Ciencia, Filosofía y Religión: El Misterio del Atomo -Parte 4-

Tabla del átomo interno

Lo siguiente que debemos hacer es reemplazar los números por bloques pero aún así mantener los pares conjugados. Ahora podemos etiquetar los bloques por la ubicación de la subcapa apropiada. El patrón de bloque se muestra en la figura 4.

Figura 4

Ahora vamos a poner los símbolos de los elementos / números en cada bloque y en la parte inferior de la tabla insertar todos los números que representan el patrón complejo de números cuánticos para cada capa, subcapa, par orbital, par conjugado y ubicación individual. A la izquierda mostraremos datos adicionales que muestran los números cuánticos restantes. Vea la figura 5 para la Tabla de Átomo Interior completa.

Figura 5

Por lo tanto, al igual que la Tabla Externa del Átomo, cuando comienzas en la parte superior e ir a través de izquierda a derecha que va a subir en energía para las subcapas en el núcleo.

En el mundo de los electrones tenemos configuraciones estables llamadas gases inertes, las cuales hemos tratado antes. Tenemos algo similar en el mundo del núcleo. Los físicos han optado por llamar a estos puntos dulces de estabilidad "números mágicos". Cuando el núcleo de un átomo contiene una cantidad de protones o neutrones que aterrizan en uno de estos números mágicos, entonces el núcleo tiene estabilidad. La lista más común de estos números no parece tener ningún patrón y es:

2 8 20 28 50 82 126

Estos números se muestran en un gráfico llamado "Carta de los Nuclides", que es utilizado por los físicos nucleares de todo el mundo. Este gráfico también muestra bloques individuales para los pocos miles de isótopos que se producen naturalmente y por el hombre. Las columnas o filas que representan números mágicos están en contorno en negrita para anotar la estabilidad. El gráfico se puede encontrar en el Internet.

Al mirar la Tabla Interna del Átomo en la figura 8 podemos encontrar fácilmente la posición de estos números mágicos excepto que algunos de los números mágicos inferiores aparecen mal. Es evidente que al volver a asignar los números mágicos de la Tabla Interna del Átomo se ve la secuencia de:

2 6 14 28 50 82 126

Puesto que los números mágicos caen en ciertos lugares al final de uno de los pares conjugados, entonces ahora puede generar un programa de computadora para enumerar todos los números mágicos a un millón si se desea. El siguiente número mágico sería 184 si la Tabla de Átomo Interior se extiende por otro nivel.

Pero, ¿dónde se encuentran realmente los protones? ¿Dónde están ubicados los neutrones? ¿Están compartiendo las mismas subcapas? ¿Qué datos podemos utilizar para responder a estas preguntas?

Los físicos son capaces de medir el giro nuclear neto del núcleo de un átomo, ya sea natural o artificial; Con una vida media o sin. Estos números de spin nuclear varían, pero toman números que pueden ser fraccionarios (x / 2) o números enteros, más o menos giros. El problema es que muchos de los números de spin nuclear son 0, indicando que no hay spin neta.

Si volvemos a los electrones recordamos que ellos llenan las literas superiores de un dormitorio primero antes de llenar las camas inferiores (regla de Hund). Protones y neutrones NO lo hagan. Los protones y los neutrones llenan ambas camas de una litera primero antes de moverse a otra litera. Y el orden de que la litera (par orbital) y el relleno final de subshell no es obvio. Los patrones de este relleno especial sólo pueden ser vistos después de estudiar el giro nuclear neto de cada isótopo (átomos con el mismo número de protones pero número diferente de neutrones) y la asignación a los lugares de giro individuales usando la tabla de átomos internos. Algunos isótopos con la misma masa tienen incluso 2 posibilidades de spin nuclear y unos 3 (extremadamente raros).

Un número par de protones producirá un giro 0 ya que no habrá literas con un solo protón. Un número par de neutrones producirá un 0 spin también. Si un isótopo de un elemento tiene un número par de protones pero un número impar de neutrones, entonces el spin nuclear neto es debido a la ubicación de ese último neutrón numerado impar sentado en algún litero solo. Lo mismo ocurriría si un isótopo tiene un número impar de protones e incluso número de neutrones. Si el isótopo tiene un número impar de protones y un número impar de neutrones, entonces ambos spin del nucleón se sumarán entre sí para adquirir un spin nuclear neto del núcleo.

A dos electrones no se les permite compartir la misma cama. Esto se llama el "Principio de Exclusión de Pauli" que lleva el nombre del descubridor. Esto también se aplica al núcleo, así que cuando ves los patrones del relleno puedes teorizar que los protones y los neutrones están en su propio conjunto de subconjuntos, ya que los nucleones no pueden compartir una cama. Eso significa que ahora debe duplicar todo! La manera más fácil de entender esto es ahora tener todas las cabinas con una segunda historia donde todos los neutrones viven en la segunda historia. Así que por ejemplo cabina 3 tendría 3 dormitorios en el primer nivel para los protones y 3 dormitorios en el segundo piso para los neutrones con cada dormitorio con literas como antes.

Al estudiar el giro (spin) nuclear de cada isótopo parece que hay otro patrón que emerge y que se mantiene la mayor parte del tiempo. Este patrón general se probó frente a 200 isótopos más y mantener la verdad es la mayoría de las circunstancias. El patrón de relleno aparentemente se basa en el relleno de los pares conjugados (los conjuntos de literas de cada lado del divisor de la habitación). Estos patrones de llenado pueden ahora definirse mediante las siguientes reglas basadas en los datos que he acumulado:

Regla 1: Ningún conjunto de conjugado puede estar incompletamente lleno excepto para un único nucleón solamente. Todos o 1 en términos simples.

Al rellenar conjuntos conjugados, busque el símbolo atómico del elemento. Quite el último protón impar (sólo si existe un número impar) y cuente los protones restantes en ese último conjunto conjugado lleno.

Regla 2: Tome el número par de protones calculado en la Regla 1 y avance al siguiente conjunto conjugado que coincida con el número de protones. Instale protones en ese conjunto conjugado. (En algunos casos debe avanzar varios conjuntos conjugados para igualar el número par de protones).

Regla 3: Realizar las Reglas 1 y 2 dos veces; 1 vez para los neutrones y de nuevo para los protones.

Regla 4: Si se encontró un número impar en la Regla 1, el único protón extraído se instalará en uno de los pares conjugados vacíos que quedan antes (respaldo más de 1 juego si es necesario) o después (avance más de 1 set si es necesario ) El último par conjugado lleno. Este único nucleón también tomará la posición del número de spin más alto (+ o -) dentro de ese conjunto de conjugados. Usted tiene 3 posibilidades para el giro nuclear: el protón impar, el neutrón impar, el protón impar y el neutrón.

Cuando se siguen estas reglas y se conoce el giro nuclear, la posición de los neutrones y los protones se hace evidente. A continuación se muestran algunos ejemplos de isótopos de sodio (Na). Las áreas sombreadas en rojo muestran ubicaciones de protones, mientras que las regiones sombreadas en azul muestran ubicaciones de neutrones.