విజ్ఞానకోశము - 3
కేంద్రకణ భౌతికశాస్త్రము
తీయవచ్చును. ఒక ఆల్ఫాకణము ఛాయాచిత్ర ఫలకముగుండా పోవునపుడు ఆ ఫలకములోని కాంతి తగులుట వలన నల్లపడు పొరను మరింత నల్లగా చేయును. వికాసము (Development) నొందిన పిదప నల్లపడిన వివిధ అణువులు పెక్కు జాడలను (tracks) చూపించును. ఈ పద్ధతివలన ఒక అణువుయొక్క శక్తి (energy) ని, అయనీకరణ సామర్థ్యమును తెలిసికొనవచ్చును.
పరమాణువుయొక్క_ బీజనమూనా :
పరమాణు నిర్మాణమును గూర్చి మొట్టమొదటి నమూనాను (model) జె. జె. థామ్సన్ అనునాతడు ఉపపాదించెను. ఇది ఒక స్థైతిక నమూనా (static model) దీనిప్రకారము అన్ని పరమాణువులును విద్యుదావేశములను (electric charges) కలిగియుండును. బుణావేశమైన ఎలక్ట్రానులు పరమాణువునంతను నింపియున్న ధనావేశ (ద్రవ్యములో తేలియుండును. ఈ యానకము (medium) లో ఈదు ఎలక్ట్రానులు కంపించునపుడు పరమాణువు విద్యుదయస్కాంత తరంగముల (electromagnetic waves) ను కాంతిరూపమున ప్రసరింపజేయును. పరమాణువులు బంతిరూపములో నుండును. ప్రతి పరమాణువుయొక్క_ ఆవేశము శూన్యము. అనగా బుణావేశ ఎలక్ట్రానుల ఆవేశము ధనావేశ ద్రవ్య ఆవేశమునకు సమానము.
థామ్సన్ నమూనా, రేడియో. ఆక్టివిటీనీ, ఆల్ఫాకణముల చెదరుటను (ఆల్ఫాకణములను వివిధద్రవ్యములలోనికి పంపినపుడు, ఆవి వాటి ఋజుమార్గమునుండి ఎక్కువ కోణములద్వారా చెదరుటను రూథర్ ఫర్డు తన ప్రయోగములో కనుగొనెను) బాగుగా విశదపరచలేక పోయెను. ఆల్ఫాకణముల పెద్దకోణములలో చెదరుటను విశదీకరింపవలెనన్నచో, పరమాణువులోని ధన విద్యుదావేశమంతయు అతి స్వల్పప్రదేశములో, అనగా 1012 సెంటీమీటరు (సెంటీమీటరులో లక్షాకోటియవ వంతు) వ్యాసముగా కల్గినచోట కేంద్రీకరింపబడి యుండుట అవసరమని రూథర్ ఫర్డు 1911 లో నిరూపించెను.
రూథర్ ఫర్డు పరమాణు నమూనా ప్రకారము పరమాణువుయొక్క ద్రవ్యపు మొత్తమును, ధనావేశ మంతయును బీజములో కేంద్రీకరింపబడి యుండును. ఈ బీజముచుట్టును, దాని ఆవేశమునకు సమానావేశము గల్గినన్ని ఎలక్ట్రానులు తిరుగును. బీజావరణము పరమాణువుయొక్క ఆవరణముకంటె మిక్కిలి తక్కువ.
ఆల్ఫాకణము పరమాణువునుండి ఒక ఎలక్ట్రానును తొలగించినపుడు, ఆ పరమాణువును అయనీకరించును. మామూలుపరిస్థితిలో పరమాణువు తటస్థముగానుండును. అన్ని పరమాణువులయొక్క_ నిర్మాణము(structure) ఒకే రీతిగా నుండును. కాని వాటి బీజావేశపు పరిమితిలోను, బీజమునకు బయటనున్న ఎలక్ట్రానుల సంఖ్యలోను భేదముండును. పై దానినిబట్టి రేడియా ఆక్టివ్ క్షయములో ఆల్ఫాకణము బీజమునుండి బహిష్కరింపబడును. బీజపు బయటి ఎలక్ట్రానుయొక్క తొలగింపువలన, పరమాణువు అయనీకృత మగునేకాని, భిన్న పరమాణువు కాజాలదు. అందుచేత రేడియో ఆక్టివు మార్పులు పరమాణు బీజములకు సంబంధించినవే యగును.
బీజపు బయటి ఎలక్ట్రానులను గూర్చి మొట్టమొదటగా 1913 లో విఖ్యాత డేనిష్ శాస్త్రజ్ఞుడు నీల్స్బోర్ అను నాతడు పరిశోధనములు గావించి కొన్ని నియమముల నేర్పరచెను. వాటిప్రకారము, పరమాణువులో' నుండు Z ఎలక్ట్రానులు బీజమునుండి దూరముగా వివిధకక్ష్యల (orbits) లో నుండి నిరంతరము చలనము కలిగియుండును. ఈ చలనము బీజాకర్షణమును ప్రతిఘటించి, పరమాణువు స్థిరముగా (stable) నుండుటకు తోడ్పడును. బీజము, బీజపు బయటి ఎలక్ట్రానులు కలసి ఒకచిన్న 'సౌర వ్యవస్థ' (solar system) గా నుండును. వివిధ కక్ష్యల యందును ఒకే సంఖ్య గలిగిన ఎలక్ట్రానులుండవు. బీజమునకు అతి సమీపముగ నున్న కక్ష్యను 'K' కక్ష్య అనియు, మిగిలినవాటిని వరుసగా L, M, N, O. కక్ష్యలనియు అందురు. ఎలక్ట్రానుల కక్ష్యలు బీజమునకు దగ్గరయినకొలదియు, బీజమునకును వాటికిని నడుమ అకర్షణ హెచ్చును. ఒక ఎలక్ట్రానును దాని పరమాణువు నుండి తొలగించుటకు కావలసిన శక్తి ఆ ఎలక్ట్రాను ఆపరమాణువుతో బంధింపబడిన శక్తికి సమానమగును. బయటి కక్ష్యనుండి లోని కక్ష్యలోనికి ఒక ఎలక్ట్రాను దూకినపుడు, ఆ రెండు కక్ష్యల మధ్యనుండు శక్తిభేదమే కాంతికణము (Quantum of light) గా వెలువడును.
13
