原子力とラジカル:不対電子の働き
物質を構成する最小単位である原子は、中心に原子核を持ち、その周りを電子が飛び回っています。原子核は正の電荷を帯びており、負の電荷を持つ電子は、原子核の周りを回ることで電気的に引き寄せられ、原子は安定を保っています。電子は原子核の周りを自由に飛び回っているわけではなく、決まったエネルギーを持つ軌道上を運動しています。これを電子のエネルギー準位と呼びます。エネルギー準位は階段のように段階的な値をとり、低い方から順に電子が収容されていきます。
一つのエネルギー準位に入る電子の数は最大で2個と決まっており、2個の電子は互いに逆向きのスピンという性質を持つことで、安定した状態を保ちます。スピンとは、電子が自転しているかのような性質を表し、2つの電子はそれぞれ上向きと下向きのスピンを持っていると考えることができます。
このように、電子は原子核の周りを特定のエネルギー準位を持つ軌道上を運動し、各軌道には最大2個の電子が収容されます。原子はこのような電子の振る舞いによって、その性質が決まっているのです。