რა არის არასტაბილური ატომი?

ატომი შეიძლება არასტაბილურად ჩაითვალოს ორი გზით. თუ ის აიყვანს ან დაკარგავს ელექტრონს, ის ხდება ელექტრონულად დამუხტული და ძლიერ რეაქტიული. ასეთი ელექტრონულად დამუხტული ატომები ცნობილია, როგორც იონები. არასტაბილურობა შეიძლება ასევე მოხდეს ბირთვში, როდესაც პროტონებისა და ნეიტრონების რაოდენობა გაუწონასწორებელია. წონასწორობის მისაღწევად, ატომი გამოსცემს ნაწილაკებს რადიაციის სახით, სანამ ბირთვი არ არის სტაბილური. ამბობენ, რომ ასეთი არასტაბილური ატომებია რადიოაქტიური.

TL; DR (ძალიან გრძელია; არ წავიკითხე)

იონები ელექტრონულად არასტაბილურია და სწრაფად ქმნიან ქიმიურ კავშირებს. არასტაბილური ბირთვების მქონე ატომები გამოსხივებას გამოყოფენ მანამ, სანამ ბირთვები არ გახდება სტაბილური.

არასტაბილური ატომების უკეთ გასაგებად, ეს ხელს უწყობს იმის შეფასებას, რაც სტაბილურობას წარმოადგენს. ნაცნობ პლანეტურ მოდელში ატომი შედგება მძიმე დადებითად დამუხტული ნაწილაკების ბირთვისაგან, რომლებსაც პროტონები ეწოდება და ელექტრონულად ნეიტრალური. ბირთვის გარშემო ორბიტაზე მსუბუქია, უარყოფითად დამუხტული ელექტრონების ღრუბელი. პროტონებსა და ელექტრონებს აქვთ თანაბარი და საპირისპირო მუხტები.

როდესაც ატომი სტაბილურია, მას აქვს სუფთა ელექტრული მუხტი 0, რაც იმას ნიშნავს, რომ პროტონის რაოდენობა უდრის ელექტრონების რაოდენობას. ბირთვი ასევე გაწონასწორებულია, რომ პროტონის რაოდენობა ნეიტრონების რაოდენობას უდრის. ასეთი ატომი ინერტული არ არის. მას კვლავ შეუძლია შეუერთდეს სხვებს და შექმნას ქიმიური ნაერთები, და მისი მიდრეკილება ამისათვის დამოკიდებულია მისი ვალენტური ელექტრონების რაოდენობაზე, ან იმ ელექტრონებზე, რომელთა გაზიარება სხვა ატომებთან შეიძლება.

როდესაც ატომი კარგავს ან მოიპოვებს ელექტრონს, ის ხდება იონი. თუ ის მოიპოვებს ელექტრონს, ეს არის კათიონი, ხოლო თუ დაკარგავს მას, ეს არის ანიონი. ეს ხდება ყველაზე ხშირად ქიმიურ რეაქციებში, რომელშიც ატომები ელექტრონებს უზიარებენ და ქმნიან 8 – ის სტაბილურ გარსს. მაგალითად, წყლის მოლეკულა შედგება ორი წყალბადის ატომისგან და ჟანგბადის ატომისგან. წყალბადის ატომები ნებდებიან თითოეულ ელექტრონს, რომ გახდნენ დადებითად დამუხტული იონები, ხოლო ჟანგბადის ატომი იღებს უარყოფითად დამუხტვას. კომბინაცია ქმნის ძალიან სტაბილურ, თუ ოდნავ ელექტრონულად პოლარულ მოლეკულას.

თავისუფალი იონები შეიძლება არსებობდეს ხსნარში ან ელექტრული ველის დაქვემდებარებულ მასალებში. როდესაც ისინი ხსნარში არსებობენ, ხსნარი ხდება ელექტროლიტი, რომელსაც შეუძლია ელექტროენერგიის გატარება. მათი ელექტრული მუხტის გამო, იონებს უფრო მეტი მიდრეკილება აქვთ კომბინირებისა და ნაერთების შექმნისა, ვიდრე ელექტრონულად ნეიტრალური ატომები.

როდესაც ატომურ ბირთვს აქვს პროტონის ან ნეიტრონის ჭარბი რაოდენობა, ის ისვრის მათ გაწონასწორებული მდგომარეობის მისაღწევად. ბირთვის დამაგრებული ძალის სიძლიერის გამო, არასტაბილური ბირთვებიდან გამომავალი ნაწილაკები, რომლებსაც რადიონუკლიდებს უწოდებენ, ძალიან ენერგიულია. ამ ბირთვების გამოყოფა შეიძლება ალფა სხივები, რომლებიც პროტონებისა და ნეიტრონებისგან შედგება; ბეტა სხივები, რომლებიც უარყოფითად ან დადებითად დამუხტული ელექტრონებია; და გამა სხივები, რომლებიც მაღალენერგეტიკული ფოტონებია.

როდესაც რადიონუკლიდი კარგავს ნეიტრონს, ის ხდება იგივე ელემენტის განსხვავებული იზოტოპი, მაგრამ როდესაც ის კარგავს პროტონს, ის სულ სხვა ელემენტი ხდება. ატომი განაგრძობს რადიოაქტიური გამოსხივების გამოსხივებას, სანამ არ მიაღწევს პროტონის და ნეიტრონის სტაბილურ რაოდენობას. დრო, რომელსაც კონკრეტული იზოტოპის მოცემული ნიმუშის ნახევარი დასჭირდება სტაბილურ ფორმაში, ეწოდება ნახევარი ცხოვრება. ნახევარგამოყოფის პერიოდი შეიძლება იცვლებოდეს წამის ფრაქციებით Polonium-215– ის შემთხვევაში, მილიარდობით წლამდე ურანის –238 შემთხვევაში.