Syksyllä 1910 Ernst Rutherford ajatusten vallassa yritti tuskallisesti ymmärtää atomin sisäistä rakennetta. Hänen kokeensa alfa-hiukkasten sirottamisesta eri aineilla osoittivat vakuuttavasti, että atomin sisällä on jokin tähän asti tutkimaton, massiivinen kappale. Vuonna 1912 Rutherford kutsui sitä atomin ytimeksi. Tuhannet kysymykset pyörivät tiedemiehen päässä. Mikä varaus tällä tuntemattomalla ruumiilla on? Kuinka monta elektronia tarvitaan painon antamiseen?
Toukokuussa 1911 Rutherford julkaisee artikkelin atomin rakenteesta, jota edeltää erittäin merkittävä varoitus, että atomin rakenteen stabiilius riippuu todennäköisesti atomin sisäisen rakenteen ja liikkeen hienovaraisuudesta varautuneita hiukkasia, jotka ovat sen tärkeä rakennekomponentti. Näin syntyi elektroninen konfiguraatio - ydinelektroninen atomimalli. Tällä mallilla oli määrä olla korvaamaton rooli ydinfysiikassa.
Elektroninenkonfiguraatio on järjestys, jossa elektronit jakautuvat atomikiertoradalla. Ajatuksensa puolustaneen Ernst Rutherfordin uteliaan mielen ja sinnikkyyden ansiosta tiede rikastui uudella tiedolla, jonka arvoa ei voi yliarvioida.
Atomin elektroninen konfiguraatio on seuraava. Koko rakenteen keskellä on ydin, joka koostuu jokaiselle aineelle eri määrästä neutroneja ja protoneja. Mikä aiheuttaa ytimen positiivisen varauksen. Elektronit liikkuvat sen ympärillä vastaavia samankeskisiä kiertoradalla - negatiivisesti varautuneita alkuainehiukkasia. Näitä atomikiertoja kutsutaan myös kuoriksi. Atomin ulkorataa kutsutaan valenssikiertoradaksi. Ja elektronien lukumäärä siinä on valenssi.
Jokainen elementtien elektroninen konfiguraatio eroaa sisältämiensä elektronien lukumäärästä. Esimerkiksi universumin yksinkertaisimman aineen - vedyn - atomi sisältää vain yhden elektronin, happiatomin - kahdeksan ja raudan elektronikonfiguraatiossa on kaksikymmentäkuusi elektronia.
Mutta atomin elektronisessa mallissa ratkaiseva arvo ei ole ollenkaan elektronien lukumäärä, vaan se, mikä pitää ne koossa ja saa koko järjestelmän toimimaan kunnolla - ydin ja sen koostumus. Se on ydin, joka antaa aineelle sen yksilölliset ominaisuudet ja ominaisuudet. Elektronit poistuvat joskus atomimallista, ja sitten atomi saa positiivisen varauksen (ytimen varauksen vuoksi). Tässä tapauksessa aine ei muuta sen ominaisuuksia. Mutta jos muutat ytimen koostumusta, se on täysin erilainen aine, jolla on erilaiset ominaisuudet. Tämän tekeminen ei ole helppoa, mutta se on silti mahdollista.
Koska elektroninen konfiguraatio on mahdoton ilman sen päärakenneosaa - atomiydintä, siihen tulee kiinnittää erityistä huomiota. Juuri tämä atomimallin keskeinen elementti muodostaa minkä tahansa kemiallisen aineen yksittäiset ominaisuudet ja ominaisuudet. Protonit, jotka itse asiassa antavat ytimelle positiivisen varauksen, ovat 1840 kertaa painavampia kuin mikään elektroni. Mutta protonin varauksen voima on yhtä suuri kuin minkä tahansa elektronin samanlainen arvo. Tasapainotilassa protonien lukumäärä atomissa on yhtä suuri kuin elektronien lukumäärä. Tässä tapauksessa ydin on nollavarauksen kantaja.
Toinen tärkeä atomiytimen hiukkanen on nimeltään neutroni. Juuri tämä alkuaine, jolla ei ole varausta, teki ydinketjureaktion mahdolliseksi. Joten on yksinkertaisesti mahdotonta yliarvioida neutronin arvoa.
