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稳定岛

七月 19, 2023

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稳定岛理论是核子物理中的一个理论推测，核物理学家推测原子核的质子數和中子數為“幻数”的超重元素會特别稳定。假如这个猜测正确的话，那么某些特定的超重元素的同位素將比其他同位素更稳定，这些同位素的放射性衰变过程可能會相對非常慢。

理論推測的穩定島的三維示意圖

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“壳層”中的，实际上每个壳層就是一组相近的量子能階。不同壳層之间的能量差则比较大。假如一个原子核中的质子和中子正好填满一个壳層的话，那么每个核子之间的结合能就會達到最大，因此这个原子核就最稳定，比其附近核子没有填满或超出一个壳層的同位素要稳定。

飽和的壳層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」[1]。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2.6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。

已發現之超重元素的最穩定同位素 (Z ≥ 104)
元素 原子序 最長壽同位素 最長壽同位素之半衰期[a]
Publications
[2][3]		 NUBASE 2016
[4]
鑪 104 267Rf 1.3小時 2.5小時
𨧀 105 268Db 1.2天 1.1天
𨭎 106 269Sg 14分鐘[5] 5分鐘
𨨏 107 270Bh[b] 1分鐘 3.8分鐘
𨭆 108 269Hs 9.7秒[6] 16秒
䥑 109 278Mt[c][d] 4.5秒 7秒
鐽 110 281Ds[c] 12.7秒 14秒
錀 111 282Rg[c][e] 1.7分鐘 1.6分鐘
鎶 112 285Cn[c] 28秒 32秒
鉨 113 286Nh[c] 9.5秒 7秒
鈇 114 289Fl[c][f] 1.9秒 2.4秒
鏌 115 290Mc[c] 650毫秒 410毫秒
鉝 116 293Lv[c] 57毫秒 80毫秒
鿬 117 294Ts[c] 51毫秒 70毫秒
鿫 118 294Og[c][g] 690微秒 1.15毫秒

註解

  1. ^ 不同的來源給出不同的半衰期值；下面列出了Publications和NUBASE中最新發布的半衰期值以供參考
  2. ^ 未經確認的同位素278Bh可能有更長的半衰期，為11.5分鐘[6]
  3. ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 對於元素109~118來說，其壽命最長的已知同位素皆為迄今為止所發現其最重的同位素，因此在它們更重的未發現同位素中可能存在壽命更長的同位素[7]
  4. ^ 未經確認的同位素282Mt可能有更長的半衰期，為1.1分鐘[6]
  5. ^ 未經確認的同位素286Rg可能有更長的半衰期，為10.7分鐘[6]
  6. ^ 未經確認的同位素290Fl可能有更長的半衰期，為19秒[6]
  7. ^ 未經確認的同位素295Og可能有更長的半衰期，為181毫秒[6]

参见

參考文獻

  1. ^ 轰出更重元素. 《科学世界》. 2013年10月 [2014-07-06]. ISSN 1003-1162. （原始内容于2021-06-13）. 
  2. ^ Emsley 2011，第566頁
  3. ^ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K. Super-heavy element research. Reports on Progress in Physics. 2015, 78 (3): 036301. Bibcode:2015RPPh...78c6301O. PMID 25746203. doi:10.1088/0034-4885/78/3/036301. 
  4. ^ Audi, G.; Kondev, F. G.; Wang, M.; et al. The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties (PDF). Chinese Physics C. 2017, 41 (3): 030001–134–030001–138. Bibcode:2017ChPhC..41c0001A. doi:10.1088/1674-1137/41/3/030001. [失效連結]
  5. ^ Utyonkov, V. K.; Brewer, N. T.; Oganessian, Yu. Ts.; et al. Neutron-deficient superheavy nuclei obtained in the 240Pu + 48Ca reaction. Physical Review C. 2018, 97 (1): 014320–1–014320–10. Bibcode:2018PhRvC..97a4320U. doi:10.1103/PhysRevC.97.014320. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 Hofmann, S.; Heinz, S.; Mann, R.; et al. Review of even element super-heavy nuclei and search for element 120. The European Physical Journal A. 2016, 2016 (52): 180–1–180–34. Bibcode:2016EPJA...52..180H. doi:10.1140/epja/i2016-16180-4. 
  7. ^ Oganessian, Yu. Ts. Heaviest nuclei from 48Ca-induced reactions (PDF). Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 2007, 34 (4): R233 [2019-11-09]. Bibcode:2007JPhG...34R.165O. doi:10.1088/0954-3899/34/4/R01. （原始内容 (PDF)于2017-08-09）. 

七月 19, 2023
稳定岛, 此條目需要擴充, 2007年9月26日, 请協助改善这篇條目, 更進一步的信息可能會在討論頁或扩充请求中找到, 请在擴充條目後將此模板移除, 此條目需要补充更多来源, 2007年9月26日, 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目, 无法查证的内容可能會因為异议提出而被移除, 致使用者, 请搜索一下条目的标题, 来源搜索, 网页, 新闻, 书籍, 学术, 图像, 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源, 判定指引, 注意, 本页有unihan新版汉字, 𫓧, 這些字符可能會错误显示, 詳见unicode. 此條目需要擴充 2007年9月26日 请協助改善这篇條目 更進一步的信息可能會在討論頁或扩充请求中找到 请在擴充條目後將此模板移除 此條目需要补充更多来源 2007年9月26日 请协助補充多方面可靠来源以改善这篇条目 无法查证的内容可能會因為异议提出而被移除 致使用者 请搜索一下条目的标题 来源搜索 稳定岛 网页 新闻 书籍 学术 图像 以检查网络上是否存在该主题的更多可靠来源 判定指引 注意 本页有Unihan新版汉字 𫓧 這些字符可能會错误显示 詳见Unicode扩展汉字 稳定岛理论是核子物理中的一个理论推测 核物理学家推测原子核的质子數和中子數為 幻数 的超重元素會特别稳定 假如这个猜测正确的话 那么某些特定的超重元素的同位素將比其他同位素更稳定 这些同位素的放射性衰变过程可能會相對非常慢 理論推測的穩定島的三維示意圖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 壳層 中的 实际上每个壳層就是一组相近的量子能階 不同壳層之间的能量差则比较大 假如一个原子核中的质子和中子正好填满一个壳層的话 那么每个核子之间的结合能就會達到最大 因此这个原子核就最稳定 比其附近核子没有填满或超出一个壳層的同位素要稳定 飽和的壳層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 1 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2 6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 已發現之超重元素的最穩定同位素 Z 104 元素 原子序 最長壽同位素 最長壽同位素之半衰期 a Publications 2 3 NUBASE 2016 4 鑪 104 267Rf 1 3小時 2 5小時𨧀 105 268Db 1 2天 1 1天𨭎 106 269Sg 14分鐘 5 5分鐘𨨏 107 270Bh b 1分鐘 3 8分鐘𨭆 108 269Hs 9 7秒 6 16秒䥑 109 278Mt c d 4 5秒 7秒鐽 110 281Ds c 12 7秒 14秒錀 111 282Rg c e 1 7分鐘 1 6分鐘鎶 112 285Cn c 28秒 32秒鉨 113 286Nh c 9 5秒 7秒鈇 114 289Fl c f 1 9秒 2 4秒鏌 115 290Mc c 650毫秒 410毫秒鉝 116 293Lv c 57毫秒 80毫秒鿬 117 294Ts c 51毫秒 70毫秒鿫 118 294Og c g 690微秒 1 15毫秒註解 编辑 不同的來源給出不同的半衰期值 下面列出了Publications和NUBASE中最新發布的半衰期值以供參考 未經確認的同位素278Bh可能有更長的半衰期 為11 5分鐘 6 3 0 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 對於元素109 118來說 其壽命最長的已知同位素皆為迄今為止所發現其最重的同位素 因此在它們更重的未發現同位素中可能存在壽命更長的同位素 7 未經確認的同位素282Mt可能有更長的半衰期 為1 1分鐘 6 未經確認的同位素286Rg可能有更長的半衰期 為10 7分鐘 6 未經確認的同位素290Fl可能有更長的半衰期 為19秒 6 未經確認的同位素295Og可能有更長的半衰期 為181毫秒 6 参见 编辑 核技术主题 物理学主题 𫓧 鎶 鉝 幻数 物理学 參考文獻 编辑 轰出更重元素 科学世界 2013年10月 2014 07 06 ISSN 1003 1162 原始内容存档于2021 06 13 Emsley 2011 第566頁harvnb error no target CITEREFEmsley2011 help Oganessian Yu Ts Utyonkov V K Super heavy element research Reports on Progress in Physics 2015 78 3 036301 Bibcode 2015RPPh 78c6301O PMID 25746203 doi 10 1088 0034 4885 78 3 036301 Audi G Kondev F G Wang M et al The NUBASE2016 evaluation of nuclear properties PDF Chinese Physics C 2017 41 3 030001 134 030001 138 Bibcode 2017ChPhC 41c0001A doi 10 1088 1674 1137 41 3 030001 失效連結 Utyonkov V K Brewer N T Oganessian Yu Ts et al Neutron deficient superheavy nuclei obtained in the 240Pu 48Ca reaction Physical Review C 2018 97 1 014320 1 014320 10 Bibcode 2018PhRvC 97a4320U doi 10 1103 PhysRevC 97 014320 6 0 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 Hofmann S Heinz S Mann R et al Review of even element super heavy nuclei and search for element 120 The European Physical Journal A 2016 2016 52 180 1 180 34 Bibcode 2016EPJA 52 180H doi 10 1140 epja i2016 16180 4 Oganessian Yu Ts Heaviest nuclei from 48Ca induced reactions PDF Journal of Physics G Nuclear and Particle Physics 2007 34 4 R233 2019 11 09 Bibcode 2007JPhG 34R 165O doi 10 1088 0954 3899 34 4 R01 原始内容存档 PDF 于2017 08 09 取自 https zh wikipedia org w index php title 稳定岛 amp oldid 77257474, 维基百科，wiki，书籍，书籍，图书馆，

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