基本介紹
- 中文名：穩定島
- 外文名：Island of stability
- 提出者：格倫·西奧多·西博格
簡介,幻數 (物理學),原子核物理學,參見,
簡介
穩定島理論最初是格倫·西奧多·西博格提出的。他認為原子核中的核子與原子核外的電子一樣是分布在不同的“殼”中的，實際上每個殼就是一組相近的量子能級。不同殼之間的能量的差別則比較大。假如一個原子核中的質子和中子正好填滿一個殼的話，那么每個核子之間的結合能就最大，因此這個核就最穩定，這個核比其附近核子沒有填滿或超出一個殼的同位素要穩定。
飽和的殼的中子和質子數被稱為“幻數”（也稱為“魔數”），中子和質子數同時為幻數的原子核被稱為“雙幻核”。一個可能的中子魔數是184，可能的質子魔數是114、120和126，也就是說，Fl、Ubn和Ubh可能比較穩定。這些同位素至今為止未能被合成。但Fl的帶有114個質子和少於184箇中子的同位素比元素周期表中鄰近的元素的同位素的衰變要慢得多。
處於穩定島的元素非常可能依然是放射性元素，只是它們相對於其附近的同位素“比較穩定”，雖然有人懷疑有些同位素的半衰期可能大於一日或甚至更長，但也可能小於一秒，而在目前發現的元素中，Fl的半衰期為30秒，Cn的半衰期為11分鐘，Lv的半衰期有0.05秒，跟附近的元素比起來是很驚人的。
幻數 (物理學)
自然界廣泛存在的氦、氧、鈣、鎳、錫、鉛元素的質子或中子數分別與2到82的幻數相對應。質子數為126的元素目前尚未發現。當原子核之質子數和中子數皆為幻數時，這樣的情況稱為雙幻數。例如自然界存在質子數82、中子數126的鉛同位素Pb，就具有雙幻數，顯得異常穩定。
一般認為，幻數的存在反映了原子核具有“殼層結構”。1949年德國物理學家邁耶和延森等人建立了原子核的殼層模型。當原子核中存在幻數時，核子以集體的形式充滿了某個能級，沒有核子向更高的能級躍遷，因此這些原子核相當穩定。
長期以來，物理學家們一直認為幻數是固定不變的。然而2000年5月日本物理學家發表論文稱16有可能也是一個幻數，隨後又發現，6、30、32也可能是新的幻數。2005年6月，英國和美國科學家發表論文稱，人造放射性矽同位素Si的原子核穩定性很高，表明14可能也是一個幻數。
