Электронная канфігурацыя - таямніцы будынка атама

Увосень 1910-га года Эрнст Радэрфорд, обуреваемый роздумамі, пакутліва спрабаваў зразумець ўнутранае будова атама. Яго эксперыменты па рассейванню альфа-часціц разнастайнымі рэчывамі пераканаўча даказвалі - унутры атама існуе нейкае, дагэтуль нявывучанасці, масіўнае цела. У 1912-м годзе Радэрфорд назаве яго атамным ядром. У галаве вучонага раіліся тысячы пытанняў. Які зарад мае гэта нейкае невядомае цела? Які лік электронаў неабходна для забеспячэння яго важкасці?

У траўні 1911-га года Радэрфорд публікуе артыкул аб структуры атама, якую папярэднічае вельмі істотнай агаворкай пра тое, што ўстойлівасць атамнай структуры, верагодна, залежыць ад тонкасцяў ўнутранага будынка атама і руху зараджаных часціц, якія з'яўляюцца яго важнай структурнай складнікам. Так нарадзілася электронная канфігурацыя - ядзерна-электронная атамная мадэль. Гэтай мадэлі наканавана было адыграць неацэнную ролю ў ядзернай фізіцы.

Электронная канфігурацыя - гэта парадак размеркавання электронаў па атамных арбітах. Дзякуючы дапытлівых розуму і настойлівасці Эрнста Рэзерфорда, які здолеў адстаяць сваю ідэю, навука ўзбагацілася новымі ведамі, значэнне якіх пераацаніць немагчыма.

Электронная канфігурацыя атама такая. У цэнтры ўсёй структуры размешчана ядро, якое складаецца з рознага для кожнага рэчывы колькасці нейтронаў і пратонаў. Чым і абумоўлены станоўчы зарад ядра. Вакол яго па адпаведных канцэнтрычным арбітах рухаюцца электроны - адмоўна зараджаныя элементарныя часціцы. Гэтыя атамныя арбіты таксама называюцца абалонкамі. Знешняя арбіта атама называецца валентнай. А колькасць электронаў на ёй - валентнасць.

Кожная электронная канфігурацыя элементаў адрозніваецца колькасцю электронаў, у ёй змяшчаюцца. Напрыклад, гэтым самога простага рэчывы ў Сусвеце - вадароду - змяшчае ўсяго адзін адзіны электрон, атам кіслароду - восем, а электронная канфігурацыя жалеза налічвае дваццаць шэсць электронаў.

Але галоўнае значэнне ў электроннай мадэлі атама мае зусім не лік электронаў, а тое, што трымае іх разам і прымушае ўсю сістэму спраўна функцыянаваць - ядро і яго склад. Менавіта ядро надае рэчыву індывідуальныя якасці і характарыстыкі. Электроны часам пакідаюць атамную мадэль, і тады атам набывае станоўчы зарад (дзякуючы зараду ядра). Пры гэтым рэчыва не мяняе сваіх уласцівасцяў. Але калі змяніць склад ядра, то гэта будзе зусім іншае рэчыва з іншымі якасцямі. Зрабіць гэта няпроста, але ўсё ж магчыма.

Паколькі электронная канфігурацыя немагчымая без свайго асноўнага структурнага элемента - атамнага ядра, яму трэба надаць асаблівую ўвагу. Менавіта гэты цэнтральны элемент атамнай мадэлі фармуе індывідуальныя ўласцівасці і характарыстыкі любога хімічнага рэчыва. Пратоны, якія, уласна, і надаюць ядру станоўчы зарад, ў 1840 разоў цяжэй любога электрона. А вось сіла зарада пратона роўная аналагічнай велічыні любога электрона. У стане балансу лік пратонаў у атаме роўна колькасці электронаў. У гэтым выпадку ядро з'яўляецца носьбітам нулявога зарада.

Яшчэ адна найважнейшая часціца атамнага ядра называецца нейтрона. Менавіта гэты элемент, які не мае зарада, зрабіў магчымай ланцуговую ядзерную рэакцыю. Так што пераацаніць значэнне нейтрона проста немагчыма.