ما هي الذرة غير المستقرة؟

يمكن اعتبار الذرة غير مستقرة بإحدى طريقتين. إذا التقط إلكترونًا أو فقده ، فإنه يصبح مشحونًا كهربائيًا وعالي التفاعل. تُعرف هذه الذرات المشحونة كهربائيًا باسم الأيونات. يمكن أن يحدث عدم الاستقرار أيضًا في النواة عندما يكون عدد البروتونات والنيوترونات غير متوازن. في محاولة لتحقيق التوازن ، تُصدر الذرة جزيئات على شكل إشعاع حتى تستقر النواة. يقال أن مثل هذه الذرات غير المستقرة المشعة.

TL ؛ DR (طويل جدًا ؛ لم أقرأ)

الأيونات غير مستقرة كهربائيًا وهي سريعة في تكوين روابط كيميائية. تصدر الذرات ذات النوى غير المستقرة إشعاعًا حتى تصبح النوى مستقرة.

لفهم الذرات غير المستقرة بشكل أفضل ، من المفيد تقدير ما يشكل الاستقرار. في النموذج الكوكبي المألوف ، تتكون الذرة من نواة من الجسيمات الثقيلة المشحونة إيجابيا ، تسمى البروتونات ، والجسيمات المحايدة كهربائيا تسمى النيوترونات. تدور حول النواة سحابة من إلكترونات سالبة الشحنة أخف وزنا. البروتونات والإلكترونات لها شحنة متساوية ومتقابلة.

عندما تكون الذرة مستقرة ، يكون صافي شحنتها الكهربائية 0 ، مما يعني أن عدد البروتونات يساوي عدد الإلكترونات. النواة متوازنة أيضًا ، حيث أن عدد البروتونات يساوي عدد النيوترونات. هذه الذرة ليست خاملة. لا يزال بإمكانها أن تتحد مع الآخرين لتكوين مركبات كيميائية ، ويعتمد ميلها للقيام بذلك على عدد إلكترونات التكافؤ ، أو تلك الإلكترونات التي يمكن مشاركتها مع ذرات أخرى.

عندما تفقد الذرة إلكترونًا أو تكتسبه ، فإنها تصبح أيونًا. إذا اكتسب إلكترونًا ، فهو كاتيون ، وإذا فقد إلكترونًا ، فهو أنيون. يحدث هذا بشكل شائع في التفاعلات الكيميائية ، حيث تشترك الذرات في الإلكترونات لتشكيل غلاف خارجي ثابت من 8. على سبيل المثال ، يتكون جزيء الماء من ذرتين هيدروجين وذرة أكسجين. تقوم كل ذرات الهيدروجين بتسليم إلكترونها الفردي ليصبح أيونات موجبة الشحنة ، بينما تقبلها ذرة الأكسجين لتصبح سالبة الشحنة. تشكل التركيبة جزيءًا مستقرًا للغاية ، وإن كان قطبيًا كهربائيًا قليلاً.

يمكن أن توجد الأيونات الحرة في المحلول أو في المواد الخاضعة لمجال كهربائي. عندما توجد في المحلول ، يصبح المحلول إلكتروليتًا ، وهو قادر على توصيل الكهرباء. بسبب شحنتها الكهربائية ، فإن الأيونات لديها ميل أكبر للجمع وتشكيل المركبات من الذرات المحايدة كهربائيًا.

عندما تحتوي النواة الذرية على فائض من البروتونات أو النيوترونات ، فإنها تتخلص منها في محاولة لتحقيق حالة متوازنة. بسبب قوة القوة التي تربط النواة ببعضها البعض ، فإن الجسيمات التي تنبثق من نوى غير مستقرة ، والتي تسمى النويدات المشعة ، تكون نشطة للغاية. يمكن أن تنبعث هذه النوى أشعة ألفا، والتي تتكون من البروتونات والنيوترونات ؛ أشعة بيتا, وهي إلكترونات سالبة أو موجبة الشحنة ؛ و أشعة غاما، وهي فوتونات عالية الطاقة.

عندما تفقد النويدات المشعة نيوترونًا ، فإنها تصبح نظيرًا مختلفًا لنفس العنصر ، ولكن عندما تفقد بروتونًا ، فإنها تصبح عنصرًا مختلفًا تمامًا. تستمر الذرة في إصدار إشعاع مشع حتى تصل إلى عدد ثابت من البروتونات والنيوترونات. يُطلق على الوقت الذي يستغرقه نصف عينة معينة من نظير معين لكي تتحلل إلى شكل مستقر اسمها نصف الحياة. يمكن أن تختلف فترات نصف العمر من أجزاء من الثانية في حالة Polonium-215 إلى مليارات السنين في حالة اليورانيوم 238.