ఆ విధంగా
లాక్షణిక X-కిరణాల తరంగ దైర్ఘ్యం బట్టి స్ఫటికలోని పరమాణువుల ధనావేశాన్ని అంచనా వెయ్యడానికి వీలయ్యింది. ఆ విధంగా క్రమంగా హైడ్రోజన్ యొక్క కేంద్రక ధనావేశం +1 అని, హీలియమ్ ధనావేశం +2 అని, లిథియమ్ ధనావేశం +3 ని, అలాగే యురేనియమ్ యొక్క ధనావేశం +92 అని తెలిసింది.
కేంద్రకం యొక్క ధనావేశపు విలువకే పరమాణు సంఖ్య అని పేరు వచ్చింది. గతంలో మెండెలేవ్ తన ఆవర్తన
పట్టికలో మూలకాలని అమర్చుతున్నప్పుడు, అతడు వాటి పరమాణు భారాల క్రమంలో వాటిని అమర్చడం లేదని, వాటి పరమాణు సంఖ్యల క్రమంలో వాటిని అమరుస్తున్నాడని మొట్టమొదటి సారిగా తెలిసొచ్చింది. ఎందుకంటే ఆ పట్టికలో అతడు ఒకటి రెండు చోట్ల భారీ మూలకాలని తేలిక మూలకాల కన్నా ముందు ఉంచడం జరిగింది. అలాంటి సందర్భాలలో తక్కువ పరమాణు భారం గల మూలకాల పరమాణు సంఖ్య కాస్త ఎక్కువగా ఉంటుంది.
అంతవరకు మూలకం అన్న పదానికి బాయిల్ ఇచ్చిన క్రియాత్మక నిర్వచనమే వాడుకలో ఉండేది – ‘మూలకం అంటే అంతకన్నా చిన్న మూలాంశాలుగా విభజించరాని పదార్థం.’ ఈ నిర్వచనానికి
బదులుగా ఓ కొత్త నిర్మాణాత్మక నిర్వచనం చోటు చేసుకుంది. ఇరవయ్యవ శతాబ్దంలో మూలకానికి నిర్వచనం ఇలా పరిణమించింది – ‘ఏ పదార్థంలో అయితే అందులో ఉండే పరమాణువులన్నీ సరిసమానంగా ఉండి, ఒకే పరమాణు సంఖ్య కలిగి ఉంటాయో, ఆ పదార్థాన్ని మూలకం అంటాము.
అలాగే మొట్టమొదటి సారిగా ఇంకా కనుక్కోవలసిన మూలకాలు ఎన్ని వున్నాయో అర్థమయ్యింది. 1913 వరకు తెలిసిన మూలకాలతో 1 నుండి 92 వరకు గల పరమాణు సంఖ్యలన్నీ ఇంచుమించు ఆక్రమించబడి వున్నాయి. ఏడు
మినిహాయింపులు మాత్రం మిగిలాయి – 43, 61, 72, 75, 85, 87,
91. 1917 లో
ప్రోటాక్టినియమ్ (పరమాణు సంఖ్య 91) కనుక్కోబడింది. 1923 లో హాఫ్నియమ్ (hafnium, పరమాణు సంఖ్య 72) కనుక్కోబడింది. 1925 లో రేనియమ్ (rhenium, పరమాణు సంఖ్య 75) కనుక్కోబడింది. ఇక నాలుగంటే నాలుగు ఖాళీలు మిగిలాయి. అవి 43, 61, 85, 87. ఇక ఈ నాలుగు మూలకాలని మాత్రం కనుక్కోవాలి. కాని ఆ ఖాళీలని పూరించడానికి 1930ల వరకు ఆగాల్సి వచ్చింది.
కేంద్రకంలోని ధనావేశం గల రేణువు
ప్రోటాన్ ఒక్కటే కనుక పరమాణు సంఖ్య అంటే కేంద్రకంలోని ప్రోటాన్ల సంఖ్యతో సమానం. పరమాణు సంఖ్య 13 గల అలూమినమ్ లోని కేంద్రకంలో 13 ప్రోటాన్లు ఉండితీరాలి. కాని దాని పరమాణు భారం 27 కనుక దాని కేంద్రకంలో 14 న్యూట్రాన్లు కూడా ఉండాలి. (ఈ విషయాన్ని తరువాత నిర్ధారించారు.) న్యూట్రాన్ల వల్ల బరువు పెరుగుతుందేగాని విద్యుదావేశం పెరగదు. అదే విధంగా పరమాణు సంఖ్య 11, పరమాణు భారం 23 గల
సోడియమ్ కేంద్రకంలో 11 ప్రోటాన్లు, 12 న్యూట్రాన్లు ఉండాలి. (ప్రోటాన్లు, న్యూట్రాన్లు రెండూ కేంద్రకంలోనే ఉంటాయి కనుక ఉమ్మడిగా వాటికి న్యూక్లియాన్లు అని పేరు పెట్టారు.)
దాని సహజ స్థితిలో పరమాణువు విద్యుత్ పరంగా తటస్థ స్థితిలో ఉంటుంది. అంటే కేంద్రకంలో ఉండే ప్రతీ ప్రోటాన్ కి పరిసరాలలో
ఒక ఎలక్‌ట్రాన్ ఉంటుంది. కనుక తటస్థ పరమాణువులో ఉండే ఎలక్‌ట్రాన్ల సంఖ్య పరమాణు సంఖ్యతో సమానం. అందుకే హైడ్రోజన్ పరమాణువులో 1 ఎలక్‌ట్రాన్, సోడియమ్ పరమాణువులో 11 ఎలక్‌ట్రాన్లు, యురేనియమ్ పరమాణువులో 92 ఎలక్‌ట్రాన్లు ఇలా వరుసగా ఉంటాయి.
(ఇంకా వుంది)
0 comments