ഇലക്ട്രോൺ
From Wikipedia, the free encyclopedia
ഋണ(-)ചാർജ്ജുള്ള ഒരു ഉപ ആണവകണമാണ് ഇലക്ട്രോൺ. ആന്തരഘടനയൊന്നുമുള്ളതായി ഇതുവരെ കണ്ടെത്തിയിട്ടില്ലാത്തതിനാൽ ഇതിനെ മൗലികകണങ്ങളിലൊന്നായി കണക്കാക്കുന്നു.[2]. ഇലക്ട്രോണിന്റെ നിശ്ചലപിണ്ഡം പ്രോട്ടോണിനെ അപേക്ഷിച്ച് 1836-ൽ ഒരു ഭാഗം മാത്രമാണ്.[8] സ്പിൻവില പ്ലാങ്ക് സ്ഥിരാങ്കത്തിന്റെ (ħ) പകുതിയായതിനാൽ ഇലക്ട്രോൺ ഒരു ഫെർമിയോൺ ആണ്. ഇലക്ട്രോണിന്റെ പ്രതികണമായ പോസിട്രോൺ വിപരീത ചാർജ്ജുകളുള്ളതും മറ്റുതരത്തിൽ സമാനമായതുമായ കണമാണ്. ഇലക്ട്രോണും പോസിട്രോണും തമ്മിൽ ഘട്ടനം നടക്കുകയാണെങ്കിൽ അവ വിസരിതമാവുകയോ കൂടിച്ചേർന്ന് ഗാമ രശ്മികൾ പുറപ്പെടുവിച്ച് ഇല്ലാതാവുകയോ ചെയ്യാം. ഒന്നാം തലമുറയിലെ ലെപ്റ്റോണുകളായ[9] ഇലക്ട്രോണുകൾ ഗുരുത്വാകർഷണം, വിദ്യുത്കാന്തികബലം, ദുർബല അണുകേന്ദ്രബലം എന്നിവ വഴി പ്രതിപ്രവർത്തിക്കുന്നു.[10] എല്ലാ ദ്രവ്യത്തെയും പോലെ ഇലക്ട്രോണുകളും ക്വാണ്ടം സ്വഭാവമായ കണികാ-തരംഗ ദ്വൈതസ്വഭാവം പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. അതിനാൽ അവയ്ക്കു മറ്റ് കണങ്ങളുമായി ഘട്ടനം നടത്താനും പ്രകാശത്തെപ്പോലെ വിഭംഗനത്തിന് വിധേയമാകാനും സാധിക്കുന്നു. പിണ്ഡം കുറവായതിനാൽ ഇലക്ട്രോണുകളിൽ ദ്വൈതസ്വഭാവം കൂടുതൽ പ്രകടമാണ്. ഇലക്ട്രോണുകൾ ഫെർമിയോണുകളായതിനാൽ പോളി അപവർജ്ജനനിയമമനുസരിച്ച് രണ്ട് ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ഒരിക്കലും ഒരേ ക്വാണ്ടം അവസ്ഥയിൽ സ്ഥിതിചെയ്യാനാകില്ല.[9]
ഘടകങ്ങൾ | മൗലികകണം[2] |
---|---|
സ്ഥിതിവിവരം | ഫെർമിയോൺ |
തലമുറ | ആദ്യത്തേത് |
പ്രതിപ്രവർത്തനങ്ങൾ | ഗുരുത്വാകർഷണം, വിദ്യുത്കാന്തികത, ദുർബലം |
പ്രതീകം | Error no symbol defined, Error no symbol defined |
പ്രതികണം | പോസിട്രോൺ (ആന്റിഇലക്ട്രോൺ എന്നും അറിയപ്പെടുന്നു) |
സാന്നിധ്യം പ്രവചിച്ചത് | റിച്ചാർഡ് ലാമിംഗ് (1838–1851),[3] ജി. ജോൺസ്റ്റോൺ സ്റ്റോണി (1874) എന്നിവരുൾപ്പെടെയുള്ളവർ.[4][5] |
കണ്ടെത്തിയത് | ജെ.ജെ. തോംസൺ (1897)[6] |
പിണ്ഡം | 9.10938215(45)×10−31 kg[7] 5.4857990943(23)×10−4 u[7] |
ഇലക്ട്രിക് ചാർജ് | −1 e[൧] −1.602176487(40)×10−19 C[7] |
Magnetic moment | −1.00115965218111 μB[7] |
സ്പിൻ | 1⁄2 |
ആറ്റങ്ങളുടെ രാസസ്വഭാവം വിശദീകരിക്കാനായി അവിഭാജ്യമായ വൈദ്യുതചാർജ്ജ് എന്ന ആശയം ആദ്യമായി മുന്നോട്ട് വച്ചത് 1838-ൽ ബ്രിട്ടീഷുകാരനായ റിച്ചാർഡ് ലാമിംഗ് ആയിരുന്നു.[4] ഈ ചാർജ്ജിന് ഐറിഷ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോർജ് ജോൺസ്റ്റോൺ സ്റ്റോണി 1894-ൽ ഇലക്ട്രോൺ എന്ന പേരും നൽകി. ജെ.ജെ. തോംസന്റെ നേതൃത്വത്തിലുള്ള ബ്രിട്ടീഷ് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞന്മാരുടെ സംഘമാണ് 1897-ൽ ഇലക്ട്രോൺ എന്ന കണികയെ ആദ്യമായി പരീക്ഷണശാലയിൽ തിരിച്ചറിഞ്ഞത്.[6][11]
വൈദ്യുതി, കാന്തികത, താപചാലനം മുതലായ ഭൗതികപ്രക്രിയകളിൽ ഇലക്ട്രോൺ പ്രധാന പങ്ക് വഹിക്കുന്നു. ഒരു നിരീക്ഷകന് ആപേക്ഷികമായി ചലിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്ന ഇലക്ട്രോൺ അതിനുചുറ്റും ഒരു കാന്തികക്ഷേത്രം സൃഷ്ടിക്കുകയും ബാഹ്യകാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ സാന്നിധ്യത്തിൽ വ്യതിചലിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ത്വരണത്തിന് വിധേയമാകുന്ന ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് ഫോട്ടോണുകളുടെ രൂപത്തിൽ ഊർജ്ജം സ്വായത്തമാക്കുകയോ നഷ്ടപ്പെടുത്തുകയോ ചെയ്യാനാകും. ഇലക്ട്രോണുകളും അണുകേന്ദ്രത്തിനുള്ളിലെ പ്രോട്ടോണുകളും ന്യൂട്രോണുകളും ചേർന്നാണ് ആറ്റങ്ങൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നത്. ആറ്റങ്ങളുടെ പിണ്ഡത്തിന്റെ 0.06 ശതമാനത്തിൽ താഴെ മാത്രമേ ഇലക്ട്രോണുകളുടെ സംഭാവനയായി വരുകയുള്ളൂ. ഇലക്ട്രോണും പ്രോട്ടോണും തമ്മിലുള്ള കൂളോം ആകർഷണമാണ് ഇലക്ട്രോണുകളെ ആറ്റങ്ങളിൽ പിടിച്ചുനിർത്തുന്നത്. ഒന്നിലധികം ആറ്റങ്ങൾ തമ്മിൽ ഇലക്ട്രോണുകളെ കൈമാറ്റം ചെയ്യുകയോ പങ്കുവയ്ക്കുകയോ ചെയ്യുമ്പോൾ രാസബന്ധനങ്ങൾ രൂപം കൊള്ളുന്നു..[12]
നിലവിലെ സിദ്ധാന്തമനുസരിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തിലുള്ള മിക്ക ഇലക്ട്രോണുകളും മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന്റെ ഫലമായി രൂപം കൊണ്ടവയാണ്. ബീറ്റക്ഷയം, ഉന്നതോർജ്ജഘട്ടനങ്ങൾ എന്നിവയും ഇലക്ട്രോണുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് കാരണമാകുന്നു. പോസിട്രോണുകളുമായി ഘട്ടനത്തിലേർപ്പെടുക വഴിയും നക്ഷത്രങ്ങളിലെ ന്യൂക്ലിയോസിന്തെസിസിന്റെ ഫലമായും ഇലക്ട്രോണുകൾ നശിപ്പിക്കപ്പെടാം. ഇലക്ട്രോണുകളെ വേർതിരിച്ച് നിരീക്ഷിക്കാനും ഇലക്ട്രോൺ പ്ലാസ്മയെ നിരീക്ഷിക്കാനും സാധിക്കുന്ന ഉപകരണങ്ങൾ ഇന്നുണ്ട്. ബഹിരാകാശത്തുള്ള് ഇലക്ട്രോൺ പ്ലാസ്മകളെക്കുറിച്ച് പഠിക്കാൻ ദൂരദർശിനികൾക്കും സാധിക്കുന്നു. ഇലക്ട്രോൺ വെൽഡിംഗ്, കാതോഡ് റേ ട്യൂബുകൾ, ഇലക്ട്രോൺ സൂക്ഷ്മദർശിനികൾ, റേഡിയേഷൻ തെറാപ്പി മുതലായ അനേകം രംഗങ്ങളിൽ ഇലക്ട്രോണുകൾക്ക് വ്യാവസായിക ഉപയോഗമുണ്ട്.