామ్సన్ వివరించారు. దీని అర్థం శాస్త్రవేత్తలు భావించినట్లుగా పరమాణువులు విడదీయలేనివి కావు. పరమాణువు ఎలక్ట్రాన్లతో కూడి ఉంటుంది, వాటి రుణావేశం విద్యుత్ తటస్థ పరమాణువును సృష్టించడానికి ఏదో ఒక ధనావేశ వనరు ద్వారా సమతుల్యం చేయబడుతుంది. అయాన్లు, థామ్సన్ వివరించినట్లుగా, ఎలక్ట్రాన్ల అదనపు లేదా కొరత ఉన్న పరమాణువులై ఉండాలి.[17]

కేంద్రకం ఆవిష్కరణ

ప్రధాన వ్యాసం: Rutherford scattering experiments

పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్లు తగినంత ధనావేశంతో సమతుల్యం చేయబడాలి, కానీ ఈ ధనావేశం ఎక్కడి నుండి వస్తుందో థామ్సన్‌కు తెలియదు, కాబట్టి ఆయన ఇది పరమాణువు అంతటా ఉందని, పరమాణువు ఒక గోళం ఆకారంలో ఉందని తాత్కాలికంగా ప్రతిపాదించారు. అందుబాటులో ఉన్న ఆధారాలకు సరిపోయేలా ఇది గణితపరంగా సరళమైన పరికల్పన. దీనిని అనుసరించి, ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ శక్తుల సమతుల్యత ఎలక్ట్రాన్లను గోళం అంతటా ఎక్కువ లేదా తక్కువ సమానంగా పంపిణీ చేస్తుందని థామ్సన్ ఊహించారు.[18] థామ్సన్ నమూనాను సాధారణంగా ప్లమ్ పుడ్డింగ్ మోడల్ అని పిలుస్తారు, అయితే థామ్సన్ లేదా అతని సహచరులు ఈ పోలికను ఉపయోగించలేదు.[19] థామ్సన్ నమూనా అసంపూర్ణమైనది, ఇది ఉద్గార వర్ణపటాలు మరియు వాలెన్సీల వంటి మూలకాల యొక్క ఇతర లక్షణాలను అంచనా వేయలేకపోయింది. పరమాణు కేంద్రకం ఆవిష్కరణతో ఇది త్వరలోనే కనుమరుగైంది.

1908 మరియు 1913 మధ్య, ఎర్నెస్ట్ రూథర్‌ఫర్డ్ మరియు అతని సహచరులు హన్స్ గీగర్ మరియు ఎర్నెస్ట్ మార్స్‌డెన్ ఒక సిరీస్ ప్రయోగాలు చేశారు, అందులో వారు లోహపు పలుచని రేకులను ఆల్ఫా కణాల పుంజంతో బాంబు దాడి చేశారు. ఆల్ఫా కణాల విక్షేపణ నమూనాలను కొలవడానికి వారు ఇలా చేశారు. వారు తక్కువ సంఖ్యలో ఆల్ఫా కణాలు 90° కంటే ఎక్కువ కోణాల్లో విక్షేపణం చెందడాన్ని గమనించారు. థామ్సన్ పరమాణు నమూనా ప్రకారం ఇది సాధ్యం కాదు, ఎందుకంటే దాని ఆవేశాలు తగినంత బలమైన విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి చాలా విస్తరించి ఉన్నాయి. విక్షేపణాలు అన్నీ చాలా తక్కువగా ఉండాలి. పరమాణువు యొక్క ధనావేశం పరమాణువు మధ్యలో ఒక చిన్న పరిమాణంలో కేంద్రీకృతమై ఉందని మరియు ఎలక్ట్రాన్లు ఈ కేంద్రకం చుట్టూ ఒక విస్తృత మేఘంలో ఉంటాయని రూథర్‌ఫర్డ్ ప్రతిపాదించారు. ఈ కేంద్రకం పరమాణువు యొక్క ద్రవ్యరాశిలో దాదాపు అంతా కలిగి ఉంది. అటువంటి తీవ్రమైన ఆవేశ సాంద్రత మాత్రమే, దాని అధిక ద్రవ్యరాశి ద్వారా లంగరు వేయబడి, ఆల్ఫా కణాలను అంత బలంగా విక్షేపణం చేయగల విద్యుత్ క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలదు.[20]

బోర్ నమూనా

ప్రధాన వ్యాసం: Bohr model

క్లాసికల్ మెకానిక్స్‌లో ఒక సమస్య ఏమిటంటే, త్వరణం చెందుతున్న ఆవేశిత కణం విద్యుదయస్కాంత వికిరణాన్ని విడుదల చేస్తుంది, దీనివల్ల కణం గతి శక్తిని కోల్పోతుంది. వృత్తాకార చలనం త్వరణంగా పరిగణించబడుతుంది, అంటే కేంద్ర ఆవేశం చుట్టూ తిరుగుతున్న ఎలక్ట్రాన్ వేగాన్ని కోల్పోతున్నప్పుడు ఆ కేంద్రకం వైపు సర్పిలాకారంలో పడిపోవాలి. 1913లో, భౌతిక శాస్త్రవేత్త నీల్స్ బోర్ ఒక కొత్త నమూనాను ప్రతిపాదించారు, అందులో పరమాణువు యొక్క ఎలక్ట్రాన్లు కేంద్రకం చుట్టూ తిరుగుతాయని భావించబడ్డాయి, కానీ అవి పరిమిత సంఖ్యలో కక్ష్యలలో మాత్రమే తిరగగలవు, మరియు ఒక ఫోటాన్ శోషణ లేదా వికిరణానికి అనుగుణంగా శక్తిలో వివిక్త మార్పులతో మాత్రమే ఈ కక్ష్యల మధ్య దూకగలవు.[21] ఎలక్ట్రాన్ల కక్ష్యలు ఎందుకు స్థిరంగా ఉన్నాయో మరియు మూలకాలు ఎందుకు వివిక్త వర్ణపటాలలో విద్యుదయస్కాంత వికిరణాన్ని గ్రహిస్తాయో మరియు విడుదల చేస్తాయో వివరించడానికి ఈ క్వాంటైజేషన్ ఉపయోగించబడింది.[22] బోర్ నమూనా హైడ్రోజన్ యొక్క ఉద్గార వర్ణపటాలను మాత్రమే అంచనా వేయగలదు, ఒకటి కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న పరమాణువులను కాదు.

ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల ఆవిష్కరణ

ప్రధాన వ్యాసం: Atomic nucleus, Discovery of the neutron

1815లో, విలియం ప్రౌట్ అనేక మూలకాల పరమాణు బరువులు హైడ్రోజన్ పరమాణు బరువు యొక్క గుణిజాలని గమనించారు, ఐసోటోపులను పరిగణనలోకి తీసుకుంటే ఇది వాస్తవానికి అన్నింటికీ నిజమే. 1898లో, జె.జె. థామ్సన్ హైడ్రోజన్ అయాన్ యొక్క ధనావేశం ఎలక్ట్రాన్ యొక్క రుణావేశానికి సమానమని కనుగొన్నారు, మరియు ఇవి అప్పట్లో తెలిసిన అతి చిన్న ఆవేశిత కణాలు.[23] పరమాణువులోని ధనావేశం ఎలక్ట్రాన్ యొక్క రుణావేశానికి ధనాత్మక గుణిజమని థామ్సన్ తరువాత కనుగొన్నారు.[24] 1913లో, హెన్రీ మోస్లీ ఒక ఉత్తేజిత పరమాణువు నుండి ఎక్స్-రే ఉద్గారాల పౌనఃపున్యాలు దాని పరమాణు సంఖ్య మరియు హైడ్రోజన్ యొక్క కేంద్రక ఆవేశం యొక్క గణిత ప్రమేయమని కనుగొన్నారు. 1919లో, రూథర్‌ఫర్డ్ నైట్రోజన్ వాయువును ఆల్ఫా కణాలతో బాంబు దాడి చేసి, వాయువు నుండి హైడ్రోజన్ అయాన్లు విడుదలవుతున్నట్లు గుర్తించారు, మరియు ఆల్ఫా కణాలు నైట్రోజన్ పరమాణువుల కేంద్రకాలను తాకి విచ్ఛిన్నం చేయడం వల్ల ఇవి ఉత్పత్తి అవుతాయని నిర్ధారించారు.[25]

ఈ పరిశీలనలు హైడ్రోజన్ కేంద్రకం ఎలక్ట్రాన్ యొక్క రుణావేశానికి సమానమైన ధనావేశం కలిగిన ఒకే కణమని రూథర్‌ఫర్డ్ నిర్ధారించడానికి దారితీశాయి.[26] ఆయన 1920లో ఈ కణానికి "ప్రోటాన్" అని పేరు పెట్టారు.[27] పరమాణువులోని ప్రోటాన్ల సంఖ్య (దీనిని రూథర్‌ఫర్డ్ "పరమాణు సంఖ్య"[28][29] అని పిలిచారు) ఆవర్తన పట్టికపై మూలకం యొక్క క్రమ సంఖ్యకు సమానమని కనుగొనబడింది మరియు అందువల్ల మూలకాలను ఒకదానికొకటి వేరు చేయడానికి సరళమైన మరియు స్పష్టమైన మార్గాన్ని అందించింది. ప్రతి మూలకం యొక్క పరమాణు బరువు దాని ప్రోటాన్ సంఖ్య కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది, కాబట్టి అదనపు బరువు విద్యుత్ ఆవేశం లేని మరియు ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి సమానమైన ద్రవ్యరాశి కలిగిన తెలియని కణాల ద్వారా మోయబడుతుందని రూథర్‌ఫర్డ్ పరికల్పన చేశారు.

1928లో, వాల్టర్ బోథే ఆల్ఫా కణాలతో బాంబు దాడి చేసినప్పుడు బెరీలియం అత్యంత చొచ్చుకుపోయే, విద్యుత్ తటస్థ వికిరణాన్ని విడుదల చేస్తుందని గమనించారు. ఈ వికిరణం పారాఫిన్ మైనం నుండి హైడ్రోజన్ పరమాణువులను బయటకు పంపగలదని తరువాత కనుగొనబడింది. ప్రారంభంలో ఇది అధిక-శక్తి గామా వికిరణం అని భావించబడింది, ఎందుకంటే గామా వికిరణం లోహాలలోని ఎలక్ట్రాన్లపై ఇలాంటి ప్రభావాన్ని చూపుతుంది, కానీ జేమ్స్ చాడ్విక్ ఈ పరస్పర చర్యలో శక్తి మరియు ద్రవ్యవేగం సంరక్షించబడినంత కాలం, విద్యుదయస్కాంత వికిరణం వల్ల అయనీకరణ ప్రభావం చాలా బలంగా ఉందని కనుగొన్నారు. 1932లో, చాడ్విక్ హైడ్రోజన్ మరియు నైట్రోజన్ వంటి వివిధ మూలకాలను రహస్య "బెరీలియం వికిరణం"కు గురిచేశారు, మరియు వెనక్కి నెట్టబడే ఆవేశిత కణాల శక్తులను కొలవడం ద్వారా, ఆ వికిరణం వాస్తవానికి విద్యుత్ తటస్థ కణాలతో కూడి ఉందని, అవి గామా కిరణం వలె ద్రవ్యరాశి రహితంగా ఉండలేవని, బదులుగా ప్రోటాన్ ద్రవ్యరాశికి సమానమైన ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉండాలని ఆయన నిర్ధారించారు. చాడ్విక్ ఇప్పుడు ఈ కణాలను రూథర్‌ఫర్డ్ యొక్క న్యూట్రాన్లుగా పేర్కొన్నారు.[30]

ప్రస్తుత ఏకాభిప్రాయ నమూనా

1925లో, వెర్నర్ హైసెన్‌బర్గ్ క్వాంటం మెకానిక్స్ యొక్క మొదటి స్థిరమైన గణిత సూత్రీకరణను (మ్యాట్రిక్స్ మెకానిక్స్) ప్రచురించారు.[31] ఒక సంవత్సరం క్రితం, లూయిస్ డి బ్రోగ్లీ అన్ని కణాలు కొంత వరకు తరంగాల వలె ప్రవర్తిస్తాయని ప్రతిపాదించారు,[32] మరియు 1926లో ఎర్విన్ ష్రోడింగర్ ఈ ఆలోచనను ఉపయోగించి ష్రోడింగర్ సమీకరణాన్ని అభివృద్ధి చేశారు, ఇది ఎలక్ట్రాన్లను అంతరిక్షంలోని బిందువులుగా కాకుండా త్రిమితీయ తరంగ రూపాలుగా వివరిస్తుంది.[33] కణాలను వివరించడానికి తరంగ రూపాలను ఉపయోగించడం వల్ల కలిగే పరిణామం ఏమిటంటే, ఒక నిర్దిష్ట సమయంలో కణం యొక్క స్థానం మరియు ద్రవ్యవేగం రెండింటికీ ఖచ్చితమైన విలువలను పొందడం గణితపరంగా అసాధ్యం. ఇది 1927లో వెర్నర్ హైసెన్‌బర్గ్ రూపొందించిన అనిశ్చితి సూత్రం (uncertainty principle) గా పిలువబడింది.[31] ఈ భావనలో, ఒక స్థానాన్ని కొలవడంలో ఒక నిర్దిష్ట ఖచ్చితత్వం కోసం, ద్రవ్యవేగం కోసం కేవలం సంభావ్య విలువల పరిధిని మాత్రమే పొందవచ్చు, మరియు దీనికి విరుద్ధంగా కూడా.[34] అందువల్ల, పరమాణువు యొక్క గ్రహ నమూనాను విస్మరించి, కేంద్రకం చుట్టూ ఉన్న పరమాణు ఆర్బిటాల్ ప్రాంతాలను వివరించే నమూనాకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడింది, అక్కడ ఒక నిర్దిష్ట ఎలక్ట్రాన్ ఉండే అవకాశం ఎక్కువగా ఉంటుంది.[35][36] ఈ నమూనా హైడ్రోజన్ కంటే పెద్ద పరమాణువుల యొక్క కొన్ని నిర్మాణ మరియు వర్ణపట నమూనాల వంటి మునుపటి నమూనాలు వివరించలేని పరమాణు ప్రవర్తన యొక్క పరిశీలనలను వివరించగలిగింది.

నిర్మాణం

ఉప-పరమాణు కణాలు

ప్రధాన వ్యాసం: Subatomic particle

'పరమాణువు' అనే పదం మొదట చిన్న కణాలుగా కత్తిరించలేని కణాన్ని సూచించినప్పటికీ, ఆధునిక శాస్త్రీయ వినియోగంలో పరమాణువు వివిధ ఉప-పరమాణు కణాలతో కూడి ఉంటుంది. పరమాణువు యొక్క భాగాలు ఎలక్ట్రాన్, ప్రోటాన్, మరియు న్యూట్రాన్.

ఎలక్ట్రాన్ ఈ కణాలలో అతి తక్కువ ద్రవ్యరాశి కలిగినది, ఇది 9.11×10^-31 kg వద్ద నాలుగు ఆర్డర్ల పరిమాణంలో ఉంటుంది, రుణాత్మక విద్యుత్ ఆవేశం మరియు అందుబాటులో ఉన్న పద్ధతులను ఉపయోగించి కొలవడానికి చాలా చిన్న పరిమాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[37] న్యూట్రినో ద్రవ్యరాశి ఆవిష్కరణ వరకు, ఇది ధనాత్మక నిశ్చల ద్రవ్యరాశిని కొలిచిన అతి తేలికైన కణం. సాధారణ పరిస్థితులలో, ఎలక్ట్రాన్లు వ్యతిరేక విద్యుత్ ఆవేశాల ద్వారా సృష్టించబడిన ఆకర్షణ ద్వారా ధనావేశ కేంద్రకానికి బంధించబడతాయి. ఎలక్ట్రాన్లు 19వ శతాబ్దం చివర నుండి తెలుసు, ఎక్కువగా జె.జె. థామ్సన్ కృషితో; వివరాల కోసం ఉప-పరమాణు భౌతికశాస్త్ర చరిత్ర చూడండి.

ప్రోటాన్లు ధనావేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి మరియు 1.6726×10^-27 kg ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాయి. పరమాణువులోని ప్రోటాన్ల సంఖ్యను దాని పరమాణు సంఖ్య అని పిలుస్తారు. ఎర్నెస్ట్ రూథర్‌ఫర్డ్ (1919) ఆల్ఫా-కణ బాంబు దాడిలో నైట్రోజన్ హైడ్రోజన్ కేంద్రకాలుగా కనిపించే వాటిని బయటకు పంపుతుందని గమనించారు. 1920 నాటికి, ఆయన హైడ్రోజన్ కేంద్రకం పరమాణువులోని ఒక ప్రత్యేక కణమని అంగీకరించి, దానికి ప్రోటాన్ అని పేరు పెట్టారు.

న్యూట్రాన్లకు విద్యుత్ ఆవేశం ఉండదు మరియు 1.6749×10^-27 kg ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటాయి.[38][39] న్యూట్రాన్లు మూడు భాగాల కణాలలో అత్యంత బరువైనవి, కానీ వాటి ద్రవ్యరాశి కేంద్రక బంధన శక్తి ద్వారా తగ్గించబడవచ్చు. న్యూట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు (సమిష్టిగా న్యూక్లియాన్లు అని పిలుస్తారు) పోల్చదగిన కొలతలు కలిగి ఉంటాయి—2.5×10^-15 m క్రమంలో—అయినప్పటికీ ఈ కణాల 'ఉపరితలం' స్పష్టంగా నిర్వచించబడలేదు.[40] న్యూట్రాన్ 1932లో ఆంగ్ల భౌతిక శాస్త్రవేత్త జేమ్స్ చాడ్విక్ ద్వారా కనుగొనబడింది.

భౌతికశాస్త్రం యొక్క స్టాండర్డ్ మోడల్లో, ఎలక్ట్రాన్లు అంతర్గత నిర్మాణం లేని నిజమైన ప్రాథమిక కణాలు, అయితే ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు క్వార్కులు అని పిలువబడే ప్రాథమిక కణాలతో కూడిన మిశ్రమ కణాలు. పరమాణువులలో రెండు రకాల క్వార్కులు ఉంటాయి, ప్రతి ఒక్కటి భిన్నమైన విద్యుత్ ఆవేశాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ప్రోటాన్లు రెండు అప్ క్వార్కులు (ప్రతి ఒక్కటి +2/3 ఆవేశంతో) మరియు ఒక డౌన్ క్వార్క్ (−1/3 ఆవేశంతో) తో కూడి ఉంటాయి. న్యూట్రాన్లు ఒక అప్ క్వార్క్ మరియు రెండు డౌన్ క్వార్కులతో కూడి ఉంటాయి. ఈ వ్యత్యాసం రెండు కణాల మధ్య ద్రవ్యరాశి మరియు ఆవేశంలో వ్యత్యాసాన్ని వివరిస్తుంది.[41][42]

క్వార్కులు బలమైన పరస్పర చర్య (లేదా బలమైన శక్తి) ద్వారా కలిసి ఉంటాయి, ఇది గ్లూయాన్లు ద్వారా మధ్యవర్తిత్వం వహిస్తుంది. ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు, కేంద్రకంలో కేంద్రక శక్తి ద్వారా ఒకదానికొకటి బంధించబడతాయి, ఇది బలమైన శక్తి యొక్క అవశేషం, ఇది కొంత భిన్నమైన పరిధి-లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది (కేంద్రక శక్తిపై వ్యాసం చూడండి). గ్లూయాన్ గేజ్ బోసాన్ల కుటుంబంలో సభ్యుడు, ఇవి భౌతిక శక్తులకు మధ్యవర్తిత్వం వహించే ప్రాథమిక కణాలు.[41][42]

కేంద్రకం

ప్రధాన వ్యాసం: Atomic nucleus

పరమాణువులోని బంధిత ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు అన్నీ కలిసి ఒక చిన్న పరమాణు కేంద్రకం (atomic nucleus) ను ఏర్పరుస్తాయి, వీటిని సమిష్టిగా న్యూక్లియాన్లు (nucleons) అని పిలుస్తారు. హైడ్రోజన్ నుండి యురేనియం వరకు కేంద్రకం యొక్క వ్యాసార్థం 2 నుండి 7 ఫెమ్టోమీటర్ల (femtometres) పరిధిలో ఉంటుంది. కేంద్రకం యొక్క వ్యాసార్థం A3 తో స్కేల్ అవుతుంది, ఇక్కడ A అనేది మొత్తం న్యూక్లియాన్ల సంఖ్య.[43] ఇది పరమాణువు యొక్క వ్యాసార్థం కంటే చాలా చిన్నది, పరమాణువు వ్యాసార్థం సుమారు 105 fm క్రమంలో ఉంటుంది. న్యూక్లియాన్లు అవశేష బలమైన బలం (residual strong force) అని పిలువబడే స్వల్ప-శ్రేణి ఆకర్షణీయమైన పొటెన్షియల్ ద్వారా బంధించబడి ఉంటాయి. 2.5 fm కంటే తక్కువ దూరంలో, ఈ బలం ధనాత్మక ఆవేశం కలిగిన ప్రోటాన్లు ఒకదానికొకటి వికర్షించుకోవడానికి కారణమయ్యే స్థిర విద్యుత్ బలం (electrostatic force) కంటే చాలా శక్తివంతమైనది.[44]

ఒకే మూలకానికి చెందిన పరమాణువులు ఒకే సంఖ్యలో ప్రోటాన్లను కలిగి ఉంటాయి, దీనిని పరమాణు సంఖ్య (atomic number) అంటారు. ఒకే మూలకం లోపల, న్యూట్రాన్ల సంఖ్య మారవచ్చు, ఇది ఆ మూలకం యొక్క ఐసోటోప్ను నిర్ణయిస్తుంది. ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల మొత్తం సంఖ్య న్యూక్లైడ్ను నిర్ణయిస్తుంది. ప్రోటాన్లకు సంబంధించి న్యూట్రాన్ల సంఖ్య కేంద్రకం యొక్క స్థిరత్వాన్ని నిర్ణయిస్తుంది, కొన్ని ఐసోటోపులు రేడియోధార్మిక క్షయం (radioactive decay) కు లోనవుతాయి.[45]

ప్రోటాన్, ఎలక్ట్రాన్ మరియు న్యూట్రాన్లను ఫెర్మియాన్లుగా (fermions) వర్గీకరిస్తారు. ఫెర్మియాన్లు పౌలీ మినహాయింపు సూత్రం (Pauli exclusion principle) ను పాటిస్తాయి, ఇది బహుళ ప్రోటాన్ల వంటి సరూప ఫెర్మియాన్లు ఒకే సమయంలో ఒకే క్వాంటం స్థితిని ఆక్రమించకుండా నిరోధిస్తుంది. అందువల్ల, కేంద్రకంలోని ప్రతి ప్రోటాన్ ఇతర ప్రోటాన్ల కంటే భిన్నమైన క్వాంటం స్థితిని ఆక్రమించాలి, ఇదే నియమం కేంద్రకంలోని అన్ని న్యూట్రాన్లకు మరియు ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్‌లోని అన్ని ఎలక్ట్రాన్లకు వర్తిస్తుంది.[46]

న్యూట్రాన్ల కంటే భిన్నమైన సంఖ్యలో ప్రోటాన్లను కలిగి ఉన్న కేంద్రకం, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సంఖ్య మరింత దగ్గరగా సరిపోలేలా చేసే రేడియోధార్మిక క్షయం ద్వారా తక్కువ శక్తి స్థితికి పడిపోయే అవకాశం ఉంది. ఫలితంగా, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సంఖ్య సమానంగా ఉన్న పరమాణువులు క్షయం నుండి మరింత స్థిరంగా ఉంటాయి, కానీ పరమాణు సంఖ్య పెరిగేకొద్దీ, కేంద్రకం యొక్క స్థిరత్వాన్ని కాపాడటానికి ప్రోటాన్ల పరస్పర వికర్షణకు అనుగుణంగా న్యూట్రాన్ల నిష్పత్తిని పెంచాల్సి ఉంటుంది.[46]

పరమాణు కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల సంఖ్యను మార్చవచ్చు, అయితే బలమైన బలం కారణంగా దీనికి చాలా ఎక్కువ శక్తి అవసరం. బహుళ పరమాణు కణాలు కలిసి భారీ కేంద్రకాన్ని ఏర్పరిచినప్పుడు అణు సంలీనం (Nuclear fusion) జరుగుతుంది, ఉదాహరణకు రెండు కేంద్రకాల శక్తివంతమైన ఘర్షణ ద్వారా. ఉదాహరణకు, సూర్యుని కేంద్రంలో ప్రోటాన్లు తమ పరస్పర వికర్షణను—కూలుంబ్ అవరోధం (coulomb barrier)—అధిగమించడానికి 3 నుండి 10 keV శక్తి అవసరం మరియు అవి కలిసి ఒకే కేంద్రకంగా మారుతాయి.[47] అణు విచ్ఛిత్తి (Nuclear fission) అనేది దీనికి వ్యతిరేక ప్రక్రియ, ఇది ఒక కేంద్రకాన్ని రెండు చిన్న కేంద్రకాలుగా విడిపోయేలా చేస్తుంది—సాధారణంగా రేడియోధార్మిక క్షయం ద్వారా. అధిక శక్తి కలిగిన ఉప-పరమాణు కణాలు లేదా ఫోటాన్ల బాంబు దాడి ద్వారా కూడా కేంద్రకాన్ని మార్చవచ్చు. ఇది కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల సంఖ్యను మార్చినట్లయితే, ఆ పరమాణువు వేరే రసాయన మూలకంగా మారుతుంది.[48][49]

సంలీన చర్య తర్వాత కేంద్రకం యొక్క ద్రవ్యరాశి విడి కణాల ద్రవ్యరాశుల మొత్తం కంటే తక్కువగా ఉంటే, ఈ రెండు విలువల మధ్య వ్యత్యాసాన్ని ఉపయోగపడే శక్తిగా (ఉదాహరణకు గామా కిరణం, లేదా బీటా కణం యొక్క గతి శక్తి) విడుదల చేయవచ్చు, దీనిని ఆల్బర్ట్ ఐన్‌స్టీన్ యొక్క ద్రవ్యరాశి-శక్తి తుల్యత (mass–energy equivalence) సూత్రం E = mc2 ద్వారా వివరించవచ్చు, ఇక్కడ m అనేది ద్రవ్యరాశి నష్టం మరియు c అనేది కాంతి వేగం. ఈ లోటు కొత్త కేంద్రకం యొక్క బంధన శక్తి (binding energy) లో భాగం, మరియు ఇది తిరిగి పొందలేని శక్తి నష్టం, దీనివల్ల సంలీనం చెందిన కణాలు వేరు కావడానికి ఈ శక్తి అవసరమయ్యే స్థితిలో కలిసి ఉంటాయి.[50]

ఇనుము మరియు నికెల్ కంటే తక్కువ పరమాణు సంఖ్యలు కలిగిన—సుమారు 60 మొత్తం న్యూక్లియాన్ సంఖ్య—పెద్ద కేంద్రకాలను సృష్టించే రెండు కేంద్రకాల సంలీనం సాధారణంగా ఒక ఉష్ణమోచక చర్య (exothermic process), ఇది వాటిని కలపడానికి అవసరమైన దానికంటే ఎక్కువ శక్తిని విడుదల చేస్తుంది.[51] ఈ శక్తిని విడుదల చేసే ప్రక్రియే నక్షత్రాలలో అణు సంలీనాన్ని స్వయం-స్థిరమైన చర్యగా మారుస్తుంది. భారీ కేంద్రకాల కోసం, ప్రతి న్యూక్లియాన్కు బంధన శక్తి తగ్గడం ప్రారంభమవుతుంది. అంటే సుమారు 26 కంటే ఎక్కువ పరమాణు సంఖ్య మరియు సుమారు 60 కంటే ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి సంఖ్య కలిగిన కేంద్రకాన్ని ఉత్పత్తి చేసే సంలీన ప్రక్రియ ఒక ఉష్ణగ్రాహక చర్య (endothermic process). అందువల్ల, మరింత భారీ కేంద్రకాలు నక్షత్రం యొక్క జలస్థితిక సమతుల్యత (hydrostatic equilibrium) ను నిలబెట్టగల శక్తిని ఉత్పత్తి చేసే సంలీన చర్యకు లోనుకాలేవు.[46]

ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్

ప్రధాన వ్యాసం: Electron configuration, Electron shell, Atomic orbital ఇవి కూడా చూడండి: Electronegativity పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్లు విద్యుదయస్కాంత బలం ద్వారా కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల వైపు ఆకర్షించబడతాయి. ఈ బలం ఎలక్ట్రాన్లను చిన్న కేంద్రకం చుట్టూ ఉన్న స్థిర విద్యుత్ పొటెన్షియల్ వెల్ (potential well) లోపల బంధిస్తుంది, అంటే ఎలక్ట్రాన్ తప్పించుకోవడానికి బాహ్య శక్తి వనరు అవసరం. ఎలక్ట్రాన్ కేంద్రకానికి ఎంత దగ్గరగా ఉంటే, ఆకర్షణ బలం అంత ఎక్కువగా ఉంటుంది. అందువల్ల పొటెన్షియల్ వెల్ మధ్యలో బంధించబడిన ఎలక్ట్రాన్లు ఎక్కువ దూరంలో ఉన్న వాటి కంటే తప్పించుకోవడానికి ఎక్కువ శక్తిని కోరుకుంటాయి.

ఎలక్ట్రాన్లు, ఇతర కణాల వలె, తరంగ-కణ ద్వంద్వత్వం (wave–particle duality) యొక్క లక్షణాలను కలిగి ఉంటాయి. ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ అనేది పొటెన్షియల్ వెల్ లోపల ఉన్న ఒక ప్రాంతం, ఇక్కడ ప్రతి ఎలక్ట్రాన్ ఒక రకమైన త్రిమితీయ స్థిర తరంగం (standing wave) ను ఏర్పరుస్తుంది—ఇది కేంద్రకానికి సంబంధించి కదలని తరంగ రూపం. ఈ ప్రవర్తన పరమాణు ఆర్బిటాల్ (atomic orbital) ద్వారా నిర్వచించబడుతుంది, ఇది ఒక ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్థానాన్ని కొలిచినప్పుడు అది ఒక నిర్దిష్ట ప్రదేశంలో కనిపించే సంభావ్యతను వర్ణించే గణిత ప్రమేయం.[52] కేంద్రకం చుట్టూ వీటిలో ఒక వివిక్త (లేదా క్వాంటైజ్డ్) ఆర్బిటాల్ సెట్ మాత్రమే ఉంటుంది, ఎందుకంటే ఇతర సాధ్యమయ్యే తరంగ నమూనాలు వేగంగా మరింత స్థిరమైన రూపంలోకి క్షీణిస్తాయి.[53] ఆర్బిటాల్‌లు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ రింగ్ లేదా నోడ్ నిర్మాణాలను కలిగి ఉండవచ్చు మరియు పరిమాణం, ఆకారం మరియు దిశలో ఒకదానికొకటి భిన్నంగా ఉంటాయి.[54]

ప్రతి పరమాణు ఆర్బిటాల్ ఎలక్ట్రాన్ యొక్క నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయి (energy level) కి అనుగుణంగా ఉంటుంది. ఎలక్ట్రాన్ కొత్త క్వాంటం స్థితిలోకి పెంచడానికి తగినంత శక్తి ఉన్న ఫోటాన్ను గ్రహించడం ద్వారా దాని స్థితిని అధిక శక్తి స్థాయికి మార్చుకోగలదు. అదేవిధంగా, స్వచ్ఛంద ఉద్గారం (spontaneous emission) ద్వారా, అధిక శక్తి స్థితిలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్ అదనపు శక్తిని ఫోటాన్‌గా విడుదల చేస్తూ తక్కువ శక్తి స్థితికి పడిపోవచ్చు. క్వాంటం స్థితుల శక్తుల వ్యత్యాసాల ద్వారా నిర్వచించబడిన ఈ లక్షణ శక్తి విలువలు పరమాణు వర్ణపట రేఖలకు (atomic spectral lines) కారణమవుతాయి.[53]

ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడానికి లేదా జోడించడానికి అవసరమైన శక్తి—ఎలక్ట్రాన్ బంధన శక్తి—న్యూక్లియాన్ల బంధన శక్తి కంటే చాలా తక్కువ. ఉదాహరణకు, హైడ్రోజన్ పరమాణువు నుండి భూస్థాయి (ground-state) ఎలక్ట్రాన్‌ను తొలగించడానికి కేవలం 13.6 eV మాత్రమే అవసరం,[55] అదే డ్యూటీరియం కేంద్రకాన్ని విభజించడానికి 2.23 మిలియన్ eV అవసరం.[56] పరమాణువులు సమాన సంఖ్యలో ప్రోటాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లను కలిగి ఉంటే విద్యుత్ ఆవేశం పరంగా తటస్థంగా ఉంటాయి. ఎలక్ట్రాన్ల లోపం లేదా అదనపు ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న పరమాణువులను అయాన్లు అంటారు. కేంద్రకానికి దూరంగా ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు ఇతర సమీప పరమాణువులకు బదిలీ చేయబడవచ్చు లేదా పరమాణువుల మధ్య పంచుకోబడవచ్చు. ఈ యంత్రాంగం ద్వారా, పరమాణువులు అణువులుగా మరియు అయానిక్ మరియు సహసంయోజక బంధం నెట్‌వర్క్ స్ఫటికీకరణ వంటి ఇతర రకాల రసాయన సమ్మేళనాలగా బంధించబడగలవు.[57]

ధర్మాలు

కేంద్రక ధర్మాలు

ప్రధాన వ్యాసం: Isotope, Stable isotope, List of nuclides, List of elements by stability of isotopes

నిర్వచనం ప్రకారం, కేంద్రకంలో ఒకే సంఖ్యలో ప్రోటాన్లు ఉన్న ఏవైనా రెండు పరమాణువులు ఒకే రసాయన మూలకానికి చెందినవి. సమాన సంఖ్యలో ప్రోటాన్లు ఉండి, భిన్నమైన సంఖ్యలో న్యూట్రాన్లు ఉన్న పరమాణువులు ఒకే మూలకం యొక్క వేర్వేరు ఐసోటోపులు. ఉదాహరణకు, అన్ని హైడ్రోజన్ పరమాణువులు సరిగ్గా ఒక ప్రోటాన్‌ను కలిగి ఉంటాయి, కానీ న్యూట్రాన్లు లేని (హైడ్రోజన్-1, అత్యంత సాధారణ రూపం,[58] దీనిని ప్రోటియం అని కూడా పిలుస్తారు), ఒక న్యూట్రాన్ (డ్యూటీరియం), రెండు న్యూట్రాన్లు (ట్రిటియం) మరియు రెండు కంటే ఎక్కువ న్యూట్రాన్లు ఉన్న ఐసోటోపులు ఉన్నాయి. తెలిసిన మూలకాలు ఒక ప్రోటాన్ మూలకం హైడ్రోజన్ నుండి 118-ప్రోటాన్ మూలకం ఒగానెసన్ వరకు పరమాణు సంఖ్యల సమితిని ఏర్పరుస్తాయి.[59] 82 కంటే ఎక్కువ పరమాణు సంఖ్యలు కలిగిన మూలకాల యొక్క తెలిసిన అన్ని ఐసోటోపులు రేడియోధార్మికతను కలిగి ఉంటాయి, అయితే 83వ మూలకం (బిస్మత్) యొక్క రేడియోధార్మికత చాలా స్వల్పంగా ఉండటం వల్ల ఆచరణాత్మకంగా నిర్లక్ష్యం చేయదగినది.[60][61]

భూమిపై సుమారు 339 న్యూక్లైడ్లు సహజంగా సంభవిస్తాయి,[62] వీటిలో 251 (సుమారు 74%) క్షీణించడం గమనించబడలేదు, మరియు వీటిని "స్థిర ఐసోటోపులు" (stable isotopes) అని పిలుస్తారు. కేవలం 90 న్యూక్లైడ్లు సైద్ధాంతికంగా స్థిరంగా ఉంటాయి, అయితే మరో 161 (మొత్తం 251కి చేరుకుంటుంది) క్షీణించడం గమనించబడలేదు, అయినప్పటికీ సిద్ధాంతపరంగా శక్తిపరంగా ఇది సాధ్యమే. వీటిని కూడా అధికారికంగా "స్థిరమైనవి"గా వర్గీకరించారు. అదనంగా 35 రేడియోధార్మిక న్యూక్లైడ్లు 100 మిలియన్ సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని (half-lives) కలిగి ఉన్నాయి, మరియు సౌర వ్యవస్థ పుట్టినప్పటి నుండి ఉండేంత దీర్ఘకాలికమైనవి. ఈ 286 న్యూక్లైడ్ల సేకరణను ప్రిమోర్డియల్ న్యూక్లైడ్లు (primordial nuclides) అని పిలుస్తారు. చివరగా, అదనంగా 53 స్వల్పకాలిక న్యూక్లైడ్లు సహజంగా సంభవిస్తాయని తెలుసు, ఇవి ప్రిమోర్డియల్ న్యూక్లైడ్ క్షయం యొక్క కుమార్తె ఉత్పత్తులు (ఉదాహరణకు యురేనియం నుండి రేడియం), లేదా భూమిపై సహజ శక్తివంతమైన ప్రక్రియల ఉత్పత్తులు, ఉదాహరణకు కాస్మిక్ కిరణాల బాంబు దాడి (ఉదాహరణకు, కార్బన్-14).[63][note 2]

80 రసాయన మూలకాలకు, కనీసం ఒక స్థిర ఐసోటోప్ ఉంటుంది. సాధారణంగా, ఈ మూలకాలలో ప్రతిదానికి కొన్ని స్థిర ఐసోటోపులు మాత్రమే ఉంటాయి, సగటున ప్రతి మూలకానికి 3.1 స్థిర ఐసోటోపులు ఉంటాయి. ఇరవై ఆరు "మోనో ఐసోటోపిక్ మూలకాలు" (monoisotopic elements) కేవలం ఒకే ఒక స్థిర ఐసోటోప్‌ను కలిగి ఉంటాయి, అయితే ఏదైనా మూలకం కోసం గమనించిన అత్యధిక సంఖ్యలో స్థిర ఐసోటోపులు పది, ఇది టిన్ మూలకానికి ఉంది. 43, 61, మరియు 83 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సంఖ్య కలిగిన అన్ని మూలకాలకు స్థిర ఐసోటోపులు లేవు.[64]

ఐసోటోపుల స్థిరత్వం ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల నిష్పత్తి ద్వారా, మరియు మూసివేయబడిన మరియు నిండిన క్వాంటం షెల్స్‌ను సూచించే కొన్ని "మ్యాజిక్ నంబర్ల" న్యూట్రాన్లు లేదా ప్రోటాన్ల ఉనికి ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది. ఈ క్వాంటం షెల్స్ కేంద్రకం యొక్క షెల్ మోడల్ లోని శక్తి స్థాయిల సెట్‌కు అనుగుణంగా ఉంటాయి; నిండిన షెల్స్, ఉదాహరణకు టిన్ కోసం 50 ప్రోటాన్ల నిండిన షెల్, న్యూక్లైడ్‌కు అసాధారణ స్థిరత్వాన్ని ఇస్తుంది. తెలిసిన 251 స్థిర న్యూక్లైడ్లలో, కేవలం నాలుగు మాత్రమే బేసి సంఖ్యలో ప్రోటాన్లు మరియు బేసి సంఖ్యలో న్యూట్రాన్లను కలిగి ఉన్నాయి: హైడ్రోజన్-2 (డ్యూటీరియం), లిథియం-6, బోరాన్-10, మరియు నైట్రోజన్-14. (టాంటాలమ్-180m బేసి-బేసి మరియు పరిశీలనాత్మకంగా స్థిరంగా ఉంటుంది, కానీ చాలా సుదీర్ఘ అర్ధ-జీవిత కాలంతో క్షీణిస్తుందని అంచనా వేయబడింది.) అలాగే, కేవలం నాలుగు సహజంగా సంభవించే, రేడియోధార్మిక బేసి-బేసి న్యూక్లైడ్లు ఒక బిలియన్ సంవత్సరాల కంటే ఎక్కువ అర్ధ-జీవిత కాలాన్ని కలిగి ఉన్నాయి: పొటాషియం-40, వెనేడియం-50, లాంతనం-138, మరియు లుటీషియం-176. చాలా బేసి-బేసి కేంద్రకాలు బీటా క్షయం (beta decay) పరంగా అత్యంత అస్థిరంగా ఉంటాయి, ఎందుకంటే క్షయం ఉత్పత్తులు సరి-సరిగా ఉంటాయి, అందువల్ల న్యూక్లియర్ పెయిరింగ్ ఎఫెక్ట్స్ (nuclear pairing effects) కారణంగా మరింత బలంగా బంధించబడతాయి.[65]

ద్రవ్యరాశి

ప్రధాన వ్యాసం: Atomic mass, mass number

పరమాణువు యొక్క ద్రవ్యరాశిలో ఎక్కువ భాగం దానిని తయారు చేసే ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్ల నుండి వస్తుంది. ఒక నిర్దిష్ట పరమాణువులోని ఈ కణాల మొత్తం సంఖ్యను (వీటిని "న్యూక్లియాన్లు" అంటారు) ద్రవ్యరాశి సంఖ్య (mass number) అంటారు. ఇది ఒక ధన పూర్ణాంకం మరియు డైమెన్షన్ లేనిది (ద్రవ్యరాశి డైమెన్షన్ కలిగి ఉండటానికి బదులుగా), ఎందుకంటే ఇది గణనను వ్యక్తపరుస్తుంది. ద్రవ్యరాశి సంఖ్య యొక్క ఉపయోగం యొక్క ఉదాహరణ "కార్బన్-12," ఇది 12 న్యూక్లియాన్లను (ఆరు ప్రోటాన్లు మరియు ఆరు న్యూట్రాన్లు) కలిగి ఉంటుంది.

నిశ్చల స్థితిలో ఉన్న పరమాణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి (mass of an atom at rest) తరచుగా డాల్టన్లలో (Da) వ్యక్తపరచబడుతుంది, దీనిని ఏకీకృత పరమాణు ద్రవ్యరాశి యూనిట్ (u) అని కూడా పిలుస్తారు. ఈ యూనిట్ కార్బన్-12 యొక్క స్వేచ్ఛా తటస్థ పరమాణువు ద్రవ్యరాశిలో పన్నెండవ వంతుగా నిర్వచించబడింది, ఇది సుమారు 1.66×10^-27 kg.[66] హైడ్రోజన్-1 (హైడ్రోజన్ యొక్క తేలికైన ఐసోటోప్, ఇది అత్యల్ప ద్రవ్యరాశి కలిగిన న్యూక్లైడ్ కూడా) 1.007825 Da పరమాణు భారాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[67] ఈ సంఖ్య యొక్క విలువను పరమాణు ద్రవ్యరాశి (atomic mass) అంటారు. ఒక నిర్దిష్ట పరమాణువు దాని ద్రవ్యరాశి సంఖ్య రెట్లు డాల్టన్‌కు సుమారుగా సమానమైన (1% లోపు) పరమాణు ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది (ఉదాహరణకు నైట్రోజన్-14 ద్రవ్యరాశి సుమారు 14 Da), కానీ ఈ సంఖ్య కార్బన్-12 విషయంలో తప్ప (నిర్వచనం ప్రకారం) ఖచ్చితంగా పూర్ణాంకం కాదు.[68] అత్యంత భారీ స్థిర పరమాణువు లెడ్-208,[60] దీని ద్రవ్యరాశి 207.9766521 Da.[69]

అత్యంత భారీ పరమాణువులు కూడా నేరుగా పని చేయడానికి చాలా తేలికగా ఉన్నందున, రసాయన శాస్త్రవేత్తలు బదులుగా మోల్స్ యూనిట్‌ను ఉపయోగిస్తారు. ఏదైనా మూలకం యొక్క ఒక మోల్ పరమాణువులు ఎల్లప్పుడూ ఒకే సంఖ్యలో పరమాణువులను కలిగి ఉంటాయి (సుమారు 6.022×10^23). ఈ సంఖ్యను ఎంచుకున్నారు, తద్వారా ఒక మూలకం 1 u పరమాణు ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటే, ఆ మూలకం యొక్క ఒక మోల్ పరమాణువుల ద్రవ్యరాశి ఒక గ్రాముకు దగ్గరగా ఉంటుంది. డాల్టన్ యొక్క నిర్వచనం కారణంగా, ప్రతి కార్బన్-12 పరమాణువు సరిగ్గా 12 Da పరమాణు ద్రవ్యరాశిని కలిగి ఉంటుంది, కాబట్టి ఒక మోల్ కార్బన్-12 పరమాణువుల బరువు సరిగ్గా 0.012 kg ఉంటుంది.[66]

ఆకారం మరియు పరిమాణం

ప్రధాన వ్యాసం: Atomic radius

పరమాణువులకు బాగా నిర్వచించబడిన బాహ్య సరిహద్దు లేదు, కాబట్టి వాటి కొలతలు సాధారణంగా పరమాణు వ్యాసార్థం (atomic radius) పరంగా వివరించబడతాయి. ఇది కేంద్రకం నుండి ఎలక్ట్రాన్ క్లౌడ్ విస్తరించే దూరం యొక్క కొలత.[70] ఇది పరమాణువు గోళాకార ఆకారాన్ని ప్రదర్శిస్తుందని ఊహిస్తుంది, ఇది శూన్యంలో లేదా స్వేచ్ఛా ప్రదేశంలో ఉన్న పరమాణువులకు మాత్రమే వర్తిస్తుంది. రెండు పరమాణువులు రసాయన బంధంలో చేరినప్పుడు రెండు కేంద్రకాల మధ్య దూరం నుండి పరమాణు వ్యాసార్థాలను పొందవచ్చు. వ్యాసార్థం పరమాణు చార్టుపై పరమాణువు యొక్క స్థానం, రసాయన బంధం రకం, పొరుగు పరమాణువుల సంఖ్య (కోఆర్డినేషన్ సంఖ్య) మరియు స్పిన్ అని పిలువబడే క్వాంటం మెకానిక్స్ ధర్మంతో మారుతుంది.[71] మూలకాల ఆవర్తన పట్టికపై, నిలువు వరుసలలో కిందికి వెళ్ళేటప్పుడు పరమాణు పరిమాణం పెరుగుతుంది, కానీ అడ్డు వరుసలలో (ఎడమ నుండి కుడికి) వెళ్ళేటప్పుడు తగ్గుతుంది.[72] తత్ఫలితంగా, అతి చిన్న పరమాణువు 32 pm వ్యాసార్థంతో హీలియం, అతి పెద్ద వాటిలో ఒకటి 225 pm తో సీసియం.[73]

విద్యుత్ క్షేత్రాల వంటి బాహ్య శక్తులకు గురైనప్పుడు, పరమాణువు యొక్క ఆకారం గోళాకార సౌష్టవం (spherical symmetry) నుండి మారవచ్చు. విరూపణ క్షేత్ర పరిమాణం మరియు బాహ్య షెల్ ఎలక్ట్రాన్ల ఆర్బిటాల్ రకంపై ఆధారపడి ఉంటుంది, ఇది గ్రూప్ థియరీ పరిగణనల ద్వారా చూపబడింది. ఉదాహరణకు స్ఫటికాలలో అగోళాకార విచలనాలు సంభవించవచ్చు, ఇక్కడ తక్కువ-సౌష్టవం (low-symmetry) లాటిస్ సైట్ల వద్ద పెద్ద స్ఫటిక-విద్యుత్ క్షేత్రాలు సంభవించవచ్చు.[74][75] సల్ఫర్ అయాన్లు[76] మరియు చాల్కోజెన్ అయాన్ల కోసం పైరైట్-రకం సమ్మేళనాలలో గణనీయమైన దీర్ఘవృత్తాకార (ellipsoidal) విరూపణలు సంభవిస్తాయని చూపబడింది.[77]

పరమాణు కొలతలు కాంతి తరంగదైర్ఘ్యాల (400–700 nm) కంటే వేల రెట్లు చిన్నవి, కాబట్టి వాటిని ఆప్టికల్ మైక్రోస్కోప్ ఉపయోగించి చూడలేము, అయితే వ్యక్తిగత పరమాణువులను స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్ ఉపయోగించి గమనించవచ్చు. పరమాణువు యొక్క సూక్ష్మతను ఊహించుకోవడానికి, ఒక సాధారణ మానవ జుట్టు వెడల్పు సుమారు 1 మిలియన్ కార్బన్ పరమాణువులని పరిగణించండి.[78] ఒక నీటి చుక్కలో సుమారు 2 సెక్స్టిలియన్ (2×10^21) ఆక్సిజన్ పరమాణువులు, మరియు రెట్టింపు సంఖ్యలో హైడ్రోజన్ పరమాణువులు ఉంటాయి.[79] 2×10^-4 kg ద్రవ్యరాశి కలిగిన ఒక క్యారెట్ వజ్రం సుమారు 10 సెక్స్టిలియన్ (1022) కార్బన్ పరమాణువులను కలిగి ఉంటుంది.[note 3] ఒక ఆపిల్‌ను భూమి పరిమాణానికి పెద్దదిగా చేస్తే, ఆపిల్‌లోని పరమాణువులు అసలు ఆపిల్ పరిమాణంలో ఉంటాయి.[80]

రేడియోధార్మిక క్షయం

ప్రధాన వ్యాసం: Radioactive decay

ప్రతి మూలకం ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఐసోటోపులను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి అస్థిర కేంద్రకాలను కలిగి ఉండి రేడియోధార్మిక క్షయానికి లోనవుతాయి, దీనివల్ల కేంద్రకం కణాలను లేదా విద్యుదయస్కాంత వికిరణాన్ని విడుదల చేస్తుంది. కేంద్రకం యొక్క వ్యాసార్థం బలమైన బలం యొక్క వ్యాసార్థంతో పోలిస్తే పెద్దదిగా ఉన్నప్పుడు రేడియోధార్మికత సంభవించవచ్చు, ఇది కేవలం 1 fm క్రమంలోని దూరాలలో మాత్రమే పనిచేస్తుంది.[81]

రేడియోధార్మిక క్షయం యొక్క అత్యంత సాధారణ రూపాలు:[82][83]

  • ఆల్ఫా క్షయం: కేంద్రకం ఆల్ఫా కణాన్ని విడుదల చేసినప్పుడు ఈ ప్రక్రియ జరుగుతుంది, ఇది రెండు ప్రోటాన్లు మరియు రెండు న్యూట్రాన్లతో కూడిన హీలియం కేంద్రకం. ఉద్గారం ఫలితంగా తక్కువ పరమాణు సంఖ్య కలిగిన కొత్త మూలకం ఏర్పడుతుంది.
  • బీటా క్షయం (మరియు ఎలక్ట్రాన్ క్యాప్చర్): ఈ ప్రక్రియలు బలహీన బలం (weak force) ద్వారా నియంత్రించబడతాయి, మరియు ఒక న్యూట్రాన్ ప్రోటాన్‌గా, లేదా ప్రోటాన్ న్యూట్రాన్‌గా మారడం వల్ల సంభవిస్తాయి. న్యూట్రాన్ నుండి ప్రోటాన్ పరివర్తన ఒక ఎలక్ట్రాన్ మరియు ఒక యాంటీన్యూట్రినో ఉద్గారంతో కూడి ఉంటుంది, అయితే ప్రోటాన్ నుండి న్యూట్రాన్ పరివర్తన (ఎలక్ట్రాన్ క్యాప్చర్‌లో తప్ప) ఒక పాజిట్రాన్ మరియు ఒక న్యూట్రినో ఉద్గారానికి కారణమవుతుంది. ఎలక్ట్రాన్ లేదా పాజిట్రాన్ ఉద్గారాలను బీటా కణాలు అంటారు. బీటా క్షయం కేంద్రకం యొక్క పరమాణు సంఖ్యను ఒకటి పెంచుతుంది లేదా తగ్గిస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్ క్యాప్చర్ పాజిట్రాన్ ఉద్గారం కంటే సాధారణం, ఎందుకంటే దీనికి తక్కువ శక్తి అవసరం. ఈ రకమైన క్షయంలో, కేంద్రకం నుండి పాజిట్రాన్ ఉద్గారానికి బదులుగా, ఒక ఎలక్ట్రాన్ కేంద్రకం ద్వారా గ్రహించబడుతుంది. ఈ ప్రక్రియలో ఇప్పటికీ ఒక న్యూట్రినో ఉద్గారమవుతుంది, మరియు ఒక ప్రోటాన్ న్యూట్రాన్‌గా మారుతుంది.
  • గామా క్షయం: ఈ ప్రక్రియ కేంద్రకం యొక్క శక్తి స్థాయి తక్కువ స్థితికి మారడం వల్ల జరుగుతుంది, దీని ఫలితంగా విద్యుదయస్కాంత వికిరణం ఉద్గారమవుతుంది. గామా ఉద్గారానికి దారితీసే కేంద్రకం యొక్క ఉత్తేజిత స్థితి సాధారణంగా ఆల్ఫా లేదా బీటా కణం ఉద్గారమైన తర్వాత సంభవిస్తుంది. అందువల్ల, గామా క్షయం సాధారణంగా ఆల్ఫా లేదా బీటా క్షయం తర్వాత జరుగుతుంది.

రేడియోధార్మిక క్షయం యొక్క ఇతర అరుదైన రకాల్లో కేంద్రకం నుండి న్యూట్రాన్లు లేదా ప్రోటాన్లు లేదా న్యూక్లియాన్ల సమూహాల ఉద్గారం, లేదా ఒకటి కంటే ఎక్కువ బీటా కణాలు ఉండటం ఉన్నాయి. ఉత్తేజిత కేంద్రకాలు వేరే విధంగా శక్తిని కోల్పోయేలా చేసే గామా ఉద్గారానికి ఒక అనలాగ్, అంతర్గత మార్పిడి (internal conversion)—ఇది బీటా కిరణాలు కాని హై-స్పీడ్ ఎలక్ట్రాన్లను ఉత్పత్తి చేసే ప్రక్రియ, దీని తర్వాత గామా కిరణాలు కాని అధిక-శక్తి ఫోటాన్ల ఉత్పత్తి జరుగుతుంది. కొన్ని పెద్ద కేంద్రకాలు స్వచ్ఛంద అణు విచ్ఛిత్తి (spontaneous nuclear fission) అని పిలువబడే క్షయంలో వివిధ ద్రవ్యరాశుల రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఆవేశిత శకలాలుగా మరియు అనేక న్యూట్రాన్లుగా పేలిపోతాయి.

ప్రతి రేడియోధార్మిక ఐసోటోప్ ఒక లక్షణ క్షయ సమయ కాలాన్ని కలిగి ఉంటుంది—అర్ధ-జీవిత కాలం (half-life)—ఇది నమూనాలో సగం క్షీణించడానికి అవసరమైన సమయం ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. ఇది ఒక ఘాతాంక క్షయం (exponential decay) ప్రక్రియ, ఇది ప్రతి అర్ధ-జీవిత కాలానికి మిగిలిన ఐసోటోప్ నిష్పత్తిని 50% తగ్గిస్తుంది. అందువల్ల రెండు అర్ధ-జీవిత కాలాలు గడిచిన తర్వాత కేవలం 25% ఐసోటోప్ మాత్రమే ఉంటుంది, మరియు ఇలా కొనసాగుతుంది.[81]

అయస్కాంత భ్రామకం

ప్రధాన వ్యాసం: Electron magnetic moment, Nuclear magnetic moment

ప్రాథమిక కణాలు స్పిన్ అని పిలువబడే అంతర్గత క్వాంటం మెకానికల్ ధర్మాన్ని కలిగి ఉంటాయి. ఇది దాని ద్రవ్యరాశి కేంద్రం చుట్టూ తిరుగుతున్న వస్తువు యొక్క కోణీయ ద్రవ్యవేగం (angular momentum) కి సమానంగా ఉంటుంది, అయితే ఖచ్చితంగా చెప్పాలంటే ఈ కణాలు బిందువు వంటివని నమ్ముతారు మరియు అవి తిరుగుతున్నాయని చెప్పలేము. స్పిన్ తగ్గించబడిన ప్లాంక్ స్థిరాంకం (ħ) యూనిట్లలో కొలుస్తారు, ఎలక్ట్రాన్లు, ప్రోటాన్లు మరియు న్యూట్రాన్లు అన్నీ 2 ħ స్పిన్ లేదా "స్పిన్-2" కలిగి ఉంటాయి. ఒక పరమాణువులో, పరమాణు కేంద్రకం చుట్టూ కదిలే ఎలక్ట్రాన్లు వాటి స్పిన్‌తో పాటు కక్ష్య కోణీయ ద్రవ్యవేగాన్ని కలిగి ఉంటాయి, అయితే కేంద్రకం దాని కేంద్రక స్పిన్ కారణంగా కోణీయ ద్రవ్యవేగాన్ని కలిగి ఉంటుంది.[84]

ఒక పరమాణువు ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన అయస్కాంత క్షేత్రం—దాని అయస్కాంత భ్రామకం (magnetic moment)—ఈ వివిధ రకాల కోణీయ ద్రవ్యవేగాల ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది, ఒక తిరిగే ఆవేశిత వస్తువు క్లాసికల్‌గా అయస్కాంత క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేసినట్లే, కానీ అత్యంత ప్రధానమైన సహకారం ఎలక్ట్రాన్ స్పిన్ నుండి వస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్లు పౌలీ మినహాయింపు సూత్రంను పాటించే స్వభావం కారణంగా, ఏ రెండు ఎలక్ట్రాన్లు ఒకే క్వాంటం స్థితిలో ఉండలేవు, బంధిత ఎలక్ట్రాన్లు ఒకదానితో ఒకటి జతకడతాయి, ప్రతి జతలో ఒక సభ్యుడు స్పిన్ అప్ స్థితిలో మరియు మరొకటి వ్యతిరేక, స్పిన్ డౌన్ స్థితిలో ఉంటాయి. అందువల్ల ఈ స్పిన్‌లు ఒకదానికొకటి రద్దు చేసుకుంటాయి, సరి సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న కొన్ని పరమాణువులలో మొత్తం అయస్కాంత డైపోల్ భ్రామకాన్ని సున్నాకి తగ్గిస్తాయి.[85]

ఇనుము, కోబాల్ట్ మరియు నికెల్ వంటి ఫెర్రో అయస్కాంత మూలకాలలో, బేసి సంఖ్యలో ఉన్న ఎలక్ట్రాన్లు ఒక జతకాని ఎలక్ట్రాన్ (unpaired electron) మరియు నికర మొత్తం అయస్కాంత భ్రామకానికి దారితీస్తాయి. పొరుగు పరమాణువుల ఆర్బిటాల్‌లు అతివ్యాప్తి చెందుతాయి మరియు జతకాని ఎలక్ట్రాన్ల స్పిన్‌లు ఒకదానితో ఒకటి సమలేఖనం చేయబడినప్పుడు తక్కువ శక్తి స్థితి సాధించబడుతుంది, ఇది ఎక్స్ఛేంజ్ ఇంటరాక్షన్ అని పిలువబడే ఒక స్వచ్ఛంద ప్రక్రియ. ఫెర్రో అయస్కాంత పరమాణువుల అయస్కాంత భ్రామకాలు వరుసలో ఉన్నప్పుడు, పదార్థం కొలవదగిన స్థూల క్షేత్రాన్ని ఉత్పత్తి చేయగలదు. పారా అయస్కాంత పదార్థాలు (Paramagnetic materials) అయస్కాంత క్షేత్రం లేనప్పుడు యాదృచ్ఛిక దిశలలో వరుసలో ఉండే అయస్కాంత భ్రామకాలను కలిగి ఉన్న పరమాణువులను కలిగి ఉంటాయి, కానీ క్షేత్రం ఉన్నప్పుడు వ్యక్తిగత పరమాణువుల అయస్కాంత భ్రామకాలు వరుసలో ఉంటాయి.[85][86]

కేంద్రకంలో న్యూట్రాన్లు మరియు ప్రోటాన్లు రెండూ సరి సంఖ్యలో ఉన్నప్పుడు పరమాణువు యొక్క కేంద్రకానికి స్పిన్ ఉండదు, కానీ బేసి సంఖ్యల ఇతర సందర్భాల్లో, కేంద్రకానికి స్పిన్ ఉండవచ్చు. సాధారణంగా స్పిన్ ఉన్న కేంద్రకాలు ఉష్ణ సమతుల్యత కారణంగా యాదృచ్ఛిక దిశలలో సమలేఖనం చేయబడతాయి, కానీ కొన్ని మూలకాల కోసం (ఉదాహరణకు జెనాన్-129) కేంద్రక స్పిన్ స్థితులలో గణనీయమైన భాగాన్ని ఒకే దిశలో సమలేఖనం చేయడం సాధ్యమవుతుంది—ఈ స్థితిని హైపర్ పోలరైజేషన్ అంటారు. దీనికి మాగ్నెటిక్ రెసొనెన్స్ ఇమేజింగ్ (MRI) లో ముఖ్యమైన అనువర్తనాలు ఉన్నాయి.[87][88]

శక్తి స్థాయిలు

ఒక పరమాణువులోని ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్థితి శక్తి (potential energy), కేంద్రకం నుండి దూరం అనంతం అయినప్పటితో పోలిస్తే ఋణాత్మకంగా ఉంటుంది; దీని స్థానంపై ఆధారపడటం కేంద్రకం లోపల కనిష్టంకు చేరుకుంటుంది, ఇది సుమారుగా దూరానికి విలోమానుపాతంలో ఉంటుంది. క్వాంటం-మెకానికల్ నమూనాలో, బంధించబడిన ఎలక్ట్రాన్ కేంద్రకం చుట్టూ కేంద్రీకృతమై ఉన్న స్థితుల సమితిని మాత్రమే ఆక్రమించగలదు, మరియు ప్రతి స్థితి ఒక నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయికి అనుగుణంగా ఉంటుంది; సిద్ధాంతపరమైన వివరణ కోసం సమయ-స్వతంత్ర ష్రోడింగర్ సమీకరణం చూడండి. ఒక శక్తి స్థాయిని ఎలక్ట్రాన్‌ను పరమాణువు నుండి విడదీయడానికి అవసరమైన శక్తి పరిమాణం ద్వారా కొలవవచ్చు, మరియు ఇది సాధారణంగా ఎలక్ట్రాన్ వోల్ట్ (eV) యూనిట్లలో ఇవ్వబడుతుంది. బంధించబడిన ఎలక్ట్రాన్ యొక్క అత్యల్ప శక్తి స్థితిని భూస్థాయి (ground state) అని పిలుస్తారు, అంటే స్థిర స్థితి, అయితే ఎలక్ట్రాన్ అధిక స్థాయికి మారడం వల్ల ఉత్తేజిత స్థితి ఏర్పడుతుంది.[89] ఎలక్ట్రాన్ యొక్క శక్తి n తో పాటు పెరుగుతుంది, ఎందుకంటే కేంద్రకానికి (సగటు) దూరం పెరుగుతుంది. అజిముతల్ క్వాంటం సంఖ్య పై శక్తి ఆధారపడటం కేంద్రకం యొక్క స్థిర విద్యుత్ పొటెన్షియల్ వల్ల కాకుండా, ఎలక్ట్రాన్ల మధ్య పరస్పర చర్య వల్ల కలుగుతుంది.

ఒక ఎలక్ట్రాన్ రెండు వేర్వేరు స్థితుల మధ్య మారడానికి, ఉదాహరణకు భూస్థాయి నుండి మొదటి ఉత్తేజిత స్థితికి, అది ఆ స్థాయిల స్థితి శక్తి వ్యత్యాసానికి సరిపోయే శక్తి కలిగిన ఫోటాన్ను గ్రహించాలి లేదా విడుదల చేయాలి, ఇది నీల్స్ బోర్ నమూనా ప్రకారం జరుగుతుంది, దీనిని ష్రోడింగర్ సమీకరణం ద్వారా ఖచ్చితంగా లెక్కించవచ్చు. ఎలక్ట్రాన్లు కణాల వలె ఆర్బిటాల్‌ల మధ్య దూకుతాయి. ఉదాహరణకు, ఒకే ఫోటాన్ ఎలక్ట్రాన్లను తాకినట్లయితే, ఫోటాన్‌కు ప్రతిస్పందనగా ఒకే ఒక ఎలక్ట్రాన్ స్థితులను మారుస్తుంది; ఎలక్ట్రాన్ లక్షణాలు చూడండి.

ఉద్గారమైన ఫోటాన్ యొక్క శక్తి దాని పౌనఃపున్యంకు అనులోమానుపాతంలో ఉంటుంది, కాబట్టి ఈ నిర్దిష్ట శక్తి స్థాయిలు విద్యుదయస్కాంత వర్ణపటంలో విభిన్న పట్టీలుగా కనిపిస్తాయి.[90] ప్రతి మూలకానికి ఒక లక్షణ వర్ణపటం ఉంటుంది, ఇది కేంద్రక ఆవేశం, ఎలక్ట్రాన్లతో నిండిన సబ్-షెల్స్, ఎలక్ట్రాన్ల మధ్య విద్యుదయస్కాంత పరస్పర చర్యలు మరియు ఇతర అంశాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది.[91]

ఒక నిరంతర శక్తి వర్ణపటం వాయువు లేదా ప్లాస్మా గుండా వెళ్ళినప్పుడు, కొన్ని ఫోటాన్లు పరమాణువులచే గ్రహించబడతాయి, దీనివల్ల ఎలక్ట్రాన్లు తమ శక్తి స్థాయిని మారుస్తాయి. తమ పరమాణువుకు బంధించబడి ఉన్న ఆ ఉత్తేజిత ఎలక్ట్రాన్లు ఈ శక్తిని ఫోటాన్‌గా యాదృచ్ఛిక దిశలో స్వయంచాలకంగా విడుదల చేస్తాయి, తద్వారా తక్కువ శక్తి స్థాయిలకు తిరిగి వస్తాయి. అందువల్ల పరమాణువులు శక్తి అవుట్‌పుట్‌లో చీకటి శోషణ పట్టీల శ్రేణిని ఏర్పరిచే ఫిల్టర్‌లా పనిచేస్తాయి. నేపథ్యంలో నిరంతర వర్ణపటం లేని కోణం నుండి పరమాణువులను చూసే పరిశీలకుడు, పరమాణువుల ద్వారా విడుదలైన ఫోటాన్ల నుండి ఉద్గార రేఖల శ్రేణిని చూస్తాడు. పరమాణు వర్ణపట రేఖల బలం మరియు వెడల్పు యొక్క స్పెక్ట్రోస్కోపిక్ కొలతలు ఒక పదార్థం యొక్క కూర్పు మరియు భౌతిక లక్షణాలను నిర్ణయించడానికి అనుమతిస్తాయి.[92]

వర్ణపట రేఖలను నిశితంగా పరిశీలిస్తే, కొన్ని సూక్ష్మ నిర్మాణం విభజనను ప్రదర్శిస్తాయని వెల్లడవుతుంది. ఇది స్పిన్-ఆర్బిట్ కప్లింగ్ వల్ల జరుగుతుంది, ఇది బయటి ఎలక్ట్రాన్ యొక్క స్పిన్ మరియు చలనం మధ్య జరిగే పరస్పర చర్య.[93] ఒక పరమాణువు బాహ్య అయస్కాంత క్షేత్రంలో ఉన్నప్పుడు, వర్ణపట రేఖలు మూడు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ భాగాలుగా విడిపోతాయి; ఈ దృగ్విషయాన్ని జీమన్ ప్రభావం అంటారు. ఇది అయస్కాంత క్షేత్రానికి పరమాణువు మరియు దాని ఎలక్ట్రాన్ల అయస్కాంత భ్రామకంతో ఉన్న పరస్పర చర్య వల్ల కలుగుతుంది. కొన్ని పరమాణువులు ఒకే శక్తి స్థాయిలో బహుళ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్లను కలిగి ఉండవచ్చు, ఇవి ఒకే వర్ణపట రేఖగా కనిపిస్తాయి. అయస్కాంత క్షేత్రం పరమాణువుతో జరిపే పరస్పర చర్య ఈ ఎలక్ట్రాన్ కాన్ఫిగరేషన్లను కొద్దిగా భిన్నమైన శక్తి స్థాయిలకు మారుస్తుంది, దీని ఫలితంగా బహుళ వర్ణపట రేఖలు ఏర్పడతాయి.[94] బాహ్య విద్యుత్ క్షేత్రం ఉండటం వల్ల ఎలక్ట్రాన్ శక్తి స్థాయిలను మార్చడం ద్వారా వర్ణపట రేఖల విభజన మరియు మార్పు సంభవించవచ్చు, ఈ దృగ్విషయాన్ని స్టార్క్ ప్రభావం అంటారు.[95]

ఒక బంధించబడిన ఎలక్ట్రాన్ ఉత్తేజిత స్థితిలో ఉంటే, సరైన శక్తి కలిగిన పరస్పర చర్య చేసే ఫోటాన్, సరిపోలే శక్తి స్థాయి కలిగిన ఫోటాన్ యొక్క ఉద్దీపన ఉద్గారంకు కారణం కావచ్చు. ఇది జరగాలంటే, ఎలక్ట్రాన్ పరస్పర చర్య చేసే ఫోటాన్ యొక్క శక్తికి సరిపోయే శక్తి వ్యత్యాసం ఉన్న తక్కువ శక్తి స్థితికి పడిపోవాలి. అప్పుడు విడుదలైన ఫోటాన్ మరియు పరస్పర చర్య చేసే ఫోటాన్ సమాంతరంగా మరియు సరిపోలే దశలతో కదులుతాయి. అంటే, రెండు ఫోటాన్ల తరంగ నమూనాలు సమకాలీకరించబడతాయి. ఈ భౌతిక లక్షణాన్ని లేజర్లను తయారు చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇవి ఇరుకైన పౌనఃపున్య పట్టీలో శక్తివంతమైన కాంతి పుంజాన్ని విడుదల చేయగలవు.[96]

వాలెన్సీ మరియు బంధన ప్రవర్తన

ప్రధాన వ్యాసం: Valence (chemistry), Chemical bond

వాలెన్సీ అనేది ఒక మూలకం యొక్క కలయిక శక్తి. ఇది ఇతర పరమాణువులు లేదా సమూహాలతో ఏర్పరచగల బంధాల సంఖ్య ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది.[97] ఒక పరమాణువు దాని కలవని స్థితిలో ఉన్నప్పుడు దాని బయటి ఎలక్ట్రాన్ షెల్ను వాలెన్స్ షెల్ అని పిలుస్తారు, మరియు ఆ షెల్‌లోని ఎలక్ట్రాన్లను వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు అంటారు. వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్ల సంఖ్య ఇతర పరమాణువులతో బంధన ప్రవర్తనను నిర్ణయిస్తుంది. పరమాణువులు తమ బయటి వాలెన్స్ షెల్స్‌ను నింపడానికి (లేదా ఖాళీ చేయడానికి) ఒకదానితో ఒకటి రసాయన చర్య జరపడానికి మొగ్గు చూపుతాయి.[98] ఉదాహరణకు, పరమాణువుల మధ్య ఒకే ఎలక్ట్రాన్ బదిలీ అనేది నిండిన షెల్ కంటే ఒక ఎలక్ట్రాన్ ఎక్కువగా ఉన్న పరమాణువులకు మరియు పూర్తి షెల్ కంటే ఒక ఎలక్ట్రాన్ తక్కువగా ఉన్న వాటికి మధ్య ఏర్పడే బంధాలకు ఉపయోగకరమైన ఉజ్జాయింపు, ఇది సోడియం క్లోరైడ్ మరియు ఇతర రసాయన అయానిక్ లవణాలలో జరుగుతుంది. అనేక మూలకాలు బహుళ వాలెన్సీలను ప్రదర్శిస్తాయి, లేదా వివిధ సమ్మేళనాలలో వేర్వేరు సంఖ్యలో ఎలక్ట్రాన్లను పంచుకునే ధోరణిని కలిగి ఉంటాయి. అందువల్ల, ఈ మూలకాల మధ్య రసాయన బంధం సాధారణ ఎలక్ట్రాన్ బదిలీల కంటే ఎక్కువ ఎలక్ట్రాన్-షేరింగ్ రూపాలను తీసుకుంటుంది. ఉదాహరణలలో కార్బన్ మూలకం మరియు సేంద్రీయ సమ్మేళనాలు ఉన్నాయి.[99]

రసాయన మూలకాలు తరచుగా ఆవర్తన పట్టికలో ప్రదర్శించబడతాయి, ఇది పునరావృత రసాయన లక్షణాలను ప్రదర్శించడానికి రూపొందించబడింది, మరియు ఒకే సంఖ్యలో వాలెన్స్ ఎలక్ట్రాన్లు ఉన్న మూలకాలు పట్టికలోని ఒకే నిలువు వరుసలో సమలేఖనం చేయబడిన సమూహాన్ని ఏర్పరుస్తాయి. (క్షితిజ సమాంతర వరుసలు ఎలక్ట్రాన్ల క్వాంటం షెల్ నింపడానికి అనుగుణంగా ఉంటాయి.) పట్టిక యొక్క కుడి చివరన ఉన్న మూలకాలు తమ బయటి షెల్‌ను ఎలక్ట్రాన్లతో పూర్తిగా నింపుకుంటాయి, దీని ఫలితంగా ఉత్కృష్ట వాయువులు అని పిలువబడే రసాయనికంగా జడ మూలకాలు ఏర్పడతాయి.[100][101]

స్థితులు

ప్రధాన వ్యాసం: State of matter, Phase (matter)

పరమాణువుల పరిమాణాలు ఉష్ణోగ్రత మరియు పీడనం వంటి భౌతిక పరిస్థితులపై ఆధారపడి వివిధ పదార్థ స్థితులలో కనిపిస్తాయి. పరిస్థితులను మార్చడం ద్వారా, పదార్థాలు ఘన, ద్రవ, వాయు మరియు ప్లాస్మా స్థితుల మధ్య మారవచ్చు.[102] ఒక స్థితిలో, పదార్థం వివిధ అలోట్రోపులుగా కూడా ఉండవచ్చు. దీనికి ఉదాహరణ ఘన కార్బన్, ఇది గ్రాఫైట్ లేదా డైమండ్గా ఉండవచ్చు.[103] వాయు అలోట్రోపులు కూడా ఉన్నాయి, ఉదాహరణకు డైఆక్సిజన్ మరియు ఓజోన్.

పరమ శూన్య ఉష్ణోగ్రతకు దగ్గరగా ఉన్న ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, పరమాణువులు బోస్-ఐన్‌స్టీన్ కండెన్సేట్ను ఏర్పరుస్తాయి, ఆ సమయంలో సాధారణంగా పరమాణు స్థాయిలో మాత్రమే గమనించబడే క్వాంటం మెకానికల్ ప్రభావాలు స్థూల స్థాయిలో స్పష్టమవుతాయి.[104][105] ఈ సూపర్-కూల్డ్ పరమాణువుల సేకరణ అప్పుడు ఒకే సూపర్ పరమాణువుగా ప్రవర్తిస్తుంది, ఇది క్వాంటం మెకానికల్ ప్రవర్తన యొక్క ప్రాథమిక తనిఖీలను అనుమతించవచ్చు.[106]

గుర్తింపు

పరమాణువులు కనిపించనంత చిన్నవి అయినప్పటికీ, స్కానింగ్ టన్నెలింగ్ మైక్రోస్కోప్ (STM) వంటి పరికరాలు ఘనపదార్థాల ఉపరితలాలపై వాటిని దృశ్యమానం చేయడానికి వీలు కల్పిస్తాయి. మైక్రోస్కోప్ క్వాంటం టన్నెలింగ్ దృగ్విషయాన్ని ఉపయోగిస్తుంది, ఇది కణాలు శాస్త్రీయ దృక్పథంలో అధిగమించలేని అడ్డంకి గుండా వెళ్ళడానికి అనుమతిస్తుంది. ఎలక్ట్రాన్లు రెండు బయాస్డ్ ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య శూన్యం గుండా టన్నెల్ అవుతాయి, ఇది వాటి విభజనపై ఘాతాంకపరంగా ఆధారపడే టన్నెలింగ్ కరెంట్‌ను అందిస్తుంది. ఒక ఎలక్ట్రోడ్ ఒకే పరమాణువుతో ముగిసే పదునైన చిట్కా. ఉపరితలం యొక్క స్కాన్ యొక్క ప్రతి బిందువు వద్ద చిట్కా యొక్క ఎత్తు టన్నెలింగ్ కరెంట్‌ను సెట్ విలువ వద్ద ఉంచడానికి సర్దుబాటు చేయబడుతుంది. చిట్కా ఉపరితలం నుండి ఎంత దూరం కదులుతుందో అది ఎత్తు ప్రొఫైల్‌గా వివరించబడుతుంది. తక్కువ బయాస్ కోసం, మైక్రోస్కోప్ దగ్గరగా ప్యాక్ చేయబడిన శక్తి స్థాయిల అంతటా సగటు ఎలక్ట్రాన్ ఆర్బిటాల్‌లను చిత్రీకరిస్తుంది—ఫెర్మి స్థాయికి సమీపంలో ఉన్న ఎలక్ట్రానిక్ స్థితుల సాంద్రత.[107][108] ఇందులో ఉన్న దూరాల కారణంగా, రెండు ఎలక్ట్రోడ్లు చాలా స్థిరంగా ఉండాలి; అప్పుడే వ్యక్తిగత పరమాణువులకు అనుగుణంగా ఉండే ఆవర్తనాలను గమనించవచ్చు. ఈ పద్ధతి మాత్రమే రసాయనికంగా నిర్దిష్టమైనది కాదు, మరియు ఉపరితలంపై ఉన్న పరమాణు జాతులను గుర్తించలేదు.

పరమాణువులను వాటి ద్రవ్యరాశి ద్వారా సులభంగా గుర్తించవచ్చు. ఒక పరమాణువు దాని ఎలక్ట్రాన్లలో ఒకదాన్ని తొలగించడం ద్వారా అయాన్ చేయబడితే, అది అయస్కాంత క్షేత్రం గుండా వెళ్ళినప్పుడు దాని పథం వంగుతుంది. అయస్కాంత క్షేత్రం ద్వారా కదిలే అయాన్ యొక్క పథం తిరిగే వ్యాసార్థం పరమాణువు యొక్క ద్రవ్యరాశి ద్వారా నిర్ణయించబడుతుంది. మాస్ స్పెక్ట్రోమీటర్ ఈ సూత్రాన్ని అయాన్ల ద్రవ్యరాశి-ఆవేశ నిష్పత్తిని కొలవడానికి ఉపయోగిస్తుంది. ఒక నమూనాలో బహుళ ఐసోటోపులు ఉంటే, మాస్ స్పెక్ట్రోమీటర్ వివిధ అయాన్ పుంజాల తీవ్రతను కొలవడం ద్వారా నమూనాలోని ప్రతి ఐసోటోప్ యొక్క నిష్పత్తిని నిర్ణయించగలదు. పరమాణువులను ఆవిరి చేసే పద్ధతులలో ఇండక్టివ్లీ కపుల్డ్ ప్లాస్మా అటామిక్ ఎమిషన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ మరియు ఇండక్టివ్లీ కపుల్డ్ ప్లాస్మా మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీ ఉన్నాయి, ఇవి రెండూ విశ్లేషణ కోసం నమూనాలను ఆవిరి చేయడానికి ప్లాస్మాను ఉపయోగిస్తాయి.[109]

అటామ్ ప్రోబ్ టోమోగ్రాఫ్ 3-Dలో సబ్-నానోమీటర్ రిజల్యూషన్‌ను కలిగి ఉంది మరియు టైమ్-ఆఫ్-ఫ్లైట్ మాస్ స్పెక్ట్రోమెట్రీని ఉపయోగించి వ్యక్తిగత పరమాణువులను రసాయనికంగా గుర్తించగలదు.[110]

ఎక్స్-రే ఫోటోఎలక్ట్రాన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (XPS) మరియు ఆగర్ ఎలక్ట్రాన్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (AES) వంటి ఎలక్ట్రాన్ ఉద్గార పద్ధతులు, ఇవి కోర్ ఎలక్ట్రాన్ల బంధన శక్తులను కొలుస్తాయి, నమూనాలో ఉన్న పరమాణు జాతులను నాశనం చేయని పద్ధతిలో గుర్తించడానికి ఉపయోగిస్తారు. సరైన ఫోకసింగ్‌తో రెండింటినీ ప్రాంత-నిర్దిష్టంగా చేయవచ్చు. మరొక అటువంటి పద్ధతి ఎలక్ట్రాన్ ఎనర్జీ లాస్ స్పెక్ట్రోస్కోపీ (EELS), ఇది ట్రాన్స్‌మిషన్ ఎలక్ట్రాన్ మైక్రోస్కోప్ లోపల ఒక ఎలక్ట్రాన్ పుంజం నమూనాలోని ఒక భాగంతో సంకర్షణ చెందినప్పుడు దాని శక్తి నష్టాన్ని కొలుస్తుంది.

ఉత్తేజిత స్థితిల వర్ణపటాలను సుదూర నక్షత్రాల పరమాణు కూర్పును విశ్లేషించడానికి ఉపయోగించవచ్చు. నక్షత్రాల నుండి గమనించిన కాంతిలో ఉన్న నిర్దిష్ట కాంతి తరంగదైర్ఘ్యంలను వేరు చేయవచ్చు మరియు ఉచిత వాయు పరమాణువులలోని క్వాంటైజ్డ్ పరివర్తనలకు అనుసంధానించవచ్చు. ఈ రంగులను అదే మూలకాన్ని కలిగి ఉన్న గ్యాస్-డిశ్చార్జ్ ల్యాంప్ ఉపయోగించి ప్రతిరూపం చేయవచ్చు.[111] హీలియం భూమిపై కనుగొనబడటానికి 23 సంవత్సరాల ముందు సూర్యుని వర్ణపటంలో ఈ విధంగా కనుగొనబడింది.[112]

మూలం మరియు ప్రస్తుత స్థితి

బారియోనిక్ పదార్థం అవలోకన విశ్వం యొక్క మొత్తం శక్తి సాంద్రతలో సుమారు 4% ఉంటుంది, సుమారు 0.25 కణాలు/మీ3 (ఎక్కువగా ప్రోటాన్లు మరియు ఎలక్ట్రాన్లు) సగటు సాంద్రతతో.[113] పాలపుంత వంటి గెలాక్సీలో, కణాలు చాలా ఎక్కువ సాంద్రతను కలిగి ఉంటాయి, నక్షత్రాంతర మాధ్యమం (ISM) లో పదార్థం యొక్క సాంద్రత 105 నుండి 109 పరమాణువులు/మీ3 వరకు ఉంటుంది.[114] సూర్యుడు లోకల్ బబుల్ లోపల ఉన్నాడని నమ్ముతారు, కాబట్టి సౌర పరిసరాలలో సాంద్రత కేవలం 103 పరమాణువులు/మీ3 మాత్రమే.[115] నక్షత్రాలు ISM లోని దట్టమైన మేఘాల నుండి ఏర్పడతాయి, మరియు నక్షత్రాల పరిణామ ప్రక్రియలు ISM లో హైడ్రోజన్ మరియు హీలియం కంటే ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి కలిగిన మూలకాలతో స్థిరమైన సమృద్ధికి దారితీస్తాయి.

పాలపుంత యొక్క బారియోనిక్ పదార్థంలో 95% వరకు నక్షత్రాల లోపల కేంద్రీకృతమై ఉన్నాయి, అక్కడ పరమాణు పదార్థానికి పరిస్థితులు అనుకూలంగా ఉండవు. మొత్తం బారియోనిక్ ద్రవ్యరాశి గెలాక్సీ ద్రవ్యరాశిలో సుమారు 10%;[116] మిగిలిన ద్రవ్యరాశి తెలియని డార్క్ మ్యాటర్.[117] నక్షత్రాల లోపల అధిక ఉష్ణోగ్రత చాలా "పరమాణువులను" పూర్తిగా అయనీకరణం చేస్తుంది, అంటే కేంద్రకాల నుండి అన్ని ఎలక్ట్రాన్లను వేరు చేస్తుంది. నక్షత్ర అవశేషాలలో—వాటి ఉపరితల పొరలు మినహా—అపారమైన పీడనం ఎలక్ట్రాన్ షెల్స్‌ను అసాధ్యం చేస్తుంది.

నిర్మాణం

ప్రధాన వ్యాసం: Nucleosynthesis

ఎలక్ట్రాన్లు బిగ్ బ్యాంగ్ యొక్క ప్రారంభ దశల నుండి విశ్వంలో ఉన్నాయని భావిస్తారు. పరమాణు కేంద్రకాలు న్యూక్లియోసింథసిస్ చర్యలలో ఏర్పడతాయి. సుమారు మూడు నిమిషాలలో బిగ్ బ్యాంగ్ న్యూక్లియోసింథసిస్ విశ్వంలోని చాలా హీలియం, లిథియం మరియు డ్యూటీరియంను, మరియు బహుశా కొంత బెరీలియం మరియు బోరాన్ను ఉత్పత్తి చేసింది.[118][119][120]

పరమాణువుల సర్వవ్యాప్తత మరియు స్థిరత్వం వాటి బంధన శక్తిపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అంటే ఒక పరమాణువు కేంద్రకం మరియు ఎలక్ట్రాన్ల బంధించబడని వ్యవస్థ కంటే తక్కువ శక్తిని కలిగి ఉంటుంది. ఉష్ణోగ్రత అయనీకరణ శక్తి కంటే చాలా ఎక్కువగా ఉన్న చోట, పదార్థం ప్లాస్మా రూపంలో ఉంటుంది—ధనాత్మక ఆవేశం కలిగిన అయాన్ల (బహుశా, బేర్ కేంద్రకాలు) మరియు ఎలక్ట్రాన్ల వాయువు. ఉష్ణోగ్రత అయనీకరణ శక్తి కంటే తగ్గినప్పుడు, పరమాణువులు గణాంకపరంగా అనుకూలంగా మారతాయి. బిగ్ బ్యాంగ్ తర్వాత 380,000 సంవత్సరాలకు పరమాణువులు (బంధించబడిన ఎలక్ట్రాన్లతో పూర్తి) ఆవేశపూరిత కణాలు కంటే ఆధిపత్యం చెలాయించడం ప్రారంభించాయి—ఈ కాలాన్ని రీకాంబినేషన్ అంటారు, అప్పుడు విస్తరిస్తున్న విశ్వం ఎలక్ట్రాన్లు కేంద్రకాలకు అతుక్కోవడానికి అనుమతించేంత చల్లబడింది.[121]

కార్బన్ లేదా భారీ మూలకాలను ఉత్పత్తి చేయని బిగ్ బ్యాంగ్ నుండి, పరమాణు కేంద్రకాలు నక్షత్రాలలో న్యూక్లియర్ ఫ్యూజన్ ప్రక్రియ ద్వారా మరింత హీలియం మూలకాన్ని, మరియు (ట్రిపుల్-ఆల్ఫా ప్రక్రియ ద్వారా) కార్బన్ నుండి ఇనుము వరకు మూలకాల క్రమాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి కలిపబడ్డాయి;[122] వివరాల కోసం నక్షత్ర న్యూక్లియోసింథసిస్ చూడండి.

లిథియం-6 వంటి ఐసోటోపులు, అలాగే కొన్ని బెరీలియం మరియు బోరాన్ అంతరిక్షంలో కాస్మిక్ రే స్పాలేషన్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.[123] ఇది అధిక-శక్తి ప్రోటాన్ పరమాణు కేంద్రకాన్ని తాకినప్పుడు జరుగుతుంది, దీనివల్ల పెద్ద సంఖ్యలో న్యూక్లియాన్లు బయటకు పంపబడతాయి.

ఇనుము కంటే బరువైన మూలకాలు సూపర్నోవా మరియు ఢీకొనే న్యూట్రాన్ నక్షత్రాలలో r-ప్రక్రియ ద్వారా, మరియు AGB నక్షత్రాలలో s-ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి, ఇవి రెండూ పరమాణు కేంద్రకాలచే న్యూట్రాన్ల సంగ్రహణను కలిగి ఉంటాయి.[124] సీసం వంటి మూలకాలు ఎక్కువగా భారీ మూలకాల రేడియోధార్మిక క్షయం ద్వారా ఏర్పడ్డాయి.[125]

భూమి

భూమిని మరియు దాని నివాసులను తయారుచేసే చాలా పరమాణువులు సౌర వ్యవస్థను ఏర్పరచడానికి మాలిక్యులర్ క్లౌడ్ నుండి కూలిపోయిన నెబ్యులాలో వాటి ప్రస్తుత రూపంలో ఉన్నాయి. మిగిలినవి రేడియోధార్మిక క్షయం యొక్క ఫలితం, మరియు వాటి సాపేక్ష నిష్పత్తిని రేడియోమెట్రిక్ డేటింగ్ ద్వారా భూమి వయస్సును నిర్ణయించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.[126][127] భూమి యొక్క క్రస్ట్‌లోని చాలా హీలియం (గ్యాస్ బావుల నుండి హీలియం యొక్క సుమారు 99%, దాని హీలియం-3 యొక్క తక్కువ సమృద్ధి ద్వారా చూపబడినట్లు) ఆల్ఫా క్షయం యొక్క ఉత్పత్తి.[128]

భూమిపై ప్రారంభంలో లేని (అంటే, "ప్రిమోర్డియల్" కానివి), లేదా రేడియోధార్మిక క్షయం ఫలితాలు కాని కొన్ని ట్రేస్ పరమాణువులు ఉన్నాయి. కార్బన్-14 వాతావరణంలో కాస్మిక్ కిరణాల ద్వారా నిరంతరం ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.[129] భూమిపై కొన్ని పరమాణువులు ఉద్దేశపూర్వకంగా లేదా అణు రియాక్టర్లు లేదా పేలుళ్ల ఉప-ఉత్పత్తులుగా కృత్రిమంగా ఉత్పత్తి చేయబడ్డాయి.[130][131] ట్రాన్స్‌యురేనిక్ మూలకాలలో—92 కంటే ఎక్కువ పరమాణు సంఖ్యలు ఉన్నవి—కేవలం ప్లూటోనియం మరియు నెప్ట్యూనియం మాత్రమే భూమిపై సహజంగా సంభవిస్తాయి.[132][133] ట్రాన్స్‌యురేనిక్ మూలకాలు భూమి యొక్క ప్రస్తుత వయస్సు కంటే తక్కువ రేడియోధార్మిక జీవితకాలాలను కలిగి ఉంటాయి[134] మరియు అందువల్ల ఈ మూలకాల గుర్తించదగిన పరిమాణాలు చాలా కాలం క్రితమే క్షీణించాయి, కాస్మిక్ ధూళి ద్వారా జమ చేయబడిన ప్లూటోనియం-244 జాడలు మినహా.[126] ప్లూటోనియం మరియు నెప్ట్యూనియం యొక్క సహజ నిక్షేపాలు యురేనియం ధాతువులో న్యూట్రాన్ క్యాప్చర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి.[135]

భూమి సుమారు 1.33×10^50 పరమాణువులను కలిగి ఉంది.[136] ఆర్గాన్, నియాన్ మరియు హీలియం వంటి ఉత్కృష్ట వాయువుల స్వతంత్ర పరమాణువుల చిన్న సంఖ్యలు ఉన్నప్పటికీ, వాతావరణంలో 99% కార్బన్ డయాక్సైడ్ మరియు ద్విపరమాణు ఆక్సిజన్ మరియు నైట్రోజన్ వంటి అణువుల రూపంలో బంధించబడి ఉంది. భూమి ఉపరితలంపై, అత్యధిక సంఖ్యలో పరమాణువులు నీరు, ఉప్పు, సిలికేట్లు మరియు ఆక్సైడ్లు వంటి వివిధ సమ్మేళనాలను ఏర్పరచడానికి కలుస్తాయి. పరమాణువులు స్ఫటికాలు మరియు ద్రవ లేదా ఘన లోహాలు వంటి వివిక్త అణువులను కలిగి ఉండని పదార్థాలను సృష్టించడానికి కూడా కలుస్తాయి.[137][138] ఈ పరమాణు పదార్థం అణు పదార్థంతో సంబంధం ఉన్న చిన్న-స్థాయి అంతరాయ క్రమం లేని నెట్‌వర్క్ అమరికలను ఏర్పరుస్తుంది.[139]

అరుదైన మరియు సిద్ధాంతపరమైన రూపాలు

సూపర్ హెవీ మూలకాలు

ప్రధాన వ్యాసం: Superheavy element

82 (సీసం) కంటే ఎక్కువ పరమాణు సంఖ్యలు ఉన్న అన్ని న్యూక్లైడ్లు రేడియోధార్మికత కలిగినవిగా తెలుసు. 92 (యురేనియం) మించిన పరమాణు సంఖ్య కలిగిన ఏ న్యూక్లైడ్ భూమిపై ప్రిమోర్డియల్ న్యూక్లైడ్గా లేదు, మరియు భారీ మూలకాలు సాధారణంగా తక్కువ అర్ధ-జీవితకాలాలను కలిగి ఉంటాయి. అయినప్పటికీ, 110 నుండి 114 వరకు పరమాణు సంఖ్యలు కలిగిన సూపర్ హెవీ మూలకాల యొక్క సాపేక్షంగా ఎక్కువ కాలం జీవించే ఐసోటోపులను కలిగి ఉన్న ఒక "స్థిరత్వ ద్వీపం" ఉండవచ్చు.[140] ద్వీపంలోని అత్యంత స్థిరమైన న్యూక్లైడ్ యొక్క అర్ధ-జీవితకాలం కోసం అంచనాలు కొన్ని నిమిషాల నుండి మిలియన్ల సంవత్సరాల వరకు ఉంటాయి.[141] ఏదేమైనా, సూపర్ హెవీ మూలకాలు (Z > 104) ఏవైనా స్థిరీకరణ ప్రభావాలు లేకపోతే పెరుగుతున్న కూలంబ్ వికర్షణ (ఇది చిన్నదైన అర్ధ-జీవితకాలాలతో స్వచ్ఛంద విచ్ఛిత్తికి దారితీస్తుంది) కారణంగా ఉండవు.[142]

అన్య పదార్థం

ప్రధాన వ్యాసం: 1 = Exotic matter

ప్రతి పదార్థ కణం వ్యతిరేక విద్యుత్ ఆవేశంతో కూడిన సంబంధిత యాంటీమ్యాటర్ కణాన్ని కలిగి ఉంటుంది. అందువల్ల, పాజిట్రాన్ అనేది ధనాత్మక ఆవేశం కలిగిన యాంటీఎలక్ట్రాన్ మరియు యాంటీప్రోటాన్ అనేది ప్రోటాన్ యొక్క ఋణాత్మక ఆవేశం కలిగిన సమానమైనది. పదార్థం మరియు సంబంధిత యాంటీమ్యాటర్ కణం కలిసినప్పుడు, అవి ఒకదానికొకటి నాశనం చేసుకుంటాయి. దీని కారణంగా, పదార్థం మరియు యాంటీమ్యాటర్ కణాల సంఖ్య మధ్య అసమతుల్యతతో పాటు, విశ్వంలో రెండోది అరుదు. ఈ అసమతుల్యతకు మొదటి కారణాలు ఇంకా పూర్తిగా అర్థం కాలేదు, అయినప్పటికీ బారియోజెనిసిస్ సిద్ధాంతాలు వివరణను అందించవచ్చు. ఫలితంగా, ప్రకృతిలో ఎటువంటి యాంటీమ్యాటర్ పరమాణువులు కనుగొనబడలేదు.[143][144] 1996లో, హైడ్రోజన్ పరమాణువు యొక్క యాంటీమ్యాటర్ ప్రతిరూపం (యాంటీహైడ్రోజన్) జెనీవాలోని CERN ప్రయోగశాలలో సంశ్లేషణ చేయబడింది.[145][146]

ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు లేదా ఎలక్ట్రాన్లలో ఒకదానిని అదే ఆవేశం కలిగిన ఇతర కణాలతో భర్తీ చేయడం ద్వారా ఇతర అన్య పరమాణువులు సృష్టించబడ్డాయి. ఉదాహరణకు, ఒక ఎలక్ట్రాన్‌ను మరింత భారీ మ్యూయాన్తో భర్తీ చేయవచ్చు, ఇది మ్యూనిక్ పరమాణువును ఏర్పరుస్తుంది. ఈ రకమైన పరమాణువులను భౌతికశాస్త్రం యొక్క ప్రాథమిక అంచనాలను పరీక్షించడానికి ఉపయోగించవచ్చు.[147][148][149]

ఇవి కూడా చూడండి

గమనికలు

  1. ↑ (2018). "Electron Theory". 50. EDTECH. ISBN 978-1-83947-382-1.
  2. ↑ 2.0 2.1 2.2 (1998). The Atom in the History of Human Thought. 31–33. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-515040-7.
  3. ↑ Melsen (1952). From Atomos to Atom, pp. 18–19.
  4. ↑ Pullman (1998). The Atom in the History of Human Thought, p. 201
  5. ↑ The atomists, Leucippus and Democritus: fragments, a text and translation with a commentary by C.C.W. Taylor, University of Toronto Press Incorporated, 1999, 0-8020-4390-9, pp. 157-158.
  6. ↑ Pullman (1998). The Atom in the History of Human Thought, p. 199: "The constant ratios, expressible in terms of integers, of the weights of the constituents in composite bodies could be construed as evidence on a macroscopic scale of interactions at the microscopic level between basic units with fixed weights. For Dalton, this agreement strongly suggested a corpuscular structure of matter, even though it did not constitute definite proof."
  7. ↑ Dalton (1817). A New System of Chemical Philosophy vol. 2, p. 36.
  8. ↑ Melsen (1952). From Atomos to Atom, p. 137.
  9. ↑ Dalton (1817). A New System of Chemical Philosophy vol. 2, p. 28.
  10. ↑ Millington (1906). John Dalton, p. 113.
  11. ↑ Dalton (1808). A New System of Chemical Philosophy vol. 1, pp. 316–319.
  12. ↑ Holbrow et al. (2010). Modern Introductory Physics, pp. 65–66.
  13. ↑ J. J. Thomson. (1897). Cathode rays. Philosophical Magazine. 44 (269) 293–316.
  14. ↑ తన పుస్తకం The Corpuscular Theory of Matter (1907)లో, థామ్సన్ ఎలక్ట్రాన్లు హైడ్రోజన్ ద్రవ్యరాశిలో 1/1700 వంతు ఉంటాయని అంచనా వేశారు.
  15. ↑ "The Mechanism Of Conduction In Metals" ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ, Think Quest.
  16. ↑ Thomson, J.J.. (August 1901). On bodies smaller than atoms. The Popular Science Monthly. 323–335.
  17. ↑ J. J. Thomson (1907). On the Corpuscular Theory of Matter, p. 26: "The simplest interpretation of these results is that the positive ions are the atoms or groups of atoms of various elements from which one or more corpuscles have been removed [...] while the negative electrified body is one with more corpuscles than the unelectrified one."
  18. ↑ J. J. Thomson (1907). The Corpuscular Theory of Matter, p. 103: "In default of exact knowledge of the nature of the way in which positive electricity occurs in the atom, we shall consider a case in which the positive electricity is distributed in the way most amenable to mathematical calculation, i.e., when it occurs as a sphere of uniform density, throughout which the corpuscles are distributed."
  19. ↑ (6 September 2013). J. J. Thomson's plum-pudding atomic model: The making of a scientific myth. Annalen der Physik. 525 (8–9) A129–A133. doi:10.1002/andp.201300732.
  20. ↑ Heilbron (2003). Ernest Rutherford and the Explosion of Atoms, pp. 64–68.
  21. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named stern20050516
  22. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named bohr19221211
  23. ↑ J. J. Thomson. (1898). On the Charge of Electricity carried by the Ions produced by Röntgen Rays. The London, Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 46 (283) 528–545. doi:10.1080/14786449808621229.
  24. ↑ J. J. Thomson (1907). The Corpuscular Theory of Matter. p. 26–27: "In an unelectrified atom there are as many units of positive electricity as there are of negative; an atom with a unit of positive charge is a neutral atom which has lost one corpuscle, while an atom with a unit of negative charge is a neutral atom to which an additional corpuscle has been attached."
  25. ↑ Rutherford, Ernest. (1919). Collisions of alpha Particles with Light Atoms. IV. An Anomalous Effect in Nitrogen. Philosophical Magazine. 37 (222) 581. doi:10.1080/14786440608635919.
  26. ↑ The Development of the Theory of Atomic Structure (Rutherford 1936). Reprinted in Background to Modern Science: Ten Lectures at Cambridge arranged by the History of Science Committee 1936:
    "In 1919 I showed that when light atoms were bombarded by α-particles they could be broken up with the emission of a proton, or hydrogen nucleus. We therefore presumed that a proton must be one of the units of which the nuclei of other atoms were composed..."
  27. ↑ Orme Masson. (1921). The Constitution of Atoms. The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science. 41 (242) 281–285. doi:10.1080/14786442108636219.
    Footnote by Ernest Rutherford: 'At the time of writing this paper in Australia, Professor Orme Masson was not aware that the name "proton" had already been suggested as a suitable name for the unit of mass nearly 1, in terms of oxygen 16, that appears to enter into the nuclear structure of atoms. The question of a suitable name for this unit was discussed at an informal meeting of a number of members of Section A of the British Association at Cardiff this year. The name "baron" suggested by Professor Masson was mentioned, but was considered unsuitable on account of the existing variety of meanings. Finally the name "proton" met with general approval, particularly as it suggests the original term "protyle " given by Prout in his well-known hypothesis that all atoms are built up of hydrogen. The need of a special name for the nuclear unit of mass 1 was drawn attention to by Sir Oliver Lodge at the Sectional meeting, and the writer then suggested the name "proton."'
  28. ↑ Eric Scerri (2020). The Periodic Table: Its Story and Its Significance, p. 185.
  29. ↑ Helge Kragh (2012). Niels Bohr and the Quantum Atom, p. 33
  30. ↑ James Chadwick. (1932). Possible Existence of a Neutron. Nature. 129 (3252) 312. doi:10.1038/129312a0.
  31. ↑ 31.0 31.1 Pais, Abraham. (1986). Inward Bound: Of Matter and Forces in the Physical World. 228–230. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-851971-3.
  32. ↑ (2004). "Introducing Quantum Theory". 110–114. Totem Books. ISBN 978-1-84046-577-8.
  33. ↑ Kozłowski, Miroslaw. (2019). The Schrödinger equation A History.
  34. ↑ Chad Orzel. (16 September 2014). What is the Heisenberg Uncertainty Principle?. TED-Ed.
  35. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named brown2007
  36. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named harrison2000
  37. ↑ Demtröder, Wolfgang. (2002). Atoms, Molecules and Photons: An Introduction to Atomic- Molecular- and Quantum Physics. 39–42. Springer. ISBN 978-3-540-20631-6.
  38. ↑ Woan, Graham. (2000). The Cambridge Handbook of Physics. 8. Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-57507-2.
  39. ↑ Mohr, P.J.; Taylor, B.N. and Newell, D.B. (2014), "The 2014 CODATA Recommended Values of the Fundamental Physical Constants" ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ (Web Version 7.0). The database was developed by J. Baker, M. Douma, and S. Kotochigova. (2014). National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, Maryland 20899.
  40. ↑ MacGregor, Malcolm H.. (1992). The Enigmatic Electron. 33–37. Oxford University Press. ISBN 978-0-19-521833-6.
  41. ↑ 41.0 41.1 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pdg2002
  42. ↑ 42.0 42.1 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named schombert2006
  43. ↑ Jevremovic, Tatjana. (2005). "Nuclear Principles in Engineering". 73. Springer. ISBN 978-0-387-23284-3.
  44. ↑ (2000). "Modern Physics: An Introductory Text". 330–336. Imperial College Press. ISBN 978-1-86094-250-1.
  45. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named wenner2007
  46. ↑ 46.0 46.1 46.2 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named raymond
  47. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named mihos2002
  48. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named lbnl20070330
  49. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named makhijani_saleska2001
  50. ↑ (2002). "Fundamentals of Nuclear Science and Engineering". 10–17. CRC Press. ISBN 978-0-8247-0834-4.
  51. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named ajp63_7_653
  52. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named science157_3784_13
  53. ↑ 53.0 53.1 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named Brucat2008
  54. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named manthey2001
  55. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named herter_8
  56. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pr79_2_282
  57. ↑ Smirnov, Boris M.. (2003). Physics of Atoms and Ions. 249–272. Springer. ISBN 978-0-387-95550-6.
  58. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named matis2000
  59. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named weiss20061017
  60. ↑ 60.0 60.1 Sills, Alan D.. (2003). Earth Science the Easy Way. 131–134. Barron's Educational Series. ISBN 978-0-7641-2146-3.
  61. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named dume20030423
  62. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named lidsay20000730
  63. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named tuli2005
  64. ↑ CRC Handbook (2002).
  65. ↑ Krane, K.. (1988). Introductory Nuclear Physics. 68. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-85914-7.
  66. ↑ 66.0 66.1 Mills, Ian. (1993). Quantities, Units and Symbols in Physical Chemistry. 70. International Union of Pure and Applied Chemistry, Commission on Physiochemical Symbols Terminology and Units, Blackwell Scientific Publications. ISBN 978-0-632-03583-0.
  67. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named chieh2001
  68. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named nist_wc
  69. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named audi2003
  70. ↑ Ghosh, D.C.. (2002). "Theoretical calculation of Absolute Radii of Atoms and Ions. Part 1. The Atomic Radii". Int. J. Mol. Sci.. 3 (11) 87–113. doi:10.3390/i3020087.
  71. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named aca32_5_751
  72. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named dong1998
  73. ↑ Zumdahl, Steven S.. (2002). Introductory Chemistry: A Foundation. Houghton Mifflin. ISBN 978-0-618-34342-3.
  74. ↑ Bethe, Hans. (1929). "Termaufspaltung in Kristallen". Annalen der Physik. 3 (2) 133–208. doi:10.1002/andp.19293950202.
  75. ↑ Birkholz, Mario. (1995). Crystal-field induced dipoles in heteropolar crystals – I. concept. Z. Phys. B. 96 (3) 325–332. doi:10.1007/BF01313054.
  76. ↑ Birkholz, M.. (2008). Interatomic distances in pyrite-structure disulfides – a case for ellipsoidal modeling of sulfur ions. Physica Status Solidi B. 245 (9) 1858–1864. doi:10.1002/pssb.200879532.
  77. ↑ Birkholz, M.. (2014). "Modeling the Shape of Ions in Pyrite-Type Crystals". Crystals. 4 (3) 390–403. doi:10.3390/cryst4030390.
  78. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named osu2007
  79. ↑ Padilla, Michael J.. (2002). "Prentice Hall Science Explorer: Chemical Building Blocks". 32. Prentice-Hall, Inc.. ISBN 978-0-13-054091-1.
  80. ↑ The Feynman Lectures on Physics Vol. I Ch. 1: Atoms in Motion.
  81. ↑ 81.0 81.1 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named splung
  82. ↑ L'Annunziata, Michael F.. (2003). Handbook of Radioactivity Analysis. 3–56. Academic Press. ISBN 978-0-12-436603-9.
  83. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named firestone20000522
  84. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named hornak2006
  85. ↑ 85.0 85.1 Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named schroeder2
  86. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named goebel20070901
  87. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named yarris1997
  88. ↑ (1999). "Encyclopedia of Electrical and Electronics Engineering: Magnetic Resonance Imaging". 2 412–426. John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-13946-1.
  89. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named zeghbroeck1998
  90. ↑ Fowles, Grant R.. (1989). Introduction to Modern Optics. 227–233. Courier Dover Publications. ISBN 978-0-486-65957-2.
  91. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named martin2007
  92. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named avogadro
  93. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named fitzpatrick20070216
  94. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named weiss2001
  95. ↑ (2003). "Introduction to the Physics of Highly Charged Ions". 232–236. CRC Press. ISBN 978-0-7503-0481-8.
  96. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named watkins_sjsu
  97. ↑ .
  98. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named reusch20070716
  99. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named chemguide
  100. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named husted20031211
  101. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named baum2003
  102. ↑ Goodstein, David L.. (2002). States of Matter. 436–438. Courier Dover Publications. ISBN 978-0-13-843557-8.
  103. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pu49_7_719
  104. ↑ Myers, Richard. (2003). The Basics of Chemistry. 85. Greenwood Press. ISBN 978-0-313-31664-7.
  105. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named nist_bec
  106. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named colton_fyffe1999
  107. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named jacox1997
  108. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named nf_physics1986
  109. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named sab53_13_1739
  110. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named rsi39_1_83
  111. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named lochner2007
  112. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named winter2007
  113. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named hinshaw20060210
  114. ↑ (2001). "Radiochemistry and Nuclear Chemistry". 441. Elsevier. ISBN 978-0-7506-7463-8.
  115. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named science259_5093_327
  116. ↑ Lequeux, James. (2005). The Interstellar Medium. 4. Springer. ISBN 978-3-540-21326-0.
  117. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named nigel2000
  118. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named ns1794_42
  119. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named science267_5195_192
  120. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named hinshaw20051215
  121. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named abbott20070530
  122. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named mnras106_343
  123. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named nature405_656
  124. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named mashnik2000
  125. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named kgs20050504
  126. ↑ 126.0 126.1 Manuel (2001). Origin of Elements in the Solar System, pp. 40–430, 511–519.
  127. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named gs190_1_205
  128. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named anderson_foulger_meibom2006
  129. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pennicott2001
  130. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named yarris2001
  131. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pr119_6_2000
  132. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named poston1998
  133. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named cz97_10_522
  134. ↑ (2001). Radiation Science for Physicians and Public Health Workers. 17. Springer. ISBN 978-0-306-46403-4.
  135. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named ofr_cut
  136. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named weisenberger
  137. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pidwirnyf
  138. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named pnas99_22_13966
  139. ↑ Pauling, Linus. (1960). "The Nature of the Chemical Bond". 5–10. Cornell University Press. ISBN 978-0-8014-0333-0.
  140. ↑ (2012). Decay properties and stability of the heaviest elements. International Journal of Modern Physics E. 21 (2) 1250013-1–1250013-20. doi:10.1142/S0218301312500139.
  141. ↑ (2009). Superheavy Element 114 Confirmed: A Stepping Stone to the Island of Stability. Berkeley Lab.
  142. ↑ Möller, P.. (2016). The limits of the nuclear chart set by fission and alpha decay. EPJ Web of Conferences. 131 03002-1–03002-8. doi:10.1051/epjconf/201613103002.
  143. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named koppes1999
  144. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named cromie20010816
  145. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named nature419_6906_439
  146. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named BBC20021030
  147. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named ns1728_77
  148. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named psT112_1_20
  149. ↑ Cite error: Invalid <ref> tag; no text was provided for refs named ripin1998
  1. ↑ రుణాత్మక పదం "a-" మరియు "తొమె" (tomḗ), అంటే "కోయడం" అనే పదాల కలయిక.
  2. ↑ ఇటీవలి నవీకరణల కోసం బ్రూక్‌హావెన్ నేషనల్ లాబొరేటరీ యొక్క ఇంటరాక్టివ్ చార్ట్ ఆఫ్ న్యూక్లైడ్స్ ఆర్కైవ్ చేసిన కాపీ చూడండి.
  3. ↑ ఒక క్యారెట్ అంటే 200 మిల్లీగ్రాములు.

సూచనలు

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]

[12]

[13]

[14]

[15]

[16]

[17]

[18]

[19]

[20]

[21]

[22]

[23]

[24]

[25]

[26]

[27]

[28]

[29]

[30]

[31]

[32]

[33]

[34]

[35]

[36]

[37]

[38]

[39]

[40]

[41]

[42]

[43]

[44]

[45]

[46]

[47]

[48]

[49]

[50]

[51]

[52]

[53]

[54]

[55]

[56]

[57]

[58]

[59]

[60]

[61]

[62]

[63]

[64]

[65]

[66]

[67]

[68]

[69]

[70]

[71]

[72]

[73]

[74]

[75]

[76]

[77]

[78]

[79]

[80]

[81]

[82]

[83]

గ్రంథ పట్టిక

  • ఆలివర్ మాన్యుయెల్. (2001). "ఆరిజిన్ ఆఫ్ ఎలిమెంట్స్ ఇన్ ది సోలార్ సిస్టమ్: ఇంప్లికేషన్స్ ఆఫ్ పోస్ట్-1957 అబ్జర్వేషన్స్". స్ప్రింగర్. ISBN 978-0-306-46562-8.
  • ఆండ్రూ జి. వాన్ మెల్సెన్. (2004). "ఫ్రమ్ అటోమోస్ టు ఆటమ్: ది హిస్టరీ ఆఫ్ ది కాన్సెప్ట్ ఆటమ్". డోవర్ పబ్లికేషన్స్. ISBN 0-486-49584-1.
  • జె.పి. మిల్లింగ్టన్. (1906). జాన్ డాల్టన్. జె. ఎం. డెంట్ & కో. (లండన్); ఇ. పి. డటన్ & కో. (న్యూయార్క్).
  • (2010). "మోడరన్ ఇంట్రడక్టరీ ఫిజిక్స్". స్ప్రింగర్ సైన్స్ & బిజినెస్ మీడియా. ISBN 978-0-387-79079-4.
  • జాన్ డాల్టన్. (1808). ఎ న్యూ సిస్టమ్ ఆఫ్ కెమికల్ ఫిలాసఫీ వాల్యూమ్ 1.
  • జాన్ డాల్టన్. (1817). ఎ న్యూ సిస్టమ్ ఆఫ్ కెమికల్ ఫిలాసఫీ వాల్యూమ్ 2.
  • జాన్ ఎల్. హీల్‌బ్రాన్. (2003). "ఎర్నెస్ట్ రూథర్‌ఫర్డ్ అండ్ ది ఎక్స్‌ప్లోజన్ ఆఫ్ ఆటమ్స్". ఆక్స్‌ఫర్డ్ యూనివర్శిటీ ప్రెస్. ISBN 0-19-512378-6.
  • జామ్ నవారో. (2012). "ఎ హిస్టరీ ఆఫ్ ది ఎలక్ట్రాన్: జె. జె. అండ్ జి. పి. థామ్సన్". కేంబ్రిడ్జ్ యూనివర్శిటీ ప్రెస్. ISBN 978-1-107-00522-8.
  • బెర్నార్డ్ పుల్‌మాన్. (1998). "ది ఆటమ్ ఇన్ ది హిస్టరీ ఆఫ్ హ్యూమన్ థాట్". ఆక్స్‌ఫర్డ్ యూనివర్శిటీ ప్రెస్. ISBN 0-19-511447-7.
  • జీన్ పెరిన్. (1910). బ్రౌనియన్ మూవ్‌మెంట్ అండ్ మాలిక్యులర్ రియాలిటీ. టేలర్ అండ్ ఫ్రాన్సిస్.
  • ఎరిక్ ఆర్. సెర్రీ. (2020). "ది పీరియాడిక్ టేబుల్, ఇట్స్ స్టోరీ అండ్ ఇట్స్ సిగ్నిఫికెన్స్". ఆక్స్‌ఫర్డ్ యూనివర్శిటీ ప్రెస్. ISBN 978-0-190-91436-3.

మరింత సమాచారం కోసం

  • గంగోపాధ్యాయ, మృణాల్‌కాంతి. (1981). "ఇండియన్ అటామిజం: హిస్టరీ అండ్ సోర్సెస్". హ్యుమానిటీస్ ప్రెస్. ISBN 978-0-391-02177-8.
  • ఇయానోన్, ఎ. పాబ్లో. (2001). "డిక్షనరీ ఆఫ్ వరల్డ్ ఫిలాసఫీ". రౌట్‌లెడ్జ్. ISBN 978-0-415-17995-9.
  • కింగ్, రిచర్డ్. (1999). "ఇండియన్ ఫిలాసఫీ: యాన్ ఇంట్రడక్షన్ టు హిందూ అండ్ బుద్ధిస్ట్ థాట్". ఎడిన్‌బర్గ్ యూనివర్శిటీ ప్రెస్. ISBN 978-0-7486-0954-3.
  • మెక్‌ఎవిల్లీ, థామస్. (2002). "ది షేప్ ఆఫ్ ఏన్షియంట్ థాట్: కంపారిటివ్ స్టడీస్ ఇన్ గ్రీక్ అండ్ ఇండియన్ ఫిలాసఫీస్". ఆల్‌వర్త్ ప్రెస్. ISBN 978-1-58115-203-6.
  • సీగ్‌ఫ్రైడ్, రాబర్ట్. (2002). "ఫ్రమ్ ఎలిమెంట్స్ టు ఆటమ్స్: ఎ హిస్టరీ ఆఫ్ కెమికల్ కాంపోజిషన్". డయాన్. ISBN 978-0-87169-924-4.
  • టెరెసి, డిక్. (2003). లాస్ట్ డిస్కవరీస్: ది ఏన్షియంట్ రూట్స్ ఆఫ్ మోడరన్ సైన్స్. 213–214. సైమన్ & షుస్టర్. ISBN 978-0-7432-4379-7.
  • వుర్ట్జ్, చార్లెస్ అడాల్ఫ్. (1881). "ది అటామిక్ థియరీ". డి. ఆపిల్టన్ అండ్ కంపెనీ. ISBN 978-0-559-43636-9.

బాహ్య లింకులు

[[Category:వీడియో క్లిప్‌లను కలిగి ఉన్న వ్యాసాలు

  1. ↑ Stern, David P.. (16 May 2005). The Atomic Nucleus and Bohr's Early Model of the Atom. NASA/Goddard Space Flight Center.
  2. ↑ Bohr, Niels. (11 December 1922). Niels Bohr, The Nobel Prize in Physics 1922, Nobel Lecture. Nobel Foundation.
  3. ↑ Brown, Kevin. (2007). The Hydrogen Atom. MathPages.
  4. ↑ Harrison, David M.. (2000). The Development of Quantum Mechanics. University of Toronto.
  5. ↑ Schroeder, Paul A.. (25 February 2000). Magnetic Properties. University of Georgia.
  6. ↑ Particle Data Group. (2002). The Particle Adventure. Lawrence Berkeley Laboratory.
  7. ↑ Schombert, James. (18 April 2006). Elementary Particles. University of Oregon.
  8. ↑ Wenner, Jennifer M.. (10 October 2007). How Does Radioactive Decay Work?. Carleton College.
  9. ↑ Mihos, Chris. (23 July 2002). Overcoming the Coulomb Barrier. Case Western Reserve University.
  10. ↑ Staff. (30 March 2007). ABC's of Nuclear Science. Lawrence Berkeley National Laboratory.
  11. ↑ Makhijani, Arjun. (2 March 2001). Basics of Nuclear Physics and Fission. Institute for Energy and Environmental Research.
  12. ↑ Fewell, M.P.. (1995). "The atomic nuclide with the highest mean binding energy". American Journal of Physics. 63 (7) 653–658. doi:10.1119/1.17828.
  13. ↑ Raymond, David. (7 April 2006). Nuclear Binding Energies. New Mexico Tech.
  14. ↑ Mulliken, Robert S.. (1967). "Spectroscopy, Molecular Orbitals, and Chemical Bonding". Science. 157 (3784) 13–24. doi:10.1126/science.157.3784.13.
  15. ↑ Brucat, Philip J.. (2008). The Quantum Atom. University of Florida.
  16. ↑ Herter, Terry. (2006). Lecture 8: The Hydrogen Atom. Cornell University.
  17. ↑ (1950). "Gamma-Rays from the Reaction H1(n,γ)D2 and the Binding Energy of the Deuteron". Physical Review. 79 (2) 282–285. doi:10.1103/PhysRev.79.282.
  18. ↑ Matis, Howard S.. (9 August 2000). The Isotopes of Hydrogen. Guide to the Nuclear Wall Chart.
  19. ↑ Weiss, Rick. (17 October 2006). Scientists Announce Creation of Atomic Element, the Heaviest Yet. Washington Post.
  20. ↑ Dumé, Belle. (23 April 2003). Bismuth breaks half-life record for alpha decay. Physics World.
  21. ↑ Lindsay, Don. (30 July 2000). Radioactives Missing From The Earth. Don Lindsay Archive.
  22. ↑ Manthey, David. (2001). Atomic Orbitals. Orbital Central.
  23. ↑ Tuli, Jagdish K.. (April 2005). Nuclear Wallet Cards. National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory.
  24. ↑ Chieh, Chung. (22 January 2001). Nuclide Stability. University of Waterloo.
  25. ↑ Atomic Weights and Isotopic Compositions for All Elements. National Institute of Standards and Technology.
  26. ↑ (2003). The Ame2003 atomic mass evaluation (II). Nuclear Physics A. 729 (1) 337–676. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.003.
  27. ↑ Shannon, R.D.. (1976). Revised effective ionic radii and systematic studies of interatomic distances in halides and chalcogenides. Acta Crystallographica A. 32 (5) 751–767. doi:10.1107/S0567739476001551.
  28. ↑ Dong, Judy. (1998). Diameter of an Atom. The Physics Factbook.
  29. ↑ Staff. (2007). Small Miracles: Harnessing nanotechnology. Oregon State University. – మానవ జుట్టు వెడల్పును ×10^5 nm గా మరియు 10 కార్బన్ పరమాణువులు 1 nm విస్తీర్ణంలో ఉంటాయని వివరిస్తుంది.
  30. ↑ Radioactivity. Splung.com.
  31. ↑ Firestone, Richard B.. (22 May 2000). Radioactive Decay Modes. Berkeley Laboratory.
  32. ↑ Hornak, J.P.. (2006). Chapter 3: Spin Physics. The Basics of NMR.
  33. ↑ Goebel, Greg. (1 September 2007). [4.3] Magnetic Properties of the Atom. Elementary Quantum Physics.
  34. ↑ Yarris, Lynn. (Spring 1997). Talking Pictures. Berkeley Lab Research Review.
  35. ↑ Zeghbroeck, Bart J. Van. (1998). Energy levels. Shippensburg University.
  36. ↑ Martin, W.C.. (May 2007). Atomic Spectroscopy: A Compendium of Basic Ideas, Notation, Data, and Formulas. National Institute of Standards and Technology.
  37. ↑ Atomic Emission Spectra – Origin of Spectral Lines. Avogadro Web Site.
  38. ↑ Fitzpatrick, Richard. (16 February 2007). Fine structure. University of Texas at Austin.
  39. ↑ Weiss, Michael. (2001). The Zeeman Effect. University of California-Riverside.
  40. ↑ Watkins, Thayer. Coherence in Stimulated Emission. San José State University.
  41. ↑ Reusch, William. (16 July 2007). Virtual Textbook of Organic Chemistry. Michigan State University.
  42. ↑ (2000). Covalent bonding – Single bonds. chemguide.
  43. ↑ Husted, Robert. (11 December 2003). Periodic Table of the Elements. Los Alamos National Laboratory.
  44. ↑ Baum, Rudy. (2003). It's Elemental: The Periodic Table. Chemical & Engineering News.
  45. ↑ Brazhkin, Vadim V.. (2006). "Metastable phases, phase transformations, and phase diagrams in physics and chemistry". Physics-Uspekhi. 49 (7) 719–724. doi:10.1070/PU2006v049n07ABEH006013.
  46. ↑ Staff. (9 October 2001). Bose–Einstein Condensate: A New Form of Matter. National Institute of Standards and Technology.
  47. ↑ Colton, Imogen. (3 February 1999). Super Atoms from Bose–Einstein Condensation. The University of Melbourne.
  48. ↑ Jacox, Marilyn. (November 1997). Scanning Tunneling Microscope. National Institute of Standards and Technology.
  49. ↑ The Nobel Prize in Physics 1986. The Nobel Foundation. ముఖ్యంగా, జి. బిన్నిగ్ మరియు హెచ్. రోహ్రెర్ ల నోబెల్ ఉపన్యాసాన్ని చూడండి.
  50. ↑ (1998). "Sector field mass spectrometers in ICP-MS". Spectrochimica Acta Part B: Atomic Spectroscopy. 53 (13) 1739–1763. doi:10.1016/S0584-8547(98)00222-5.
  51. ↑ (1968). "The Atom-Probe Field Ion Microscope". Review of Scientific Instruments. 39 (1) 83–86. doi:10.1063/1.1683116.
  52. ↑ Lochner, Jim. (30 April 2007). What Do Spectra Tell Us?. NASA/Goddard Space Flight Center.
  53. ↑ Winter, Mark. (2007). Helium. WebElements.
  54. ↑ Hinshaw, Gary. (10 February 2006). What is the Universe Made Of?. NASA/WMAP.
  55. ↑ Davidsen, Arthur F.. (1993). "Far-Ultraviolet Astronomy on the Astro-1 Space Shuttle Mission". Science. 259 (5093) 327–334. doi:10.1126/science.259.5093.327.
  56. ↑ Smith, Nigel. (6 January 2000). The search for dark matter. Physics World.
  57. ↑ Croswell, Ken. (1991). Boron, bumps and the Big Bang: Was matter spread evenly when the Universe began? Perhaps not; the clues lie in the creation of the lighter elements such as boron and beryllium. New Scientist. (1794) 42.
  58. ↑ (1995). Big-Bang Nucleosynthesis and the Baryon Density of the Universe. Science. 267 (5195) 192–199. doi:10.1126/science.7809624.
  59. ↑ Hinshaw, Gary. (15 December 2005). Tests of the Big Bang: The Light Elements. NASA/WMAP.
  60. ↑ Abbott, Brian. (30 May 2007). Microwave (WMAP) All-Sky Survey. Hayden Planetarium.
  61. ↑ Hoyle, F.. (1946). "The synthesis of the elements from hydrogen". Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 106 (5) 343–383. doi:10.1093/mnras/106.5.343.
  62. ↑ (2000). "Newly synthesized lithium in the interstellar medium". Nature. 405 (6787) 656–658. doi:10.1038/35015028.
  63. ↑ Mashnik, Stepan G.. (2000). "On Solar System and Cosmic Rays Nucleosynthesis and Spallation Processes".
  64. ↑ Kansas Geological Survey. (4 May 2005). Age of the Earth. University of Kansas.
  65. ↑ Dalrymple, G. Brent. (2001). The age of the Earth in the twentieth century: a problem (mostly) solved. Geological Society, London, Special Publications. 190 (1) 205–221. doi:10.1144/GSL.SP.2001.190.01.14.
  66. ↑ Anderson, Don L.. (2 September 2006). Helium: Fundamental models. MantlePlumes.org.
  67. ↑ Pennicott, Katie. (10 May 2001). Carbon clock could show the wrong time. PhysicsWeb.
  68. ↑ Yarris, Lynn. (27 July 2001). New Superheavy Elements 118 and 116 Discovered at Berkeley Lab. Berkeley Lab.
  69. ↑ Diamond, H. (1960). "Heavy Isotope Abundances in Mike Thermonuclear Device". Physical Review. 119 (6) 2000–2004. doi:10.1103/PhysRev.119.2000.
  70. ↑ Poston, John W. Sr.. (23 March 1998). Do transuranic elements such as plutonium ever occur naturally?. Scientific American.
  71. ↑ Keller, C.. (1973). "Natural occurrence of lanthanides, actinides, and superheavy elements". Chemiker Zeitung. 97 (10) 522–530.
  72. ↑ Oklo Fossil Reactors. Curtin University of Technology.
  73. ↑ Weisenberger, Drew. How many atoms are there in the world?. Jefferson Lab.
  74. ↑ Pidwirny, Michael. Fundamentals of Physical Geography. University of British Columbia Okanagan.
  75. ↑ Anderson, Don L.. (2002). "The inner inner core of Earth". Proceedings of the National Academy of Sciences. 99 (22) 13966–13968. doi:10.1073/pnas.232565899.
  76. ↑ Anonymous. (2 October 2001). Second postcard from the island of stability. CERN Courier.
  77. ↑ Koppes, Steve. (1 March 1999). Fermilab Physicists Find New Matter-Antimatter Asymmetry. University of Chicago.
  78. ↑ Cromie, William J.. (16 August 2001). A lifetime of trillionths of a second: Scientists explore antimatter. Harvard University Gazette.
  79. ↑ Hijmans, Tom W.. (2002). "Particle physics: Cold antihydrogen". Nature. 419 (6906) 439–440. doi:10.1038/419439a.
  80. ↑ Staff. (30 October 2002). Researchers 'look inside' antimatter. BBC News.
  81. ↑ Barrett, Roger. (1990). The Strange World of the Exotic Atom. New Scientist. (1728) 77–115.
  82. ↑ Indelicato, Paul. (2004). Exotic Atoms. Physica Scripta. T112 (1) 20–26. doi:10.1238/Physica.Topical.112a00020.
  83. ↑ Ripin, Barrett H.. (July 1998). Recent Experiments on Exotic Atoms. American Physical Society.

మూలం: ఇంగ్లీష్ వికీపీడియాలోని “Atom” వ్యాసానికి అనువాదం. మూల వ్యాసం: https://en.wikipedia.org/wiki/Atom ఈ అనువాదం స్వయంచాలకంగా రూపొందించబడింది.