判斷某種元素是否有穩定同位素的一種規則,由德國人馬陶赫(Mattauch)於1934年發現,因此也稱為馬陶赫同位素規則。這條規則指出,不可能存在質量數相同,元素序號相差一的兩種穩定同位素。這是一條由統計資料得出的規律,雖然有少數例外,但可以用來解釋為什麼43號元素鎝和61號元素鉕沒有穩定同位素。
基本介紹
- 中文名:同位素統計規則
- 外文名:Mattauch isobar rule
- 發現者:馬陶赫
- 國家:德國
- 發現時間:1934年
- 別稱:馬陶赫同位素規則
概述,例外,
概述
在元素周期表中,84號以後的元素都沒有穩定同位素,因為核內質子數過多會產生更強的斥力,從而需要有更多的中子數來平衡,這樣使得原子核質量過大,從而導致不穩定而產生放射性。可是在84號元素以前,有兩種元素卻一直沒有找到穩定同位素,它們分別是43號元素鎝和61號元素鉕。
針對這種現象,德國的馬陶赫(Mattauch)於1934年提出的元素統計規則:不能有核電荷數相差一個單位的兩種穩定同質量素存在。從這條規則可以圓滿解釋為什麼43號元素鎝和61號元素鉕沒有穩定同位素:分析一下42號鉬和44號釕的穩定同位素,很容易就發現對於43號元素適當的原子量區間,已經被另外兩種元素的穩定同位素占據了,它們是94Mo、95Mo、96Mo、96Ru、97Mo、98Mo、98Ru、99Ru、100Mo、100Ru、101Ru和102Ru。同樣60號的釹和62號的釤也占據著61號元素所有可能質量數,分別是142Nd、143Nd、144Nd、144Sm、145Nd、146Nd、147Sm、148Nd、148Sm、149Sm、150Nd和150Sm。所以不是這兩個元素有意藏起來折磨化學家,而實在是它們的天然同位素足無立錐之地。這個統計規則,解釋了周期表上43號和61號的空位。
例外
當然這條規則也存在少數幾個例外,如48號元素鎘(Cd)-113和49號元素(ln)-113,49號元素銦(In)-115和50號元素錫(Sn)-115, 51號元素銻(Sb)-123和52號元素碲(Te)。雖然有這些例外,但是同位素統計規則還是描述了天然同位素分布的一般狀況。