परमाणु
परमाणु (एटम) किसी तत्व का सबसे छोटा भाग है जिसमें उस तत्व के रासायनिक गुण निहित होते हैं। परमाणु के केन्द्र में नाभिक (न्यूक्लिअस) होता है जिसका घनत्व बहुत अधिक होता है। नाभिक के चारो ओर ऋणात्मक आवेश वाले एलेक्ट्रान चक्कर लगाते रहते हैं जिसको एलेक्ट्रान घन (एलेक्ट्रान क्लाउड) कहते हैं। नाभिक, धनात्मक आवेश वाले प्रोटानों एवं अनावेशित (न्यूट्रल) न्यूट्रानों से बना होता है। जब किसी परमाणु में एलेक्ट्रानों की संख्या उसके नाभिक में स्थित प्रोटानों की संख्या के समान होती है तब परमाणु वैद्युकीय दृष्टि से अनावेशित होता है; अन्यथा परमाणु धनावेशित या ऋणावेशित ऑयन के रूप में होता है।
पहले परमाणु को अविभाज्य माना जाता था। यह संकल्पना पहले भारतीय एवं यूनानी दार्शनिकों ने दी थी। लेकिन बाद के प्रयोगो ने पाया कि परमाणु स्वयम् कुछ और मौलिक कणो से बना है। परमाणु, पदार्थ का एक अति सूक्ष्म कण है जिसे सामान्य सूक्ष्मदर्शी से भी नही देखा जा सकता। परमाणु का आकार एक मीटर के एक अरबवें भाग से भी छोटा होता है।
परमाणु मामले की एक बुनियादी इकाई है कि एक घने, केंद्रीय नकारात्मक चार्ज इलेक्ट्रॉनों का एक बादल से घिरा हुआ नाभिक के होते है. परमाणु नाभिक सकारात्मक आरोप लगाया प्रोटॉन और विद्युत तटस्थ न्यूट्रॉन (हाइड्रोजन-1 के मामले है, जो केवल कोई न्यूट्रॉन के साथ स्थिर nuclide में छोड़कर) के मिश्रण होता है. इलेक्ट्रॉनों एक परमाणु के नाभिक को बाध्य कर रहे हैं विद्युत चुम्बकीय बल द्वारा. इसी तरह, परमाणुओं का एक समूह एक दूसरे के लिए बाध्य रहते हैं, एक अणु के गठन कर सकते हैं. प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों की एक समान संख्या वाले परमाणु विद्युत तटस्थ है, अन्यथा यह एक सकारात्मक चार्ज (इलेक्ट्रॉन की कमी) या नकारात्मक चार्ज (इलेक्ट्रॉन अधिक) और एक आयन. एक परमाणु इसके नाभिक में प्रोटान और न्यूट्रान की संख्या के अनुसार वर्गीकृत है: प्रोटॉन की संख्या रासायनिक तत्व निर्धारित करता है, और न्यूट्रॉन की संख्या तत्व के आइसोटोप निर्धारित करता है [1].
नाम परमाणु ग्रीक átomos "ἄτομος" से आता है. (α-, "संयुक्त राष्ट्र" + τέμνω - temno, [2] "कटौती करने के लिए"), जो uncuttable या अविभाज्य, कुछ है कि आगे नहीं जा विभाजित कर सकते हैं मतलब है [ 3] इस मामले का एक अविभाज्य घटक के रूप में एक परमाणु की अवधारणा को पहली बार जल्दी भारतीय और यूनानी दार्शनिकों द्वारा प्रस्तावित किया गया था. 17 वीं और 18 वीं शताब्दियों में, दवा की दुकानों को दिखा रहा है कि कुछ पदार्थ और रासायनिक विधियों द्वारा नहीं किया जा नीचे टूटी हुई सकता है इस विचार के लिए एक भौतिक आधार प्रदान की है. देर से 19 वीं और 20 वीं शताब्दियों के दौरान, भौतिकविदों उपपरमाण्विक घटकों और परमाणु के अंदर संरचना की खोज की, जिससे प्रदर्शन है कि 'परमाणु' विभाज्य था. क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों को सफलतापूर्वक परमाणु मॉडल इस्तेमाल किया गया. [4] [5] परमाणुओं अनुपात में छोटे जनता के साथ मामूली वस्तुओं हैं. परमाणुओं केवल व्यक्तिगत देखा जा सकता है है स्कैनिंग tunneling खुर्दबीन के रूप में विशेष उपकरणों का उपयोग कर. नाभिक, प्रोटान और न्यूट्रान लगभग समान जन होने के साथ [1 ध्यान दें] में एक परमाणु के द्रव्यमान का 99.9% से अधिक ध्यान केंद्रित किया है. प्रत्येक तत्व अस्थिर नाभिक के साथ कम से कम एक आइसोटोप कि रेडियोधर्मी क्षय से गुजरना कर सकते हैं. यह एक रूपांतर है कि परिवर्तन एक नाभिक में प्रोटॉन या न्यूट्रॉन के संख्या में परिणाम कर सकते हैं. [6] इलेक्ट्रॉन परमाणुओं के लिए बाध्य कर रहे हैं स्थिर ऊर्जा का स्तर, या orbitals का एक सेट के अधिकारी, और उन के बीच संक्रमण से गुजरना कर सकते हैं कि फोटॉनों द्वारा अवशोषित या उत्सर्जन स्तरों के बीच ऊर्जा मतभेद मैच. इलेक्ट्रॉनों एक तत्व के रासायनिक गुण निर्धारित करते हैं, और दृढ़ता से एक परमाणु चुंबकीय गुण प्रभाव. सामग्री [छुपाने के]
मुख्य लेख: परमाणु सिद्धांत परमाणु सिद्धान्त मुख्य लेख: परमाणुवाद अवधारणा है कि मामले असतत इकाइयों से बना है और मनमाने ढंग से छोटे मात्रा में विभाजित नहीं कर सकते हैं चारों ओर सदियों के लिए किया गया है, लेकिन इन विचारों को सार, प्रयोग और अनुभवजन्य अवलोकन के बजाय दार्शनिक तर्क में स्थापित किया गया. दर्शन में परमाणुओं की प्रकृति से अधिक समय काफी और विभिन्न संस्कृतियों और स्कूलों के बीच, और अक्सर आध्यात्मिक तत्वों था. फिर भी, परमाणु के बुनियादी विचार वर्षों के वैज्ञानिकों हजारों द्वारा अपनाया गया था बाद में, क्योंकि यह elegantly. [7 रसायन शास्त्र के क्षेत्र] में नई खोजों की व्याख्या परमाणुओं की अवधारणा के सन्दर्भ प्राचीन यूनान और भारत के लिए वापस की तारीख. भारत में, Ājīvika, जैन, और Cārvāka स्कूलों के परमाणुवाद वापस 6 वीं शताब्दी [8] न्याय और Vaisheshika स्कूलों बाद कैसे परमाणुओं और अधिक जटिल वस्तुओं में संयुक्त सिद्धांत विकसित. [9] पश्चिम में, BCE की तारीख कर सकते हैं Leucippus, जिसका छात्र, डेमोक्रिटस, systematized अपने विचार के साथ 5 वीं शताब्दी BCE में उभरा परमाणुओं के लिए संदर्भ. है, जो "uncuttable" या "इस मामले की छोटी अविभाज्य कण" का मतलब है: लगभग 450 BCE में, शब्द डेमोक्रिटस (ἄτομος ग्रीक) átomos गढ़ा. हालांकि परमाणु भारतीय और यूनानी अवधारणाओं विशुद्ध रूप से दर्शन पर आधारित थे, आधुनिक विज्ञान डेमोक्रिटस द्वारा गढ़ा नाम बरकरार रखा है [7]. Corpuscularianism मांगना, छद्म Geber कीमियागर (Geber), [10] कभी कभी Taranto के पॉल, कि सभी भौतिक शरीर मिनट या कणों कॉर्पुसल्स के एक आंतरिक और बाहरी परत के अधिकारी के साथ की पहचान की है. [11] द्वारा 13 वीं सदी में स्वेच्छाचार Corpuscularianism सिद्धांत परमाणुवाद के लिए इसी तरह की (इस विद्युत दालों है) कि जहां परमाणुओं के लिए अविभाज्य होना चाहिए थे, कॉर्पुसल्स सिद्धांत रूप में विभाजित किया जा सकता है, सिवाय है. इस तरीके में, उदाहरण के लिए, यह theorized है कि पारा धातुओं में घुसना और उनके भीतर की संरचना को संशोधित कर सकता था. [12] Corpuscularianism अगले कई सौ साल से अधिक एक प्रमुख सिद्धांत रहे. 1661 में, प्राकृतिक दार्शनिक रॉबर्ट बॉयल Sceptical Chymist जिसमें उन्होंने तर्क है कि बात अलग "corpuscules" या परमाणुओं, वायु, पृथ्वी, अग्नि और पानी के बजाय शास्त्रीय तत्वों के विभिन्न संयोजनों का बना था कि प्रकाशित [13] 1670s के दौरान कणिका संबंधी सिद्धांत के प्रकाश की उनके विकास में आइजैक न्यूटन द्वारा प्रयोग किया जाता था. [11] [14] वैज्ञानिक सिद्धांत की उत्पत्ति
विभिन्न अणुओं और परमाणुओं के रूप में जॉन डाल्टन में चित्रित रासायनिक (1808) दार्शनिक, एक परमाणु सिद्धांत पर जल्द से जल्द वैज्ञानिक काम करता है की एक नई प्रणाली है. परमाणुओं की समझ में आगे की प्रगति नहीं होती जब तक रसायन शास्त्र के विज्ञान का विकास शुरू किया था. 1789 में, फ्रांसीसी ठाकुर और वैज्ञानिक शोधकर्ता Antoine Lavoisier द्रव्यमान का संरक्षण के कानून की खोज की है और एक बुनियादी पदार्थ है कि रसायन विज्ञान के तरीकों द्वारा आगे नहीं हो नीचे टूटी हुई सकता के रूप में एक तत्व को परिभाषित [15] 1805 में, अंग्रेजी प्रशिक्षक और प्राकृतिक दार्शनिक जॉन डाल्टन परमाणुओं की अवधारणा का इस्तेमाल करने के लिए समझाने के लिए क्यों तत्वों हमेशा छोटे संपूर्ण संख्याएँ (एकाधिक अनुपात के कानून) के अनुपात में प्रतिक्रिया और कुछ गैसों पानी में क्यों दूसरों की तुलना में बेहतर भंग. उन्होंने प्रस्ताव किया कि प्रत्येक तत्व एक, अद्वितीय प्रकार के परमाणुओं के होते हैं, और है कि इन परमाणुओं के साथ शामिल होने के लिए रासायनिक यौगिकों के रूप में कर सकते हैं [16] [17] डाल्टन आधुनिक परमाणु सिद्धांत के प्रवर्तक माना जाता है. [18] डाल्टन के परमाणु परिकल्पना परमाणुओं के आकार निर्दिष्ट नहीं किया. आम भावना संकेत दिया कि वे बहुत छोटा होना चाहिए, लेकिन कोई नहीं जानता था कि कैसे छोटे है. इसलिए यह एक प्रमुख मील का पत्थर था जब 1865 में जोहान जोसेफ Loschmidt अणुओं है कि हवा बनाने के आकार मापा. कण सिद्धांत के समर्थन में एक तर्क की अतिरिक्त पंक्ति (और परमाणु सिद्धांत के विस्तार के द्वारा) 1827 में शुरू हुआ जब वनस्पतिशास्त्री रॉबर्ट ब्राउन एक खुर्दबीन धूल अनाज पानी में तैर पर देखने के लिए इस्तेमाल किया और पता चला कि वे के बारे में erratically एक घटना है कि रूप में जाना बन चले गए " गति ब्राउनियन ". जे Desaulx 1877 में सुझाव दिया है कि पानी के अणुओं के थर्मल गति घटना की वजह से किया गया था, और 1905 में अल्बर्ट आइंस्टीन गति के पहले गणितीय विश्लेषण का उत्पादन किया. [19] [20] [21] फ्रांसीसी भौतिकशास्त्री जीन पेरिन आइंस्टीन के काम का इस्तेमाल करने के लिए प्रयोगात्मक और परमाणुओं के बड़े पैमाने पर आयाम निर्धारित करते हैं, जिससे निर्णायक डाल्टन के परमाणु सिद्धांत की पुष्टि [22].
Mendeleev पहली आवर्त सारणी (1869). सन् 1869 में, Lavoisier जैसे वैज्ञानिकों ने पिछले खोजों के निर्माण पर, Dmitri Mendeleev पहली कार्यात्मक आवर्त सारणी प्रकाशित किया. [23] तालिका ही आवधिक कानून के एक दृश्य प्रतिनिधित्व है, जिसमें कहा गया है कि कुछ तत्वों के रासायनिक गुणों को समय - समय पर दोहराना जब व्यवस्था है परमाणु संख्या [24] Subcomponents और क्वांटम सिद्धांत भौतिक विज्ञानी जे जे थामसन, 1897 में कैथोड किरणों पर अपने काम के माध्यम से, इलेक्ट्रॉन की खोज की, और निष्कर्ष निकाला है कि वे हर परमाणु के एक घटक थे. इस प्रकार वह विश्वास है कि परमाणु मामले के अविभाज्य, परम कणों पलट [25] थॉमसन माने कि कम जन, नकारात्मक आरोप लगाया इलेक्ट्रॉनों परमाणु भर में वितरित किए गए, संभवतः के छल्ले में उनके एक समान की मौजूदगी से संतुलित प्रभारी के साथ, घूर्णन सकारात्मक चार्ज के समुद्र. यह बाद में बेर का हलवा मॉडल के रूप में जाना बन गया. 1909 में, हंस Geiger और अर्नेस्ट मार्सडेन, भौतिक विज्ञानी अर्नेस्ट रदरफोर्ड की दिशा के तहत, अल्फा के साथ सोने की पन्नी की एक चादर बमबारी किरणों से तो सकारात्मक हीलियम चार्ज हो जाता परमाणुओं और पता चला है कि इन कणों का एक छोटा सा प्रतिशत ज्यादा के माध्यम से सीधे रास्ते से फिर गया से बड़ा कोण थॉमसन के प्रस्ताव का उपयोग भविष्यवाणी की थी. रदरफोर्ड सुझाव है है कि एक भारी सोने परमाणु के सकारात्मक चार्ज और उसके द्रव्यमान का सबसे नाभिक में परमाणु रदरफोर्ड मॉडल के केंद्र पर ध्यान केंद्रित किया गया था के रूप में सोने की पन्नी के प्रयोग की व्याख्या [26] जबकि रेडियोधर्मी क्षय के उत्पादों के साथ 1913 radiochemist में, फ्रेडरिक प्रयोग Soddy पता चला है कि वहाँ के आवर्त सारणी पर प्रत्येक स्थान पर एक से अधिक प्रकार के परमाणु होना को दिखाई दिया. [27] शब्द आइसोटोप मार्गरेट टोड के लिए एक उपयुक्त नाम के रूप में गढ़ा गया था विभिन्न परमाणुओं है कि एक ही तत्व के लिए हैं. जे जे थॉमसन आयनित गैसों, जो बाद में स्थिर आइसोटोप की खोज करने के लिए नेतृत्व पर अपने काम के माध्यम से परमाणु प्रकार को अलग करने के लिए एक तकनीक बनाया. [28]
हाइड्रोजन परमाणु बोह्र मॉडल, अचल कक्षाओं और एक विशिष्ट आवृत्ति के साथ ऊर्जा के एक फोटान उत्सर्जन के बीच एक इलेक्ट्रॉन कूद दिखा. इस बीच, 1913 में, भौतिक विज्ञानी नील्स बोह्र सुझाव दिया है कि इलेक्ट्रॉनों स्पष्ट रूप से परिभाषित, quantized कक्षाओं में ही सीमित थे, और इन के बीच में कूद सकता है, लेकिन सर्पिल आज़ादी नहीं मध्यवर्ती राज्यों में आवक या जावक [29] एक इलेक्ट्रॉन को अवशोषित या फेंकना चाहिए विशिष्ट मात्रा सकता है इन तय की कक्षाओं के बीच संक्रमण के लिए ऊर्जा के. जब एक गर्म सामग्री से प्रकाश एक चश्मे के माध्यम से पारित किया गया था, यह एक बहु रंग स्पेक्ट्रम का उत्पादन किया. इस स्पेक्ट्रम में तय लाइनों की उपस्थिति को सफलतापूर्वक इन कक्षीय संक्रमण के द्वारा समझाया गया था. [30] बाद में उसी वर्ष में हेनरी Moseley नील्स बोह्र के सिद्धांत के पक्ष में अतिरिक्त प्रयोगात्मक सबूत प्रदान. इन परिणामों अर्नेस्ट रदरफोर्ड और Antonius वान डेन Broek मॉडल, प्रस्तावित है जो कि इसके नाभिक में परमाणु सकारात्मक परमाणु आरोपों के एक नंबर है कि आवधिक तालिका में अपनी संख्या (परमाणु) के बराबर है परिष्कृत. इन प्रयोगों तक, परमाणु संख्या एक शारीरिक और प्रयोगात्मक मात्रा होने के लिए नहीं जाना जाता था. कि यह परमाणु परमाणु चार्ज करने के लिए बराबर है स्वीकार किए जाते हैं परमाणु मॉडल बनी हुई है आज [31]. परमाणुओं के बीच रासायनिक बांड अब गिल्बर्ट न्यूटन लुईस द्वारा समझाया गया, 1916 में उनके घटक इलेक्ट्रॉनों के बीच बातचीत के रूप में [32] के रूप में तत्वों के रासायनिक गुणों के लिए काफी हद तक खुद को आवधिक कानून के अनुसार दोहराने के लिए जाने जाते थे, [33] 1919 में, अमेरिकी रसायनज्ञ इरविंग Langmuir सुझाव दिया है कि यह अगर एक परमाणु इलेक्ट्रॉनों में जुड़े थे या कुछ तरीके में clustered समझाया जा सकता है है. इलेक्ट्रॉनों के समूह नाभिक के बारे में इलेक्ट्रॉन के गोले का एक सेट पर कब्जा करने के लिए लगा रहे थे. [34] 1922 के प्रयोग स्टर्न Gerlach परमाणु की मात्रा प्रकृति के आगे सबूत प्रदान की है. जब चांदी परमाणुओं की एक बीम एक विशेष आकार के चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से पारित किया गया था, बीम एक परमाणु कोणीय गति या स्पिन की दिशा के आधार पर विभाजित किया गया था. के रूप में इस दिशा यादृच्छिक है, बीम एक लाइन में फैल करने के लिए उम्मीद की जा सकती है. इसके बजाय, बीम दो भागों में विभाजित किया गया था, पर निर्भर करता है कि क्या परमाणु स्पिन उन्मुख किया गया था या नीचे [35]. 1924 में लुई डी Broglie प्रस्तावित है कि सभी कणों लहरों की तरह एक हद तक व्यवहार है. सन् 1926 में, इरविन श्रोडिंगर इस विचार के इस्तेमाल के लिए परमाणु है कि तीन आयामी बजाय waveforms बिंदु कणों के रूप में वर्णित इलेक्ट्रॉनों की एक गणितीय मॉडल विकसित करने के लिए. Waveforms का उपयोग करने के लिए कणों का वर्णन का एक परिणाम यह है कि यह गणितीय दोनों की स्थिति और एक ही समय में एक कण की गति के लिए सटीक मान प्राप्त करने के लिए असंभव है, इस अनिश्चितता सिद्धांत, 1926 में वर्नर हाइजेनबर्ग द्वारा तैयार के रूप में जाना जाता हो गया है. इस अवधारणा में, एक स्थिति को मापने में एक भी सटीकता के लिए एक ही गति के लिए संभावित मानों की एक श्रेणी प्राप्त करने के सकता है और इसके विपरीत. यह मॉडल परमाणु व्यवहार की टिप्पणियों की व्याख्या करने में सक्षम था कि पिछले मॉडल, हाइड्रोजन की तुलना में बड़ा परमाणुओं के कुछ संरचनात्मक और वर्णक्रमीय पैटर्न जैसे नहीं कर सका. इस प्रकार, परमाणु के ग्रहों मॉडल है कि नाभिक जहां एक इलेक्ट्रॉन दिया सबसे करने के लिए मनाया जाने की संभावना है के आसपास परमाणु कक्षीय क्षेत्रों वर्णित के पक्ष में त्याग किया गया था. [36] [37]
एक साधारण मास स्पेक्ट्रोमीटर के योजनाबद्ध आरेख. मास स्पेक्ट्रोमीटर के विकास के परमाणुओं के सटीक बड़े पैमाने पर मापा जा करने की अनुमति दी. डिवाइस एक चुंबक का उपयोग करता है आयनों की एक बीम की गति मोड़, विक्षेपन की राशि इसकी चार्ज करने के लिए एक परमाणु द्रव्यमान का अनुपात द्वारा निर्धारित किया जाता है. रसायनज्ञ फ्रांसिस विलियम एस्टन इस उपकरण का इस्तेमाल करने के लिए दिखाने के लिए कि विभिन्न आइसोटोप जनता था. इन पूर्णांक मात्रा द्वारा विभिन्न आइसोटोप के परमाणु द्रव्यमान, पूर्ण संख्या नियम कहा जाता है [38] इन विभिन्न आइसोटोप के लिए विवरण न्यूट्रॉन की खोज, एक प्रोटॉन के लिए इसी तरह की जन के साथ एक तटस्थ चार्ज कण भौतिक विज्ञानी जेम्स द्वारा की प्रतीक्षा. 1932 में चेडविक. आइसोटोप तो प्रोटॉन की एक ही नंबर के साथ तत्व के रूप में समझाया गया है, लेकिन नाभिक के भीतर न्यूट्रॉन के विभिन्न संख्या है. [39] विखंडन, उच्च ऊर्जा भौतिकी और संघनित पदार्थ 1938 में, जर्मन रसायनज्ञ Otto Hahn, रदरफोर्ड के एक छात्र, transuranium तत्वों पाने की उम्मीद यूरेनियम परमाणुओं पर न्यूट्रॉन का निर्देशन किया. इसके बजाय, अपने रासायनिक प्रयोगों एक उत्पाद के रूप में बेरियम से पता चला [40] एक साल बाद, Lise Meitner और उसके भतीजे ओटो Frisch सत्यापित कि हैन परिणाम पहला प्रयोगात्मक नाभिकीय विखंडन थे. [41] [42] 1944 में, हैन नोबेल पुरस्कार प्राप्त किया. रसायन शास्त्र में. हैन प्रयासों के बावजूद, Meitner और Frisch के योगदान को मान्यता प्राप्त नहीं थे [43] 1950 के दशक में, सुधार कण त्वरक और कण डिटेक्टरों के विकास के वैज्ञानिकों उच्च ऊर्जा. [44] न्यूट्रॉन और प्रोटॉन hadrons, या छोटे कणों के कंपोजिट होना पाया गया है पर आगे बढ़ परमाणुओं के प्रभावों का अध्ययन करने की अनुमति दी क्वार्कों कहा जाता है. परमाणु भौतिकी के मानक मॉडल विकसित किया गया है कि सफलतापूर्वक इन उप परमाणु कणों और बलों है कि उनकी बातचीत को नियंत्रित के मामले में नाभिक के गुणों के बारे में विस्तार से बताया. [45] अवयव
Subatomic कणों मुख्य लेख: subatomic कण हालांकि शब्द परमाणु मूलतः एक कण है कि छोटे कणों में कटौती नहीं कर सकते हैं चिह्नित, आधुनिक वैज्ञानिक प्रयोग में परमाणु विभिन्न subatomic कणों से बना है. घटक कणों के एक परमाणु के इलेक्ट्रॉन, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन हैं. हालांकि, हाइड्रोजन - एक परमाणु न्यूट्रॉन नहीं है और एक सकारात्मक हाइड्रोजन आयन नहीं इलेक्ट्रॉनों है. इलेक्ट्रॉन 9.11 × 10-31 किलो पर द्वारा अब तक कम से कम इन कणों की बड़े पैमाने पर एक नकारात्मक बिजली के प्रभारी और एक आकार है कि भी उपलब्ध तकनीक का उपयोग करके मापा जा छोटा है के साथ है, [46] प्रोटॉन एक सकारात्मक चार्ज और जन १,८३६ है. बार 1.6726 × 10-27 किलो इलेक्ट्रॉन, हालांकि यह एक परमाणु में प्रोटॉन बंधन ऊर्जा में परिवर्तन के द्वारा कम किया जा सकता है. न्यूट्रॉन नहीं बिजली के प्रभारी है और 1839 बार के एक मुक्त इलेक्ट्रॉनों की बड़े पैमाने पर, [47] या 1.6929 × 10-27 किलो जन है. न्यूट्रॉन और प्रोटॉन तुलनीय 2.5 × 10-15 के आदेश आयामों पर मीटर हालांकि इन कणों की सतह 'परिभाषित तेजी नहीं है. [48] भौतिकी के स्टैंडर्ड मॉडल में, दोनों प्रोटान और न्यूट्रान प्राथमिक क्वार्कों कहा जाता है कणों से बना रहे हैं. क्वार्क कणों की fermion समूह के अंतर्गत आता है है, और दो के बुनियादी घटकों में से एक है बात अन्य लेपटोन है, जिनमें से इलेक्ट्रॉन एक उदाहरण है जा रहा है. क्वार्कों के छह प्रकार, प्रत्येक 2 / 3 या -1 / 3 या तो एक भिन्नात्मक इलेक्ट्रिक चार्ज होने हैं. प्रोटॉन दो क्वार्कों और क्वार्क नीचे से बना रहे हैं, जबकि एक न्यूट्रॉन क्वार्क और एक के ऊपर दो क्वार्कों नीचे के होते हैं. यह भेद दो कणों के बीच बड़े पैमाने पर और आरोप में अंतर के लिए खातों. क्वार्कों के साथ मजबूत परमाणु शक्ति है, जो gluons द्वारा मध्यस्थता है द्वारा आयोजित कर रहे हैं. gluon गेज बोसॉनों, जो प्राथमिक कणों कि भौतिक बलों को मध्यस्थता कर रहे हैं के परिवार के एक सदस्य है. [49] [50] नाभिक मुख्य लेख: परमाणु नाभिक
बाध्यकारी नाभिक बच nucleon के लिए आवश्यक ऊर्जा, विभिन्न आइसोटोप के लिए. सभी बाध्य प्रोटान और न्यूट्रान एक परमाणु में एक छोटे से परमाणु नाभिक बनाने, और सामूहिक nucleons बुलाया. एक नाभिक की त्रिज्या लगभग बराबर है, जहां एक nucleons की कुल संख्या है. [51] यह बहुत परमाणु है, जो 105 एफएम के आदेश पर की त्रिज्या की तुलना में छोटे है. nucleons एक साथ एक छोटी लेकर आकर्षक संभावित अवशिष्ट मजबूत बल बुलाया से बंधे हुए हैं. दूरी पर 2.5 एफएम इस बल की तुलना में छोटे electrostatic बल है कि सकारात्मक आरोप लगाया प्रोटॉन का कारण बनता है एक दूसरे को पीछे हटाना है की तुलना में अधिक शक्तिशाली है. [52] एक ही तत्व के परमाणुओं प्रोटॉन की एक ही नंबर है, परमाणु संख्या कहा जाता है. एक ही तत्व के भीतर, न्यूट्रॉन की संख्या में भिन्नता है, उस तत्व की आइसोटोप निर्धारित हो सकता है. प्रोटान और न्यूट्रान की कुल संख्या nuclide निर्धारित करते हैं. प्रोटॉन के लिए सापेक्ष न्यूट्रॉन की संख्या नाभिक की स्थिरता को निर्धारित करता है, कुछ आइसोटोप रेडियोधर्मी क्षय के दौर से गुजर के साथ है. [53] न्यूट्रॉन और प्रोटॉन fermions के विभिन्न प्रकार हैं. पाउली अपवर्जन सिद्धांत एक क्वांटम यांत्रिक प्रभाव है कि एक ही समय में एक ही क्वांटम भौतिक राज्य कब्जे से कई प्रोटॉन जैसे समान fermions, प्रतिबन्धित है. इस प्रकार हर प्रोटॉन नाभिक में एक अलग राज्य पर कब्जा, की अपनी ऊर्जा के स्तर के साथ करना चाहिए, और न्यूट्रॉन की सभी को एक ही नियम लागू होता है. यह एक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन एक ही क्वांटम राज्य पर कब्जा करने के लिए निषेध लागू नहीं होता [54]. कम परमाणु नंबर, एक नाभिक है कि प्रोटॉनों के एक अलग संख्या की तुलना में न्यूट्रॉन संभवतः एक रेडियोधर्मी क्षय है कि प्रोटान और न्यूट्रान की संख्या और अधिक बारीकी से मिलान करने के लिए कारण बनता है के माध्यम से एक कम ऊर्जा राज्य के लिए छोड़ सकते हैं के साथ परमाणु के लिए. एक परिणाम के रूप में, मोटे तौर पर प्रोटान और न्यूट्रान की संख्या मिलान के साथ परमाणु क्षय के खिलाफ और अधिक स्थिर हैं. हालांकि, बढ़ती संख्या के साथ परमाणु प्रोटॉनों की आपसी प्रतिकर्षण न्यूट्रॉन की एक बढ़ती हुई अनुपात नाभिक, जो इस प्रवृत्ति को संशोधित की स्थिरता को बनाए रखने की आवश्यकता है. इस प्रकार, वहाँ बराबर और परमाणु संख्या के ऊपर प्रोटॉन और न्यूट्रॉन संख्या के साथ कोई स्थिर नाभिक Z = (कैल्शियम) 20, और भारी नाभिक की ओर Z बढ़ जाती है, प्रोटॉन प्रति न्यूट्रॉन स्थिरता बढ़ जाती है के लिए के बारे में 1.5 करने के लिए आवश्यक के अनुपात के रूप में [54]
एक परमाणु संलयन की प्रक्रिया है कि एक ड्यूटेरियम नाभिक, एक प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के दो प्रोटॉन से मिलकर रूपों के चित्रण. एक पोजीट्रान (ई) इलेक्ट्रॉन के साथ एक इलेक्ट्रॉन न्युट्रीनो के साथ उत्सर्जित एक प्रतिकण. परमाणु नाभिक में प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की संख्या, संशोधित किया जा सकता है हालांकि यह मजबूत ताकत की वजह से बहुत ही उच्च ऊर्जा की आवश्यकता होती है सकते हैं. नाभिकीय संलयन तब होता है जब कई परमाणु कणों जैसे दो नाभिक ऊर्जावान टक्कर के माध्यम से एक भारी नाभिक फार्म में शामिल है. उदाहरण के लिए, सूर्य प्रोटॉनों के कोर पर 3-10 कीव की ऊर्जा की आवश्यकता होती है उनके आपसी प्रतिकर्षण Coulomb पर काबू पाने के लिए बाधा और एक एकल नाभिक में एक साथ फ्यूज [55] नाभिकीय विखंडन विपरीत प्रक्रिया है, एक नाभिक विभाजन पैदा करने के लिए. दो में रेडियोधर्मी क्षय के माध्यम से नाभिक आम तौर पर छोटे. नाभिक भी उच्च ऊर्जा subatomic कणों या photons द्वारा बमबारी के माध्यम से संशोधित किया जा सकता है. यदि यह एक नाभिक में प्रोटॉन की संख्या को संशोधित, परमाणु एक अलग रासायनिक तत्व के लिए बदलता है. [56] [57] यदि नाभिक का एक संलयन प्रतिक्रिया के बाद बड़े पैमाने पर अलग कणों की जनता की राशि से कम है, तो इन दो मानों के बीच अंतर प्रयोग करने योग्य ऊर्जा का एक प्रकार (जैसे एक गामा किरण के रूप में, या गतिज ऊर्जा के रूप में उत्सर्जित किया जा सकता है के बीटा कण), के रूप में अल्बर्ट आइंस्टीन जन ऊर्जा तुल्यता सूत्र द्वारा वर्णित है, ई = mc2 जहां मीटर जन हानि है और ग प्रकाश की गति है. यह घाटा नई नाभिक के बंधन ऊर्जा का हिस्सा है, और यह ऊर्जा के गैर वसूली हानि है कि इनकार कणों को एक साथ एक राज्य है कि इस ऊर्जा को अलग करने की आवश्यकता है में रहने के लिए कारण बनता है. [58] दो नाभिकों कि लोहे और निकल के बारे में एक के कुल nucleon संख्या से कम संख्या के साथ परमाणु बड़ा नाभिक बनाने के संलयन आमतौर पर एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रक्रिया है कि और अधिक ऊर्जा से उन्हें साथ लाने की आवश्यकता है विज्ञप्ति 60 है. [59] यह इस ऊर्जा है जारी प्रक्रिया है कि सितारों आत्मनिर्भर प्रतिक्रिया में नाभिकीय संलयन बनाता है. भारी नाभिक नाभिक में nucleon प्रति बाध्यकारी ऊर्जा को कम करने के लिए शुरू होता है. कि संलयन नाभिक है कि परमाणु के बारे में 26 से अधिक संख्या है, और परमाणु जनता के बारे में 60 से अधिक है उत्पादन प्रक्रियाओं का मतलब है, एक endothermic प्रक्रिया है. ये अधिक भारी नाभिक एक संलयन ऊर्जा उत्पादन प्रतिक्रिया है कि एक स्टार के हीड्रास्टाटिक संतुलन को बनाए रखने कर सकते हैं गुजरना नहीं कर सकते हैं. [54] इलेक्ट्रॉन बादल मुख्य लेख: परमाणु कक्षीय और इलेक्ट्रॉन विन्यास
एक अच्छी तरह से संभावित, दिखा रहा है, शास्त्रीय यांत्रिकी के अनुसार, न्यूनतम ऊर्जा वी (एक्स) एक्स के लिए प्रत्येक स्थिति तक पहुँचने की जरूरत शास्त्रीय, ऊर्जा ई के साथ एक कण x1 और x2 के बीच पदों की एक श्रृंखला के लिए विवश है. एक परमाणु इलेक्ट्रॉनों में विद्युत चुम्बकीय बल द्वारा नाभिक में प्रोटॉन की ओर आकर्षित कर रहे हैं. यह शक्ति एक electrostatic क्षमता अच्छी तरह से छोटे नाभिक, जिसका मतलब है कि ऊर्जा के एक बाहरी स्रोत इलेक्ट्रॉन के लिए भागने की जरूरत है आसपास के अंदर इलेक्ट्रॉनों को बांधता है. करीब एक इलेक्ट्रॉन नाभिक, अधिक से अधिक आकर्षक बल है. इसलिए की क्षमता का केंद्र के पास ही इलेक्ट्रॉनों को अच्छी तरह से अधिक separations पर उन लोगों से भागने के लिए अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है. इलेक्ट्रॉनों, अन्य कणों की तरह, दोनों एक कण और एक लहर का गुण है. इलेक्ट्रॉन बादल अच्छी तरह से संभावित है, जहां प्रत्येक इलेक्ट्रॉन तीन आयामी खड़े लहर लहर फार्म है कि नाभिक के सापेक्ष कदम नहीं करता है की एक प्रकार रूपों के अंदर एक क्षेत्र है. यह व्यवहार एक परमाणु कक्षीय, एक गणितीय समारोह है कि संभावना है कि एक इलेक्ट्रॉन के लिए एक विशेष स्थान पर हो सकता है जब अपनी स्थिति मापा जाता है प्रकट होता है की विशेषता द्वारा परिभाषित किया गया है. [60] केवल एक (या quantized) असतत इन orbitals के सेट नाभिक के चारों ओर मौजूद हैं अन्य संभव लहर पैटर्न के रूप में तेजी से एक अधिक स्थिर के रूप में क्षय [61] orbitals एक या एक से अधिक की अंगूठी या नोड संरचनाओं सकते हैं, और वे आकार, आकार और ओरिएंटेशन में एक दूसरे से अलग. [62]
पहले पांच परमाणु orbitals की लहर कार्य करता है. तीन 2p orbitals प्रत्येक प्रदर्शन एक एकल कोणीय नोड है कि एक अभिविन्यास और केंद्र में एक न्यूनतम है. प्रत्येक परमाणु कक्षीय इलेक्ट्रॉन की एक विशेष ऊर्जा स्तर से मेल खाती है है. इलेक्ट्रॉन पर्याप्त ऊर्जा के साथ एक फोटान को अवशोषित करने के लिए यह नई क्वांटम राज्य में बढ़ावा देने के द्वारा अपने राज्य के एक उच्च ऊर्जा स्तर को बदल सकते हैं. इसी तरह, सहज उत्सर्जन के माध्यम से, एक उच्च ऊर्जा राज्य में एक इलेक्ट्रॉन एक कम ऊर्जा राज्य के लिए छोड़ जबकि एक photon के रूप में अतिरिक्त ऊर्जा radiating कर सकते हैं. ये विशेषता ऊर्जा मूल्यों, क्वांटम राज्यों के ऊर्जा में मतभेद द्वारा परिभाषित है, परमाणु वर्णक्रमीय लाइनों के लिए जिम्मेदार हैं. [61] ऊर्जा की मात्रा को हटाने या एक इलेक्ट्रॉन इलेक्ट्रॉन बंधन ऊर्जा है दूर nucleons के बंधन ऊर्जा से कम जोड़ने की जरूरत उदाहरण के लिए, यह केवल 13.6 eV की आवश्यकता के लिए एक हाइड्रोजन परमाणु में से एक इलेक्ट्रॉन जमीन राज्य पट्टी, [63] [64] परमाणु विद्युत तटस्थ हैं अगर वे प्रोटॉन की एक समान संख्या है ड्यूटेरियम नाभिक के बंटवारे के लिए 2,23 लाख eV और की तुलना में इलेक्ट्रॉनों. परमाणुओं है कि या तो कमी या इलेक्ट्रॉनों की एक अधिशेष है आयनों कहा जाता है. इलेक्ट्रॉनों कि नाभिक से दूर कर रहे हैं आस पास के अन्य परमाणुओं को हस्तांतरित किया जा सकता है या परमाणुओं के बीच साझा. इस तंत्र से, परमाणुओं अणुओं और ईओण और सहसंयोजक नेटवर्क क्रिस्टल की तरह रासायनिक यौगिकों के अन्य प्रकार में बांड के लिए कर रहे हैं. [65] गुण
परमाणु गुण मुख्य लेख: आइसोटोप, स्थिर आइसोटोप, nuclides की सूची, और तत्वों की आइसोटोप की स्थिरता द्वारा सूची परिभाषा के अनुसार, उनके नाभिक में प्रोटॉन के समान संख्या के साथ किसी भी दो परमाणुओं एक ही रासायनिक तत्व हैं. परमाणुओं प्रोटॉनों के बराबर संख्या लेकिन न्यूट्रॉन की एक अलग संख्या के साथ एक ही तत्व के विभिन्न आइसोटोप हैं. उदाहरण के लिए, सभी हाइड्रोजन परमाणुओं बिल्कुल एक प्रोटॉन स्वीकार करते हैं, लेकिन आइसोटोप हाइड्रोजन 1 न्यूट्रॉन, एक न्यूट्रॉन ड्यूटेरियम (), दो न्यूट्रॉन (ट्रिटियम) और अधिक से अधिक दो न्यूट्रॉन के साथ मौजूद हैं. 1 हाइड्रोजन द्वारा अब तक सबसे आम रूप है, और कभी कभी कहा जाता protium [66] ज्ञात तत्वों हाइड्रोजन से परमाणु संख्या का एक सेट फार्म एक एकल प्रोटॉन के साथ 118 प्रोटॉन तत्व ununoctium. [67] सभी ज्ञात 82 की तुलना में अधिक से अधिक परमाणु संख्या के साथ तत्वों का रेडियोधर्मी आइसोटोप हैं. [68] [69] के बारे में 339 nuclides पृथ्वी पर प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं, [70] जिनमें से 255 (75% के बारे में) क्षय नहीं देखा है, और "स्थिर आइसोटोप" के रूप में संदर्भित कर रहे हैं. हालांकि, केवल इन nuclides के 90 सिद्धांत में भी, सभी क्षय के लिए स्थिर हैं. एक और 165 (255 तक कुल लाने) क्षय नहीं देखा है, हालांकि सिद्धांत में यह energetically संभव है. ये भी औपचारिक रूप से "स्थिर" के रूप में वर्गीकृत कर रहे हैं. एक अतिरिक्त 33 रेडियोधर्मी nuclides अब से 80 लाख साल आधा जीवन है, और लंबे समय रहते सौर प्रणाली के जन्म से उपस्थित होने के लिए पर्याप्त हैं. 288 nuclides का यह संग्रह मौलिक nuclides के रूप में जाना जाता है. अंत में, एक अतिरिक्त 51 अल्पकालिक nuclides स्वाभाविक रूप से हो जाना जाता है मौलिक nuclide क्षय की बेटी उत्पादों (जैसे यूरेनियम से रेडियम), या किसी और के रूप में, प्राकृतिक ऊर्जावान प्रक्रियाओं की धरती पर जैसे ब्रह्मांडीय किरण बमबारी (उदाहरण के लिए, उत्पादों के रूप में, कार्बन 14) [71] नोट [2] 80 रासायनिक तत्वों के लिए, कम से कम एक स्थिर आइसोटोप मौजूद है. 43 तत्वों, 61, और सभी तत्वों गिने 83 या उच्चतर कोई स्थिर आइसोटोप है. एक नियम के रूप में प्रत्येक तत्व के लिए है, केवल स्थिर आइसोटोप तत्व प्रति 3.2 स्थिर आइसोटोप उन है कि स्थिर आइसोटोप के बीच किया जा रहा औसत के एक मुट्ठी. छब्बीस तत्वों को केवल एक स्थिर आइसोटोप है, जबकि किसी भी तत्व के लिए मनाया स्थिर आइसोटोप की सबसे बड़ी संख्या दस तत्व टिन के लिए, [72] [पृष्ठ की जरूरत] न्यूट्रॉन के लिए प्रोटॉनों के अनुपात आइसोटोप की स्थिरता प्रभावित है, और भी कुछ न्यूट्रॉन या प्रोटॉन कि बंद का प्रतिनिधित्व करते हैं और क्वांटम गोले भरा "जादुई संख्या" की उपस्थिति के द्वारा. इन क्वांटम गोले नाभिक के खोल मॉडल के अंदर ऊर्जा का स्तर का एक सेट के अनुरूप, 50 प्रोटॉनों के लिए टिन भरे खोल के रूप में भरे गोले, nuclide पर असामान्य स्थिरता प्रदान. 255 ज्ञात स्थिर nuclides, केवल चार दोनों एक अजीब की संख्या प्रोटॉन और न्यूट्रॉन की विषम संख्या: हाइड्रोजन 2 (ड्यूटिरियम), लिथियम-6, बोरान-10 और नाइट्रोजन-14. पोटेशियम 40, vanadium 50, लेण्टेनियुम-138 और टैंटलम 180m: इसके अलावा, केवल चार स्वाभाविक रूप से घटनेवाला, रेडियोधर्मी अजीब - अजीब nuclides एक अरब से अधिक वर्षों के आधे जीवन है. सबसे अजीब करीब नाभिक बीटा क्षय करने के लिए सम्मान के साथ अत्यधिक अस्थिर कर रहे हैं, क्योंकि क्षय उत्पादों को भी भी कर रहे हैं, और इसलिए अधिक बाध्य जोरदार परमाणु बाँधना प्रभाव के कारण हैं. [72] [पृष्ठ की जरूरत] सामूहिक मुख्य लेख: परमाणु द्रव्यमान द्रव्यमान का एक परमाणु बड़े बहुमत प्रोटान और न्यूट्रान से आता है, एक परमाणु में इन कणों की कुल संख्या जन संख्या कहा जाता है. आराम में एक परमाणु के द्रव्यमान अक्सर एकीकृत परमाणु द्रव्यमान (यू) इकाई, जो भी एक डाल्टन (दा) कहा जाता है का उपयोग करने के लिए व्यक्त की है. इस इकाई कार्बन 12 के एक मुक्त तटस्थ परमाणु × जो लगभग 1.66 10-27 किलो के द्रव्यमान का एक बारहवें के रूप में परिभाषित किया गया है. [73] 1-हाइड्रोजन, हाइड्रोजन और सबसे कम द्रव्यमान के साथ परमाणु के lightest आइसोटोप, 1.007825 के एक परमाणु भार है यू [74] एक परमाणु एक जन जन संख्या समय के लिए लगभग बराबर है परमाणु द्रव्यमान इकाई [75] भारी स्थिर परमाणु नेतृत्व-208, 207.9766521 के एक जन यू के साथ [68] [76] भी सबसे भारी परमाणुओं के रूप में अभी तक बहुत प्रकाश के साथ सीधे काम कर रहे हैं, दवा की दुकानों बजाय moles की इकाई का उपयोग करें. तिल में परिभाषित किया गया है ऐसी है कि किसी भी तत्व के एक तिल हमेशा परमाणुओं के एक ही नंबर (6.022 × 1023 के बारे में) है. यह संख्या चुना गया था ताकि अगर एक तत्व 1 यू के एक परमाणु द्रव्यमान है, उस तत्व के परमाणुओं के एक तिल एक बड़े पैमाने पर करीब एक ग्राम है. एकीकृत परमाणु जन इकाई की परिभाषा की वजह से, कार्बन वास्तव में 12 यू के एक परमाणु जन है, और कार्बन परमाणुओं के एक तिल बिल्कुल 0.012 किलो वजन [73] [पृष्ठ की जरूरत] आकार और आकार मुख्य लेख: परमाणु त्रिज्या परमाणुओं एक अच्छी तरह से परिभाषित बाहरी सीमा की कमी है, तो उनके आयामों को आम तौर पर एक परमाणु त्रिज्या के रूप में वर्णित हैं. इस दूरी के एक उपाय है जो इलेक्ट्रॉन बादल नाभिक से फैली है. हालांकि, इस परमाणु मानता एक्ज़िबिट एक गोलाकार आकार है, जो निर्वात या मुक्त अंतरिक्ष में परमाणुओं के लिए ही आज्ञा का पालन किया है. परमाणु radii के दो नाभिकों के बीच दूरी से प्राप्त किया जा सकता है जब दो परमाणुओं एक रासायनिक बंधन में शामिल हो गए हैं. त्रिज्या परमाणु चार्ट, रासायनिक बांड, पड़ोसी परमाणुओं की संख्या (समन्वय संख्या) और एक क्वांटम यांत्रिक स्पिन के रूप में जाना जाता है संपत्ति के प्रकार पर एक परमाणु के स्थान के साथ बदलता रहता है. [77] तत्वों, परमाणु के आवर्त सारणी पर आकार जब नीचे स्तंभों चलती वृद्धि हुई है, लेकिन कमी है जब पंक्तियाँ भर में बढ़ (दाएं से बाएं) जाता है. [78] नतीजतन, छोटी परमाणु 32 बजे के एक त्रिज्या के साथ हीलियम है, जबकि एक बड़ी में से 225 बजे सीज़ियम है. [ 79] जब एक बिजली के क्षेत्र की तरह बाहरी क्षेत्रों के लिए, अधीन, एक परमाणु के आकार की है कि एक क्षेत्र से विचलित हो सकता है. विरूपण क्षेत्र परिमाण और बाहरी कवच इलेक्ट्रॉनों की कक्षीय प्रकार पर निर्भर करता है, के रूप में समूह सैद्धांतिक विचार के द्वारा दिखाया गया है. Aspherical विचलन क्रिस्टल, जहां बड़े क्रिस्टल बिजली के क्षेत्र को कम समरूपता जाली साइटों पर होने पर हो सकती है उदाहरण के लिए हासिल हो सकता है. [80] महत्वपूर्ण ellipsoidal विरूपण हाल ही में pyrite प्रकार यौगिकों में सल्फर आयनों के लिए होते दिखाया गया है. [81] परमाणु आयाम प्रकाश (400-700 एनएम) के तरंग दैर्ध्य की तुलना में छोटे समय के हजारों रहे हैं ताकि वे एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप का उपयोग कर नहीं देखा जा सकता है. हालांकि, परमाणुओं व्यक्ति एक स्कैनिंग tunneling खुर्दबीन का उपयोग कर देखा जा सकता है है. परमाणु की सूक्ष्मता कल्पना विचार करना है, कि एक ठेठ मानव बाल के बारे में 1 लाख चौड़ाई में कार्बन परमाणुओं है [82] पानी की एक एक बूंद के बारे में 2 (2 × १,०२१) sextillion ऑक्सीजन के परमाणुओं, और हाइड्रोजन के दो बार संख्या शामिल परमाणुओं [83] 2 के एक जन के साथ एक एक कैरेट हीरा × 10-4 किलो 10 (1022) sextillion कार्बन के परमाणुओं के बारे में शामिल हैं. [3 ध्यान दें] यदि एक सेब पृथ्वी के आकार के लिए बढ़ाया गया है, तो परमाणुओं में सेब लगभग मूल सेब के आकार का होगा. [84] रेडियोधर्मी क्षय मुख्य लेख: रेडियोधर्मी क्षय
इस चित्र जेड प्रोटॉन और एन न्यूट्रॉन के साथ विभिन्न आइसोटोप के आधे जीवन (आधा टी) से पता चलता है. प्रत्येक तत्व एक या एक से अधिक आइसोटोप है कि अस्थिर नाभिक है कि रेडियोधर्मी क्षय के अधीन हैं, नाभिक कणों या विद्युत चुम्बकीय विकिरण फेंकना करने के लिए कारण. रेडियोधर्मिता घटित सकता है जब एक नाभिक की त्रिज्या बड़े मजबूत बल की त्रिज्या है, जो एक एफएम के आदेश पर ही दूरी पर काम करता है. [85] के साथ तुलना में है रेडियोधर्मी क्षय का सबसे आम प्रकार हैं: [86] [87] अल्फा क्षय जब नाभिक एक अल्फा कण, जो एक हीलियम नाभिक में दो प्रोटॉन और दो न्यूट्रॉन से मिलकर emits कारण होता है. उत्सर्जन का परिणाम एक कम संख्या के साथ परमाणु एक नया तत्व है. बीटा क्षय कमजोर बल, और एक प्रोटॉन में एक न्यूट्रॉन की एक परिवर्तन, या एक न्यूट्रॉन में एक प्रोटॉन से परिणाम द्वारा विनियमित है. पहले एक इलेक्ट्रॉन और एक antineutrino के उत्सर्जन के साथ है, जबकि दूसरे एक पोजीट्रान और एक न्युट्रीनो के उत्सर्जन का कारण बनता है. इलेक्ट्रॉन या पोजीट्रान उत्सर्जन बीटा कण कहा जाता है. बीटा क्षय या तो बढ़ जाती है या एक नाभिक के परमाणु संख्या घट जाती है. गामा नाभिक का ऊर्जा स्तर में परिवर्तन एक कम राज्य के लिए विद्युत चुम्बकीय विकिरण के उत्सर्जन में जिसके परिणामस्वरूप से क्षय का परिणाम है. यह एक या रेडियोधर्मी क्षय से एक बीटा कण अल्फा के उत्सर्जन के बाद हो सकता है. रेडियोधर्मी क्षय के अन्य अधिक दुर्लभ प्रकार न्यूट्रॉन या प्रोटॉन या एक नाभिक, या एक से अधिक बीटा कण, या कि बीटा किरणों नहीं कर रहे हैं उच्च गति इलेक्ट्रॉनों के उत्पादन में परिणाम (आंतरिक रूपांतरण के माध्यम से) से nucleons के समूहों के इंजेक्शन, और उच्च शामिल ऊर्जा photons कि गामा किरणों नहीं कर रहे हैं. प्रत्येक रेडियोधर्मी आइसोटोप एक विशेषता क्षय समय है अवधि के आधे जीवन है कि समय की राशि के क्षय के लिए नमूना के आधे के लिए आवश्यक द्वारा निर्धारित किया जाता है. यह एक घातीय क्षय प्रक्रिया है कि तेजी से 50% हर आधे जीवन से शेष आइसोटोप के अनुपात में कम हो जाती है. इसलिए बाद दो आधा जीवन बीत चुके हैं आइसोटोप का केवल 25% वर्तमान में, और बहुत आगे है [85]. चुंबकीय क्षण मुख्य लेख: इलेक्ट्रॉन चुंबकीय द्विध्रुव पल और परमाणु चुंबकीय क्षण प्राथमिक कणों अभिन्न क्वांटम यांत्रिक स्पिन के रूप में जाना संपत्ति के अधिकारी. यह एक वस्तु है कि जन के अपने केंद्र के आसपास घूम रहा है की कोणीय गति के अनुरूप है, हालांकि सख्ती से इन कणों बोल बिंदु की तरह माना जाता है और नहीं कहा जा सकता घूर्णन हो. स्पिन कम लगातार प्लैंक (ज) की इकाइयों में मापा जाता है, इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और के साथ, सब होने स्पिन के आधा घंटे, या "स्पिन साढ़े". एक परमाणु में, गति में नाभिक के चारों ओर इलेक्ट्रॉनों उनके स्पिन के अलावा में कक्षीय कोणीय गति के अधिकारी, जबकि नाभिक में ही अपने परमाणु स्पिन के कारण कोणीय गति के पास [88]. चुंबकीय क्षेत्र द्वारा उत्पादित एक परमाणु चुंबकीय क्षण कोणीय गति के इन विभिन्न रूपों के द्वारा निर्धारित है, बस के रूप में एक rotating चार्ज वस्तु प्रतिष्ठित एक चुंबकीय क्षेत्र पैदा करता है. हालांकि, सबसे प्रमुख योगदान स्पिन से आता है. इलेक्ट्रॉनों की प्रकृति के कारण के प्रत्येक जोड़ी के एक सदस्य के साथ ऊपर राज्य और दूसरे में एक स्पिन में पाउली अपवर्जन सिद्धांत है, जिसमें कोई दो इलेक्ट्रॉनों एक ही क्वांटम राज्य में पाया जा सकता है ही एक दूसरे के साथ जोड़ी इलेक्ट्रॉनों, का पालन विपरीत, नीचे राज्य स्पिन. इस प्रकार इन spins एक दूसरे को रद्द, शून्य करने के लिए कुछ परमाणुओं में इलेक्ट्रॉनों की भी संख्या के साथ कुल चुंबकीय द्विध्रुव पल को कम करने. [42] लोहे के रूप में ferromagnetic तत्वों में है, इलेक्ट्रॉनों की एक विषम संख्या एक unpaired इलेक्ट्रॉन और एक शुद्ध समग्र चुंबकीय क्षण के लिए होता है. पड़ोसी परमाणुओं के orbitals ओवरलैप और एक कम ऊर्जा राज्य जब unpaired इलेक्ट्रॉनों की spins एक दूसरे के साथ गठबंधन कर रहे हैं, एक एक मुद्रा बातचीत के रूप में जाना जाता प्रक्रिया हासिल की है. जब ferromagnetic परमाणुओं के चुंबकीय क्षणों को लाइन में खड़ा कर रहे हैं, सामग्री एक औसत दर्जे का macroscopic क्षेत्र का उत्पादन कर सकते हैं. Paramagnetic सामग्री चुंबकीय क्षणों है कि यादृच्छिक दिशाओं में लाइन जब कोई चुंबकीय क्षेत्र मौजूद है के साथ परमाणुओं है, लेकिन व्यक्तिगत परमाणुओं लाइन के चुंबकीय क्षेत्र की उपस्थिति में क्षणों [42] [89] एक परमाणु के नाभिक भी एक शुद्ध स्पिन कर सकते हैं. आम तौर पर इन नाभिक संतुलन थर्मल की वजह से यादृच्छिक दिशाओं में जुड़ रहे हैं. हालांकि, कुछ तत्वों के लिए (जैसे क्सीनन-129 के रूप में में) यह संभव है करने के लिए परमाणु स्पिन राज्यों का एक महत्वपूर्ण अनुपात इतना है कि वे उसी में जुड़ रहे हैं दिशा में एक की हालत कहा hyperpolarization फूट डालना है. यह चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग में महत्वपूर्ण आवेदन किया है. [90] [91] ऊर्जा का स्तर मुख्य लेख: ऊर्जा स्तर और परमाणु वर्णक्रमीय रेखा जब एक इलेक्ट्रॉन एक परमाणु के लिए बाध्य है, यह एक संभावित ऊर्जा है कि inversely नाभिक से इसकी दूरी के लिए आनुपातिक है. यह करने के लिए परमाणु से इलेक्ट्रान अनबाइंड करने के लिए आवश्यक ऊर्जा की राशि से मापा जाता है, और आमतौर पर electronvolts की इकाइयों (EV) में दी गई है. क्वांटम यांत्रिक मॉडल में, केवल एक ही इलेक्ट्रॉन नाभिक पर केंद्रित राज्यों के एक सेट पर कब्जा कर सकते हैं और प्रत्येक राज्य के एक विशिष्ट ऊर्जा स्तर से मेल खाती है. एक ही इलेक्ट्रॉन का सबसे कम ऊर्जा राज्य राज्य भूमि कहा जाता है, जबकि एक उच्च ऊर्जा स्तर पर एक इलेक्ट्रॉन की एक उत्साहित राज्य में [92]. दो अलग अलग राज्यों के बीच संक्रमण के लिए एक इलेक्ट्रॉन के लिए, यह अवशोषित या उन स्तरों के संभावित ऊर्जा के क्षेत्र में अंतर मिलान ऊर्जा पर फेंकना एक फोटान. उत्सर्जित फोटोन की ऊर्जा इसकी आवृत्ति के लिए आनुपातिक है, तो इन विशिष्ट ऊर्जा का स्तर अलग बैंड के रूप में विद्युत चुम्बकीय वर्णक्रम में दिखाई देते हैं. [93] प्रत्येक तत्व है कि परमाणु प्रभारी पर निर्भर कर सकते हैं एक विशेषता स्पेक्ट्रम subshells, इलेक्ट्रॉनों द्वारा भरा, विद्युत इलेक्ट्रॉनों और अन्य कारकों के बीच बातचीत. [94]
एक स्पेक्ट्रम में अवशोषण लाइनों का एक उदाहरण. जब ऊर्जा का एक सतत स्पेक्ट्रम एक गैस या प्लाज्मा के माध्यम से पारित कर दिया है, photons के कुछ परमाणुओं के द्वारा अवशोषित कर रहे हैं, इलेक्ट्रॉनों को अपनी ऊर्जा का स्तर बदलने के लिए कारण. वे उत्साहित इलेक्ट्रॉनों कि उनके परमाणु करने के लिए बाध्य रहते हैं अनायास एक photon के रूप में इस ऊर्जा उत्सर्जन, एक यादृच्छिक दिशा में यात्रा, और इतनी कम ऊर्जा के स्तर को पीछे छोड़. इस प्रकार परमाणुओं एक फिल्टर है कि ऊर्जा उत्पादन में अंधेरे अवशोषण बैंड की एक श्रृंखला रूपों की तरह व्यवहार करते हैं. (एक से एक दृश्य है कि पृष्ठभूमि में सतत स्पेक्ट्रम शामिल नहीं करता है परमाणुओं को देखने के पर्यवेक्षक, बजाय परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित फोटॉनों से उत्सर्जन लाइनों की एक श्रृंखला देखता है.) शक्ति और वर्णक्रमीय लाइनों की चौड़ाई के स्पेक्ट्रोस्कोपी माप संरचना और की अनुमति एक पदार्थ के भौतिक गुणों को निर्धारित किया. [95] वर्णक्रमीय लाइनों के बंद परीक्षा से पता चलता है कि कुछ ठीक संरचना बंटवारे प्रदर्शित. इस स्पिन कक्षा युग्मन, जो और बाह्यतम इलेक्ट्रॉन के स्पिन और गति के बीच एक बातचीत के कारण होता है [96] जब एक बाह्य चुंबकीय क्षेत्र में एक परमाणु है, वर्णक्रमीय लाइनों तीन या अधिक घटकों में विभाजित हो, एक घटना कहा जाता है Zeeman प्रभाव. यह परमाणु और इसकी इलेक्ट्रॉनों के चुंबकीय क्षण के साथ चुंबकीय क्षेत्र की बातचीत की वजह से है. कुछ परमाणुओं वही ऊर्जा का स्तर है, जो इस प्रकार एक एकल वर्णक्रमीय रेखा के रूप में दिखाई देते हैं साथ कई इलेक्ट्रॉन विन्यास कर सकते हैं. परमाणु चुंबकीय क्षेत्र के साथ बातचीत के थोड़ा अलग ऊर्जा का स्तर के इन इलेक्ट्रान विन्यास बदलाव, कई वर्णक्रमीय लाइनों में जिसके परिणामस्वरूप. [97] एक बाहरी बिजली क्षेत्र की उपस्थिति इलेक्ट्रॉन ऊर्जा संशोधित करके एक तुलनीय और वर्णक्रमीय लाइनों के बंटवारे स्थानांतरण पैदा कर सकता है स्तर, एक घटना स्टार्क प्रभाव कहा जाता है. [98] यदि एक ही इलेक्ट्रॉन एक उत्साहित राज्य में है, उचित ऊर्जा के साथ एक बातचीत फोटॉन एक मेल ऊर्जा के स्तर के साथ एक photon के प्रेरित उत्सर्जन पैदा कर सकता है. इस के लिए होने के लिए, एक कम ऊर्जा राज्य है कि एक ऊर्जा अंतर मिलान बातचीत फोटोन की ऊर्जा इलेक्ट्रॉन के लिए ड्रॉप चाहिए. उत्सर्जित फोटोन और बातचीत फोटॉन तो समानांतर में और मिलान चरणों के साथ बंद कदम. यही है, दो फोटॉनों की लहर पैटर्न सिंक्रनाइज़ कर रहे हैं. इस भौतिक संपत्ति के लिए लेज़रों, जो एक संकीर्ण आवृत्ति बैंड में प्रकाश ऊर्जा का एक सुसंगत किरण फेंकना कर सकते हैं बनाने के लिए प्रयोग किया जाता है [99]. Valence और संबंध व्यवहार मुख्य लेख: (रसायन शास्त्र) Valence और रासायनिक बांड इसके uncombined राज्य में एक परमाणु के बाह्यतम इलेक्ट्रॉन खोल valence खोल के रूप में जाना जाता है, और कि खोल में इलेक्ट्रॉनों valence इलेक्ट्रॉनों कहा जाता है. valence इलेक्ट्रॉनों की संख्या अन्य परमाणुओं के साथ संबंध व्यवहार निर्धारित करता है. परमाणुओं रासायनिक एक तरह से है कि (या खाली) भरता उनके बाहरी valence गोले में एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया करते हैं. [100] उदाहरण के लिए, एक एकल इलेक्ट्रॉन के परमाणुओं के बीच एक स्थानान्तरण एक इलेक्ट्रॉन के साथ एक बांड कि परमाणुओं के बीच फार्म के लिए उपयोगी सन्निकटन है यौगिक सोडियम क्लोराइड और अन्य रासायनिक ईओण लवण में एक भरा खोल, और दूसरों है कि इस तरह के रूप में एक पूर्ण खोल, कम एक इलेक्ट्रॉन हैं की तुलना में अधिक होता है. हालांकि, कई तत्वों कई valences, या प्रवृत्तियों के विभिन्न यौगिकों में इलेक्ट्रॉनों की संख्या भिन्न साझा प्रदर्शित करते हैं. इस प्रकार, इन तत्वों के बीच रासायनिक संबंध में इलेक्ट्रॉन के बंटवारे के कई रूपों है कि सरल इलेक्ट्रॉन हस्तांतरण से अधिक कर रहे हैं लेता है. उदाहरण तत्व कार्बन और कार्बनिक यौगिकों शामिल हैं. [101] रासायनिक तत्वों अक्सर है कि बाहर रखी है valence इलेक्ट्रॉनों की एक ही नंबर के साथ एक समूह है कि उसी स्तंभ में तालिका के गठबंधन के रूप आवर्ती रासायनिक गुणों, और तत्वों को प्रदर्शित एक आवधिक तालिका में प्रदर्शित कर रहे हैं. (इलेक्ट्रॉनों की मात्रा खोल के भरने के लिए क्षैतिज पंक्तियों अनुरूप हैं.) तक तालिका के सही तत्वों को उनके बाहरी कवच इलेक्ट्रॉनों, रासायनिक आभ्यांतरिक महान गैसों के रूप में जाना जाता तत्वों में जो परिणाम के साथ पूरी तरह भरा है. [102] [ 103] राज्य अमेरिका मुख्य लेख: मामला है और दूसरे चरण के राज्य (बात)
एक बोस आइंस्टीन घनीभूत के गठन illustrating करें. परमाणुओं की मात्रा बात है कि तापमान और दबाव के रूप में भौतिक स्थितियों, पर निर्भर के विभिन्न राज्यों में पाए जाते हैं. स्थितियों से अलग, सामग्री को ठोस, तरल पदार्थ और गैसों, और plasmas के बीच परिवर्तन कर सकते हैं. [104] एक राज्य के भीतर, एक सामग्री में भी अलग अलग चरणों में मौजूद कर सकते हैं. इस का एक उदाहरण ठोस कार्बन, जो ग्रेफाइट या हीरे के रूप में मौजूद कर सकते है. [105] निरपेक्ष शून्य के करीब तापमान में एक बोस आइंस्टीन घनीभूत परमाणुओं फार्म, पर जो बात क्वांटम यांत्रिक प्रभाव, जो आम तौर पर केवल परमाणु पैमाने पर मनाया एक macroscopic पैमाने पर स्पष्ट हो सकता है [106] [107] यह सुपर ठंडा परमाणुओं का संग्रह तो एक सिंगल सुपर परमाणु है, जो क्वांटम यांत्रिक व्यवहार के मौलिक जाँच की अनुमति हो सकती है के रूप में व्यवहार करता है. [108] पहचान
स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप छवि व्यक्ति इस सोने की सतह (100) बनाने के परमाणुओं दिखा. पुनर्निर्माण सतह परमाणुओं का कारण बनता है थोक क्रिस्टल संरचना से विचलित नहीं है और उन दोनों के बीच गड्ढे के साथ एक विस्तृत कई परमाणुओं स्तंभों में व्यवस्था. स्कैनिंग tunneling खुर्दबीन परमाणु स्तर पर सतहों को देखने के लिए एक युक्ति है. यह क्वांटम सुरंग घटना है, जो कण एक बाधा है कि सामान्य रूप से दुर्गम हो जाएगा के माध्यम से पारित करने के लिए अनुमति देता का उपयोग करता है. इलेक्ट्रॉनों दो planar धातु इलेक्ट्रोड के बीच वैक्यूम के माध्यम से सुरंग, जिनमें से प्रत्येक के एक परमाणु adsorbed है पर एक सुरंग वर्तमान घनत्व है कि मापा जा सकता है प्रदान. एक परमाणु (टिप के रूप में लिया) स्कैन के रूप में इसे अन्य अतीत चालें (नमूना) एक निरंतर प्रवाह के लिए पार्श्व जुदाई बनाम टिप विस्थापन की साजिश रचने का परमिट. गणना हद है जो एक व्यक्ति परमाणु स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप छवियों दिखाई दे रहे हैं दिखाता है. यह पुष्टि है कि कम पूर्वाग्रह के लिए, माइक्रोस्कोप छवियों बारीकी से पैक ऊर्जा भर में इलेक्ट्रॉन orbitals स्तर राज्यों के फर्मी स्तर स्थानीय घनत्व के आयाम अंतरिक्ष औसतन [109] [110] इसकी इलेक्ट्रॉनों में से एक को हटाने के द्वारा एक परमाणु आयनित किया जा सकता है. बिजली के आरोप के आगे झुकना जब यह एक चुंबकीय क्षेत्र के माध्यम से गुजरता है परमाणु की गति का कारण बनता है. त्रिज्या है जिसके द्वारा एक चलती आयन के प्रक्षेपवक्र चुंबकीय क्षेत्र द्वारा चालू है परमाणु द्रव्यमान द्वारा निर्धारित किया जाता है. मास स्पेक्ट्रोमीटर इस सिद्धांत का उपयोग करता है आयनों की बड़े पैमाने पर करने के लिए प्रभारी अनुपात को मापने के. यदि एक नमूना कई आइसोटोप, मास स्पेक्ट्रोमीटर आयनों की विभिन्न बीम की तीव्रता को मापने के द्वारा नमूने में प्रत्येक आइसोटोप के अनुपात का निर्धारण कर सकते हैं. परमाणुओं भाप बनकर तकनीक उपपादन द्वारा मिलकर प्लाज्मा परमाणु उत्सर्जन स्पेक्ट्रोस्कोपी और उपपादन द्वारा मिलकर प्लाज्मा मास स्पेक्ट्रोमेट्री, जो दोनों के प्लाज्मा का उपयोग विश्लेषण के लिए नमूनों को भाप बनकर शामिल हैं. [111] एक अधिक क्षेत्र चयनात्मक विधि इलेक्ट्रॉन ऊर्जा नुकसान स्पेक्ट्रोस्कोपी, जो एक संचरण इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोप के भीतर एक इलेक्ट्रॉन बीम की ऊर्जा के नुकसान के उपाय जब यह एक नमूना के एक हिस्से के साथ सूचना का आदान प्रदान है. परमाणु जांच टोमग्राफ़ 3 - डी में उप nanometer संकल्प है और रासायनिक व्यक्तिगत परमाणुओं का उपयोग समय की उड़ान मास स्पेक्ट्रोमेट्री की पहचान कर सकते हैं. [112] उत्साहित राज्यों के स्पेक्ट्रा दूर सितारों की परमाणु संरचना का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. विशिष्ट प्रकाश सितारों से मनाया प्रकाश में निहित तरंग दैर्ध्य अलग किया जा सकता है और मुफ्त गैस परमाणुओं में quantized संक्रमण से संबंधित है. ये रंग एक गैस मुक्ति एक ही तत्व से युक्त दीपक का उपयोग कर दोहराया जा सकता है है हीलियम इस तरह सूर्य के स्पेक्ट्रम में खोज की थी 23 साल पहले यह पृथ्वी पर पाया गया था. [113] [114] उत्पत्ति और वर्तमान स्थिति
परमाणुओं नमूदार ब्रह्मांड की कुल ऊर्जा घनत्व के बारे में 4% के रूप में, atoms/m3 0.25 के बारे में औसत घनत्व के साथ [115] मिल्की वे के रूप में एक आकाशगंगा के भीतर, परमाणु मामले के घनत्व के साथ एक बहुत उच्च एकाग्रता है. तारे के बीच का मध्यम (आईएसएम) 105 से atoms/m3 109 तक लेकर में. [116] सूर्य के स्थानीय बुलबुला, अत्यधिक ionized गैस का एक क्षेत्र के अंदर माना जा रहा है, तो सौर पड़ोस में घनत्व के बारे में 103 ही / परमाणुओं है एम 3 [117] सितारे आईएसएम में घने बादलों, और हाइड्रोजन और हीलियम से ज्यादा भारी तत्वों के साथ भारतीय चिकित्सा पद्धति के स्थिर संवर्धन में सितारों परिणाम के विकासवादी प्रक्रियाओं से फार्म. दूधिया मार्ग परमाणुओं के 95% अप करने के लिए सितारों और आकाशगंगा के द्रव्यमान का 10% के बारे में परमाणुओं रूपों के कुल द्रव्यमान के अंदर केंद्रित कर रहे हैं. [118] (द्रव्यमान का शेष एक अज्ञात काले पदार्थ है.) [119] Nucleosynthesis मुख्य लेख: Nucleosynthesis स्थिर प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉनों बिग बैंग के बाद एक दूसरे को दिखाई दिया. निम्नलिखित तीन मिनट के दौरान, बिग बैंग nucleosynthesis हीलियम, लिथियम, और ब्रह्मांड में ड्यूटिरियम सबसे अधिक उत्पादन किया, और शायद फीरोज़ा और बोरान के कुछ [120] [121] [122] पहली परमाणुओं (बाउंड इलेक्ट्रॉनों के साथ पूरा) सैद्धांतिक बनाया गया 380.000 साल बाद बिग बैंग एक पुनर्संयोजन बुलाया युग, जब ब्रह्मांड का विस्तार काफी ठंडा करने के लिए इलेक्ट्रॉनों नाभिक को जुड़ी बनने के लिए अनुमति देते हैं [123] तब से, परमाणु नाभिकों के नाभिकीय संलयन की प्रक्रिया के माध्यम से किया गया है तारों में संयुक्त तत्वों का उत्पादन लोहे की. [124] जैसे लिथियम 6 आइसोटोप अंतरिक्ष में ब्रह्मांडीय किरण spallation के माध्यम से उत्पन्न कर रहे हैं. [125] यह तब होता है जब एक उच्च ऊर्जा प्रोटॉन एक परमाणु नाभिक हमले, nucleons के बड़ी संख्या अलग हो पैदा करने के लिए. लोहे से भारी तत्वों सुपरनोवा में आर - प्रक्रिया के माध्यम से और उत्पादन की प्रक्रिया के माध्यम से AGB सितारों, जो दोनों के परमाणु नाभिक द्वारा न्यूट्रॉन कब्जा शामिल थे. [126] नेतृत्व भारी के रेडियोधर्मी क्षय के माध्यम से काफी हद तक गठन के रूप में इस तरह के तत्वों तत्वों [127] पृथ्वी परमाणुओं है कि पृथ्वी और उसके निवासियों के अधिकांश नाब्युला है कि एक आणविक बादल के बाहर ढह सौर प्रणाली के रूप में अपने वर्तमान रूप में उपस्थित थे. बाकी रेडियोधर्मी क्षय का परिणाम हैं, और उनके रिश्तेदार अनुपात radiometric डेटिंग के माध्यम से पृथ्वी की उम्र का निर्धारण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. [128] [129] पृथ्वी की पपड़ी में हीलियम के अधिकांश (हीलियम के बारे में 99% गैस कुओं, के रूप में हीलियम -3 के अपने निचले बहुतायत से दिखाया गया है) से अल्फा क्षय का एक उत्पाद है. [130] वहाँ पृथ्वी पर कुछ ट्रेस परमाणुओं कि शुरुआत (यानी, "मौलिक" नहीं) में उपस्थित नहीं थे, और न ही रेडियोधर्मी क्षय के परिणाम हैं. 14 कार्बन लगातार वातावरण में ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा उत्पन्न होता है. [131] पृथ्वी पर कुछ परमाणुओं कृत्रिम परमाणु रिएक्टरों या विस्फोट के उत्पादों द्वारा किया गया है या तो जानबूझकर या के रूप में उत्पन्न. [132] [133] transuranic की तत्वों उन के साथ 92 केवल प्लूटोनियम और नैप्टुनियम की तुलना में अधिक से अधिक परमाणु संख्या पृथ्वी पर प्राकृतिक रूप से पाए जाते हैं. [134] [135] transuranic तत्वों पृथ्वी की वर्तमान उम्र से कम रेडियोधर्मी जन्मों [136] और इस प्रकार इन तत्वों की पहचान मात्रा में सड़ा हुआ लंबे समय से है, के साथ प्लूटोनियम - 244 के निशान के अपवाद संभवतः ब्रह्मांडीय धूल से जमा [128] प्लूटोनियम और नैप्टुनियम प्राकृतिक जमा यूरेनियम अयस्क में न्यूट्रॉन कब्जा द्वारा उत्पादित कर रहे हैं. [137] पृथ्वी शामिल लगभग 1.33 × 1050 परमाणुओं ग्रह के वायुमंडल में महान गैसों के स्वतंत्र परमाणुओं के छोटे संख्या मौजूद है, argon और नीयन जैसे [138]. वातावरण के शेष 99% कार्बन डाइऑक्साइड और द्विपरमाणुक ऑक्सीजन और नाइट्रोजन सहित अणुओं के रूप में ही है. पृथ्वी की सतह पर परमाणुओं पानी सहित विभिन्न यौगिकों, नमक, silicates और आक्साइड फार्म का गठबंधन है. परमाणुओं को भी सामग्री है कि क्रिस्टल और तरल या ठोस धातुओं सहित असतत अणुओं के शामिल नहीं है बनाने के लिए गठबंधन कर सकते हैं. [139] [140] यह परमाणु मामला नेटवर्क की व्यवस्था है कि छोटे पैमाने पर बाधित पदार्थ के साथ आणविक जुड़े आदेश के विशेष प्रकार की कमी रूपों [141]. दुर्लभ और सैद्धांतिक रूपों जबकि परमाणु नेतृत्व से अधिक संख्या के साथ आइसोटोप (82) रेडियोधर्मी हो जाना जाता है, एक "स्थिरता के द्वीप" ऊपर 103 परमाणु संख्या के साथ कुछ तत्वों के लिए प्रस्तावित किया गया है. ये superheavy तत्वों को एक नाभिक है कि रेडियोधर्मी क्षय के खिलाफ अपेक्षाकृत स्थिर है हो सकता है [142] एक स्थिर superheavy परमाणु, unbihexium, के लिए सबसे अधिक संभावना उम्मीदवार 126 प्रोटॉन और 184 न्यूट्रॉन है. [143] मामले के प्रत्येक कण विपरीत बिजली के प्रभारी के साथ एक इसी प्रतिकण कण है. इस प्रकार, पोजीट्रान एक सकारात्मक चार्ज antielectron है और antiproton एक प्रोटॉन की एक नकारात्मक आरोप लगाया बराबर है. जब एक बात और इसी प्रतिकण कण मिलते हैं, वे एक दूसरे whakak? Hore. इस वजह से, बात और प्रतिकण कणों की संख्या के बीच एक असंतुलन के साथ साथ, बाद ब्रह्मांड में दुर्लभ हैं. (इस असंतुलन का पहला कारण अभी तक पूरी तरह नहीं समझ रहे हैं हालांकि baryogenesis सिद्धांतों एक स्पष्टीकरण की पेशकश कर सकते हैं.) एक परिणाम के रूप में, कोई प्रतिकण परमाणुओं प्रकृति में पाया गया है. [144] [145] हालांकि, 1996 में, antihydrogen हाइड्रोजन के प्रतिकण समकक्ष जिनेवा में सर्न प्रयोगशाला में संश्लेषित किया गया था. [146] [147] अन्य विदेशी परमाणुओं अन्य कणों कि एक ही आरोप है के साथ एक प्रोटॉन, न्यूट्रान, या इलेक्ट्रॉनों की जगह द्वारा बनाया गया है. उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन एक अधिक बड़े पैमाने पर muon द्वारा प्रतिस्थापित किया जा सकता है है, एक muonic परमाणु गठन है. परमाणुओं के इन प्रकार के भौतिकी के मौलिक भविष्यवाणियों का परीक्षण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. [148] [149] [150]
[संपादित करें] इन्हें भी देखें
[संपादित करें] वाह्य सूत्र
