در پاییز 1910، ارنست رادرفورد، غرق در افکار، به طرز دردناکی سعی کرد ساختار درونی اتم را درک کند. آزمایش‌های او بر روی پراکندگی ذرات آلفا توسط مواد مختلف به طور قانع‌کننده‌ای ثابت کرد که درون اتم جسم عظیمی وجود دارد که تاکنون کشف نشده بود. در سال 1912، رادرفورد آن را هسته اتم نامید. هزاران سوال در سر دانشمند چرخید. این جسم ناشناخته چه باری دارد؟ چند الکترون برای وزن دادن به آن لازم است؟
در ماه مه 1911، رادرفورد مقاله ای در مورد ساختار اتم منتشر می کند که قبل از آن یک هشدار بسیار مهم وجود دارد مبنی بر اینکه پایداری ساختار اتم احتمالاً به ظرافت های ساختار داخلی اتم و حرکت بستگی دارد. ذرات باردار که جزء مهم ساختاری آن هستند. اینگونه بود که پیکربندی الکترونیکی متولد شد - مدل اتمی هسته ای-الکترونیکی. این مدل قرار بود نقش ارزشمندی در فیزیک هسته ای ایفا کند.
الکترونیکپیکربندی ترتیبی است که الکترون ها در مدارهای اتمی توزیع می شوند. به لطف ذهن کنجکاو و پشتکار ارنست رادرفورد، که توانست از ایده خود دفاع کند، علم با دانش جدیدی غنی شد که ارزش آن را نمی توان بیش از حد ارزیابی کرد.
پیکربندی الکترونیکی اتم به شرح زیر است. در مرکز کل ساختار هسته قرار دارد که از تعداد متفاوتی نوترون و پروتون برای هر ماده تشکیل شده است. چه چیزی باعث بار مثبت هسته می شود. الکترون ها در اطراف آن در امتداد مدارهای متحدالمرکز مربوطه حرکت می کنند - ذرات بنیادی با بار منفی. به این مدارهای اتمی، پوسته نیز گفته می شود. مدار بیرونی اتم را مدار ظرفیتی می نامند. و تعداد الکترون های روی آن ظرفیت است.
هر پیکربندی الکترونیکی عناصر در تعداد الکترونهای موجود در آن متفاوت است. به عنوان مثال، یک اتم از ساده ترین ماده جهان - هیدروژن - فقط یک الکترون دارد، یک اتم اکسیژن - هشت، و پیکربندی الکترونیکی آهن دارای بیست و شش الکترون است.
اما مقدار تعیین کننده در مدل الکترونیکی اتم اصلاً تعداد الکترون ها نیست، بلکه چیزی است که آنها را کنار هم نگه می دارد و باعث می شود کل سیستم به درستی کار کند - هسته و ترکیب آن. این هسته است که به ماده کیفیت ها و ویژگی های فردی آن را می دهد. گاهی اوقات الکترون ها از مدل اتمی خارج می شوند و سپس اتم بار مثبت پیدا می کند (به دلیل بار هسته). در این حالت ماده تغییری در خواص خود نمی دهد. اما اگر ترکیب هسته را تغییر دهید، آنگاه یک ماده کاملاً متفاوت با کیفیت های مختلف خواهد بود. انجام این کار آسان نیست، اما هنوز ممکن است.
از آنجایی که پیکربندی الکترونیکی بدون عنصر ساختاری اصلی آن - هسته اتم - غیرممکن است، باید توجه ویژه ای به آن شود. این عنصر مرکزی مدل اتمی است که خصوصیات و خصوصیات فردی هر ماده شیمیایی را تشکیل می دهد. پروتون‌هایی که در واقع بار مثبتی به هسته می‌دهند، ۱۸۴۰ برابر سنگین‌تر از هر الکترونی هستند. اما نیروی بار یک پروتون برابر با مقدار مشابه هر الکترونی است. در حالت تعادل، تعداد پروتون های یک اتم با تعداد الکترون ها برابر است. در این مورد، هسته حامل بار صفر است.
یکی دیگر از ذرات مهم هسته اتم نوترون نام دارد. این عنصر بدون بار بود که واکنش زنجیره ای هسته ای را ممکن کرد. بنابراین نمی توان ارزش نوترون را بیش از حد تخمین زد.
