Атом можна вважати нестійким одним із двох способів. Якщо він підхоплює або втрачає електрон, він стає електрично зарядженим і високореактивним. Такі електрично заряджені атоми відомі як іони. Нестабільність може також виникати в ядрі, коли кількість протонів і нейтронів не збалансовано. Прагнучи досягти рівноваги, атом випромінює частинки у вигляді випромінювання, поки ядро не стане стабільним. Кажуть, що такі нестійкі атоми є радіоактивний.
TL; ДР (занадто довгий; Не читав)
Іони електрично нестійкі і швидко утворюють хімічні зв’язки. Атоми з нестійкими ядрами випромінюють випромінювання, поки ядра не стануть стійкими.
Що таке стабільний атом?
Щоб краще зрозуміти нестійкі атоми, це допомагає оцінити, що являє собою стабільність. У звичній планетарній моделі атом складається з ядра важких позитивно заряджених частинок, званих протонами, та електрично нейтральних нейтронів. Навколо ядра знаходиться хмара легших, негативно заряджених електронів. Протони та електрони мають рівні та протилежні заряди.
Коли атом стабільний, він має чистий електричний заряд 0, що означає, що кількість протонів дорівнює кількості електронів. Ядро також збалансовано, оскільки кількість протонів дорівнює кількості нейтронів. Такий атом не є інертним. Він все ще може поєднуватися з іншими, утворюючи хімічні сполуки, і його схильність до цього залежить від кількості його валентних електронів або тих електронів, які можна поділити з іншими атомами.
Коли атом стає іоном
Коли атом втрачає або отримує електрон, він стає іоном. Якщо він отримує електрон, це катіон, а якщо втрачає - аніон. Це відбувається найчастіше в хімічних реакціях, в яких атоми ділять електрони, утворюючи стійку зовнішню оболонку з 8. Наприклад, молекула води складається з двох атомів водню та атома кисню. Кожен атом водню віддає свій одиничний електрон, щоб стати позитивно зарядженими іонами, тоді як атом кисню приймає їх, щоб стати негативно зарядженими. Комбінація утворює дуже стабільну, хоча і трохи електрично полярну молекулу.
Вільні іони можуть існувати в розчині або в матеріалах, що піддаються дії електричного поля. Коли вони існують у розчині, розчин стає електролітом, здатним проводити електрику. Через свій електричний заряд іони мають більшу схильність до об’єднання та утворення сполук, ніж електрично нейтральні атоми.
Ядерна нестабільність або радіоактивність
Коли атомне ядро має надлишок протонів або нейтронів, воно скидає їх, намагаючись досягти збалансованого стану. Через силу сили, що утримує ядро, частинки, що виходять з нестійких ядер, які називаються радіонуклідами, дуже енергійні. Ці ядра можуть виділяти альфа-промені, які складаються з протонів і нейтронів; бета-промені, які є негативно або позитивно зарядженими електронами; і гамма-промені, які є високоенергетичними фотонами.
Коли радіонуклід втрачає нейтрон, він стає іншим ізотопом того самого елемента, але коли він втрачає протон, він стає зовсім іншим елементом. Атом продовжує випромінювати радіоактивне випромінювання, поки не досягне стабільної кількості протонів і нейтронів. Час, який потрібен половині даного зразка конкретного ізотопу, щоб розпастися до стабільної форми, називається його півжиття. Період напіввиведення може коливатися від частки секунди у випадку Полонію-215 до мільярдів років у випадку Урану-238.