幻数 (物理学)和鉨

快捷方式: 差异，相似，杰卡德相似系数，参考。

幻数 (物理学)和鉨之间的区别

幻数 (物理学) vs. 鉨

幻数 (臺灣，較常稱魔數)（英語：Magic Number）是指原子核中质子数和中子数的某个特定数值。当质子数或中子数为幻数，或者二者取值均为幻数时，原子核會显示出較高的稳定性。 目前已经确认的幻数有：2、8、20、28、50、82、126（放射性超鈾元素穩定島）這七個幻數。 自然界广泛存在的氦、氧、钙、镍、锡、铅元素的质子或中子数分别与2到82的幻数相对应。质子数为126的元素目前尚未发现。当原子核之质子數和中子数皆为幻数时，这样的情况称为双幻数。例如自然界存在质子数82、中子数126的铅同位素208Pb，就具有双幻数，显得异常稳定。 一般认为，幻数的存在反映了原子核具有「壳层结构」。1949年德国物理学家迈耶和延森等人建立了原子核的壳层模型。当原子核中存在幻数时，核子以集体的形式充满了某个能级，没有核子向更高的能级跃迁，因此这些原子核相当稳定。 长期以来，物理学家们一直认为幻数是固定不变的。然而2000年5月日本物理学家发表论文称16有可能也是一个幻数，随后又发现，6、30、32也可能是新的幻数。2005年6月，英国和美国科学家发表论文称，人造放射性硅同位素42Si的原子核稳定性很高，表明14可能也是一个幻数。. 鉨（Nihonium，Nh）是鋁族最重的元素，但由於具有放射性且衰變速度快，至今仍沒有足夠穩定的鉨同位素，因此無法驗證其特性是否與該族相符。科學家於2003年在鏌的衰變產物第一次發現鉨，再於2004年直接合成鉨。至今成功合成的鉨原子一共只有14個。其壽命最長的同位素為286Nh，半衰期約為20秒，因此可對其進行化學實驗。.

稳定岛

稳定岛理论是核子物理中的一个理论推测，核物理学家推测具有“幻数”数目的质子和中子的原子核的化学元素特别稳定。假如这个猜测正确的话，那么特定的超铀元素的同位素比其它同位素要稳定，这些同位素的放射性衰变过程可能非常慢。 稳定岛理论最初是格伦·西奥多·西博格提出的。他认为原子核中的核子与原子核外的电子一样是分布在不同的“壳”中的，实际上每个壳就是一组相近的量子能级。不同壳之间的能量的差别则比较大。假如一个原子核中的质子和中子正好填满一个壳的话，那么每个核子之间的结合能就最大，因此这个核就最稳定，这个核比其附近核子没有填满或超出一个壳的同位素要稳定。 饱和的壳的中子和质子数被称为“幻数”（也称为“魔数”），中子和质子数同時為幻數的原子核被稱為「雙幻核」。一个可能的中子魔数是184，可能的质子魔数是114、120和126，也就是说，298Fl、304Ubn和310Ubh可能比较稳定。这些同位素至今为止未能被合成。但Fl的带有114个质子和少于184个中子的同位素比元素周期表中邻近的元素的同位素的衰变要慢得多。 處於稳定岛的元素非常可能依然是放射性元素，只是它们相对于其附近的同位素“比较稳定”，虽然有人怀疑有些同位素的半衰期可能大于一日或甚至更长，但也可能小于一秒，而在目前發現的元素中，289Fl的半衰期為30秒，285Cn的半衰期為11分鐘，293Lv的半衰期有0.05秒，跟附近的元素比起來是很驚人的。.

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放射性

放射性或輻射性是指元素從不稳定的原子核自发地放出射线，（如α射线、β射线、γ射线等）而衰变形成穩定的元素而停止放射（衰变产物），這種現象稱為放射性。衰变时放出的能量称为衰变能量。原子序數在83（鉍）或以上的元素都具有放射性，但某些原子序數小于83的元素（如锝）也具有放射性。而有趣的是，從原子序84開始一直到鉳元素有以下特性：原子序是偶數的，半衰期都比相邻的长。这是由於原子序数为偶數的元素的原子核含有適當數量的質子和中子，能够形成有利的配置結構。〈即魔數〉 對單一原子來說，放射性衰变依照量子力學是隨機過程，無法預測特定一個原子是否會衰变。不過原子衰变的機率不會隨著原子存在的時間長短而改變。對大量的原子而言，可以用量測衰變常數計算衰變速率及半衰期。其半衰期沒有已知的時間上下限，範圍可以到55個數量級，短至幾乎瞬間，長至久於宇宙年齡。 有許多種不同的放射性衰变。衰变或是能量的減少都會使有某種原子核的原子（父放射核素）轉變為有另一種原子核的原子，或是其中子或質子的數量不同，稱為子體核素。在一些衰变中，父放射核素和子體核素是不同的化學元素，因此衰变後產生了新的元素，這稱為核嬗变。 最早發現的衰变是α衰變、β衰變、γ衰變。α衰變是原子核放出α粒子（氦原子核），是最常見釋放核子的衰變，不過原子核偶爾也會釋放質子，或者釋放其他特殊的核子（稱為）。β衰變是原子核釋放電子（或正子）及反微中子，會將質子轉變為中子（或是將中子轉變為質子） 。核子也可能捕獲軌道上的電子，使質子轉變為中子，這為電子捕獲，上述的衰变都屬於核嬗变。 相反的，也有一些核衰变不會產生新的元素，受激態原子核的能量以伽馬射線的方式釋出，稱為伽馬衰变，或是將激发态原子核将能量转移至轨道电子上，轨道电子再脱离原子，稱為。若是核子中有大量高度受激的中子，有時會以中子發射的方式釋放能量。另外一種核衰变是將原來的原子核變為二個或多個較小的原子核，稱為自發性的核分裂，出現在大量的不穩定核子自發性的衰变時，一般也會釋放伽馬射線、中子或是其他粒子。 著名的例子像是鈾和釷，但也包括在自然界中，半衰期長的同位素，例如钾-40。例如15種是半衰期短的同位素，像鐳及氡，是由衰變後的產物，也有因為而產生的，像碳-14就是由宇宙射線撞擊氮-14而產生。放射性同位素也可能是因為粒子加速器或核反應爐而人工合成，其中有650種的半衰期超過一小時，有數千種的半衰期更短。.

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