அணு எண்

அணு எண் (Atomic number) என்பது வேதியியல் மற்றும் இயற்பியலில், ஒரு தனிமத்தின் உட்கருவில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையைக் குறிக்கும். இதனால் புரோட்டான் எண் என்றும் இதை அழைக்கிறார்கள். குறிப்பிட்ட ஒரு தனிமத்தின் உட்கரு பெற்றுள்ள மின்சுமை எண்ணுக்குச் சமமாகவும் இவ்வெண் கருதப்படுகிறது. மரபுமுறையில் அணு எண்ணை Z என்ற குறியீட்டால் குறித்தார்கள். அணுவெண்ணானது மூலகம் அல்லது தனிமமொன்றைக் குறிப்பாக அடையாளப்படுத்துகிறது. ஒரு நடுநிலை மின்னேற்றம் உள்ள அணுவொன்றில் காணப்படும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை அவ்வணுவிலுள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கைக்கு சமமாக இருக்கிறது.

ஒரு தனிமத்தின் உட்கருவில் உள்ள புரோட்டான்கள் எண்ணிக்கை அல்லது அத்தனிமத்தின் அணு எண் Z மற்றும் அத்தனிமத்தின் உட்கருவிலுள்ள நியூட்ரான்களின் N மொத்த எண்ணிக்கை ஆகியவற்றின் கூடுதல் அணு எடை அல்லது திணிவெண் அல்லது நிறை எண் எனப்படுகிறது. அணுவின் உட்கருவில் உள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையை நியூட்ரான் எண் என்ற பொருளில் N என்ற எழுத்தால் குறிப்பர். எனவே A = Z + N என்ற வாய்ப்பாடு அணு எடையைக் கணக்கிடப் பயன்படுகிறது.

புரோட்டானின் பொருண்மையும் நியூட்ரானின் பொருண்மையும் ஏறத்தாழ சமம். ஆனால் எலக்ட்ரானின் பொருண்மை மிகமிகச் சிறியது ஆகும். புரோட்டானின் பொருண்மையுடன் ஒப்பிட்டால் எலக்ட்ரானின் பொருண்மை 1/1835 அளவு மட்டுமேயாகும். எனவே பல நிகழ்வுகளில் எலக்ட்ரானின் பொருண்மையை கணக்கில் கொள்வதில்லை. நியூக்ளியான்களின் நிறையுடன் ஒப்பிடுகையில் நியூக்ளியான்களின் பிணைத்திருக்கும் விசைகளின் நிறை விளைவும் மிகக் குறைவானதாகும். இந்நிறை விளைவானது எந்தவொரு அணுவின் நிறையையும் (A) குறிப்பிடப் பயன்படும் அணுநிறை அலகில்1% அளவுக்கும் குறைவானதாக இருக்கும். ஒரே அணு எண்ணையும் வெவ்வேறு நிறை எண்களையும் கொண்டுள்ள ஒரு தனிமத்தின் பல வகைகளே ஐசோடோப்புகள் எனப்படும். ஒரே தனிமத்தினுடைய ஐசோடோப்புகள் ஒரே அணு எண்ணையே கொண்டிருக்கும். அதனால் அணுக்கருக்களில் உள்ள புரோட்டான்களின் எண்ணிக்கையும் ஆர்பிட்டுகள் எனப்படும் சுற்றுப்பாதையில் உள்ள எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையும் சமமாகவே இருக்கும். எனவே நிரையில் காணப்படும் வேறுபாடு என்பது அணுக்கருவிலுள்ள நியூட்ரான்களின் எண்ணிக்கையில் ஏற்படும் வேறுபாட்டைக் குறிக்கிறது. பூமியின் மேலுள்ள வரையறுக்கப்பட்ட சூழலில் இயற்கையாகத் தோன்றும் தனிமங்களில் முக்கால் பாகத்திற்கும் மேற்பட்டவை அவற்றின் ஐசோடோப்புகளின் கலவையாகும். இக்கலவைகளின் சராசரி ஐசோடோப்பு நிறை தனிமங்களின் நிலையான அணு எடையை உறுதி செய்கிறது. வரலாற்றில் 19 ஆம் நூற்றாண்டில் வேதியியலர்கள் ஐதரசனின் ஒப்பீட்டு அடிப்படையில் தனிமங்களின் அணு எடையை அளந்தறிந்தனர்.

வழக்கமாக அணு எண்ணைக் குறிக்கப் பயன்படும் குறியீடான் Z என்ற எழுத்து எண் என்ற பொருள் கொண்ட செருமன் சொல்லான சாகல் என்ற சொல்லில் இருந்து பெறப்பட்டது ஆகும். இந்த அணு எண் என்ற குறியீடு வேதியியல் மற்றும் இயற்பியல் கருத்துக்களின் நவீன சிந்தனைக்கு முன்னர் தனிமவரிசை அட்டவணையில் ஒரு தனிமத்தின் எண்ணியல் இடத்தை மட்டுமே குறித்தது. தனிம வரிசை அட்டவனையின் ஒழுங்கு ஏறத்தாழ, ஆனால் முழுமையாக இல்லை, அணு எடையின் அடிப்படையில் தனிமங்கள் வரிசைப்படுத்தப் பட்டிருந்தன. 1915 ஆம் ஆண்டுக்குப் பின்னரே அணு எண் என்பது வெறும் எண் மதிப்பு மட்டுமன்று அது அந்த குறிப்பிட்ட அணுவின் மின் சுமையையும் இயற்பியல் பண்புகளையும் தாங்கிய ஓர் எண் என்பது ஆதாரங்களுடன் நிருபிக்கப்பட்டதால் அணு எண் அடிப்படையில் தனிம வரிசை அட்டவணையில் தனிமங்கள் அடுக்கப்பட்டன.

தனிமவரிசை அட்டவனையும் தனிமங்களுக்கான எண்களும்

தனிமங்கள் கண்டறியப்பட்டபோது அவற்றின் பண்புகள் இயல்புகள் குணங்கள், இணைதிறன் முதலானவற்ரின் அடிப்படையில் தனிமங்களை வரிசைப்படுத்தவும் அட்டவணைப்படுத்தவும் முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டன. அப்படியானதொரு முயற்சியில்தான் தனிமங்களுக்கு எண்ணிடப்படும் வழக்கம் தோன்றியது. எண்களின் ஏறுவரிசையில் தனிமங்கள் வரிசைப்படுத்தப்பட்டன.

திமீத்ரி இவனோவிச் மெண்டெலீவ் </ref> (/ˌmɛndəlˈeɪəf/; என்பவர் பண்புகளின் அடிப்படையில் தனிமங்களை வரிசைப்படுத்த முயன்று அணு எடைகளை அடிப்படையாகக் கொண்டு முதலாவது தனிமவரிசை அட்டவணையை உருவாக்கினார் இருப்பினும், அப்போது கண்டுபிடிக்கப்பட்டிருந்த தனிமங்களின் வேதிப் பண்புகளை கருத்திற்கொள்ள நினைத்த அவர் அட்டவணையில் சிறிய மாற்றங்களைச் செய்தார். 127.6 அணு எடை கொண்ட தெல்லூரியத்தை 126.9 என்ற அணு எடை கொண்ட அயோடினுக்கு முன்னதாக வைத்தார் . இந்த முறையிலான வரிசைப்படுத்தும் திட்டம், பிற்காலத்தில் நவீனமாக கண்டறியப்பட்ட அணுஎண் அல்லது புரோட்டான் எண், Z அடிப்படையில் தனிமங்களை வரிசைப்படுத்தும் நவீன நடைமுறையுடன் ஒத்திருக்கிறது, ஆனால் அணு எண் அந்த நேரத்தில் தெரியவில்லை அல்லது அதைக் குறித்து சந்தேகிக்கப்படவில்லை.

கால அட்டவணையின் அடிப்படையில் எளிய எண்களின் அடிப்படையில் தனினங்கள் வரிசைப்படுத்தப்பட்ட அட்டவணை முற்றிலும் திருப்தி அளிப்பதாக இல்லை. முன்னர் கூறப்பட்ட தெல்லுரியம், அயோடின் போல ஆர்கானும் பொட்டாசியமும், கோபால்ட்டும் நிக்கலும் போன்ற மாறுபடும் பல இணை தனிமங்கள் பின்னர் கண்டறியப்பட்டன. இவை கிட்டத்தட்ட ஒத்த பண்புகள் அல்லது தலைகீழான அணுஎடைகள் கொண்டிருந்தன. எனவே இவற்றின் இருப்பிடத்தை முடிவு செய்ய வேதியியல் பண்புகளை அடிப்படையாகக் கொள்ள வேண்டிய அவசியம் ஏற்பட்டது. அணுஎண் 71 இலிருந்து படிப்படியாக இதைப் போன்ற தனிமங்களை அடையாளம் காண்பது அதிகரித்துவந்தது. இதனால் முரண்பாடுகளும் நித்தயமற்ற தன்மையும் தோன்ற ஆரம்பித்தன.