كم عدد الإلكترونات الموجودة في أغلفة التكافؤ في عنصر اليورانيوم ؟
اليورانيوم هو عنصر كيميائي يرمز له بحرف U وعدده الذري هو 92. وهو فلز لونه أبيض يميل إلى الفضي يقع ضمن سلسلة الأكتينيدات في الجدول الدوري. تبدو القطعة الصافية منه قريبة من معدن الفضة أو الفولاذ ولكنها ثقيلة جداً نسبة إلى حجمها. تحوي ذرة اليورانيوم 92 بروتون و92 إلكترون، منها 6 إلكترونات تقع في أغلفة التكافؤ. يعتبر اليورانيوم عنصرًا متحللاً ذو نشاط إشعاعي واهن؛ وذلك لأن كل نظائره غير مستقرة في الطبيعة (تتراوح فترة عمر النصف لنظائر اليورانيوم الطبيعية الستة بين 69 سنة و4.5 مليار سنة، بدءًا من يورانيوم-233 وحتى يورانيوم-238). أكثر نظائر اليورانيوم شيوعًا هو يورانيوم-238 (الذي يحوي 146 نيوترون ويمثل ما يقرب من 99.3٪ من اليورانيوم المتواجد في الطبيعة) ويورانيوم-235 (الذي يحوي 143 نيوترونًا، وهو يمثل 0.7٪ وهى النسبة المتبقية من العنصر الطبيعي). يحتل اليورانيوم المركز الثاني بعد البلوتونيوم [1] في العناصر ذات الكتلة الذرية الأعلى (أو الأثقل وزنًا) والتي تواجدت في الطبيعة بصورة ابتدائية. وتبلغ كثافة اليورانيوم نحو 19.1 جرام/سنتيمتر مكعب في درجة حرارة الغرفة، أي أن 1 متر مكعب من اليورانيوم يزن نحو 19.1 طنا، وهو بذلك أعلى كثافة من الرصاص بحوالي 70٪، ولكنه أقل بقليل من الذهب أو التنغستن. يتواجد اليورانيوم طبيعيًا تكون بتركيزات منخفضة في التراب والصخور والماء تصل لبضعة أجزاء لكل مليون، ويتم استخلاصه تجاريًا من المعادن الحاوية له مثل اليورانينيت.
وهكذا هو الحال بالنسبة لشريحة السيلكون المشوب من "نوع إن" n-type حيث يتم ادخال مشوّب من إحدى العناصر ذات التكافؤ 5 مثلا (الأنتيمون ، أو النيتروجين , أو الفوسفور ، أو الزرنيخ ) عند درجة حرارة الغرفة تصبح الشريحة غنية بالإلكترونات الحرة.وصلة بي-إن أو وصلة PN حيث N:negative و P:positive, هي شبه موصل سالب وشبه موصل موجب تم وصلهما . في الموصلات الكهربائية الاعتيادية (كسلك النحاس مثلا)، الإلكترون الذي يقبع في نطاق التوصيل هو المسؤول عن توصيل الكهرباء . ولذلك يسمى حامل شحنة في حالة السلك النحاسي . أما في أشباه الموصلات فهناك حاملان للشحنة , الإلكترون الموجود في نطاق التوصيل وأيضا ما يسمى فجوة الإلكترون ، والتي تقبع في نطاق التكافؤ . فهناك حاملان للشحنة في أشباه الموصلات وليس واحد ، حيث تقوم الإلكترونات والفجوات بنقل التيار .