Магические числа (физика)

В ядерной физике маги́ческие чи́сла — натуральные числа, соответствующие количеству нуклонов в атомном ядре, при котором становится полностью заполненной какая-либо его оболочка.

Таблица нуклидов с указанными магическими числами.

ОписаниеПравить

Известно 7 магических чисел: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 (последнее число — только для нейтронов)^[1]. Атомные ядра, содержащие магическое число протонов и/или нейтронов, отличаются бóльшей энергией связи, а потому и бóльшей стабильностью, чем их близкие соседи в таблице нуклидов. Особой стабильностью характеризуются так называемые дважды магические ядра, в которых количества и протонов, и нейтронов составляют магические числа. В природе существуют следующие дважды магические ядра: 4
2He2
, 16
8O8
, 40
20Ca20
, 48
20Ca28
, 208
82Pb126
. Ещё несколько короткоживущих, отличающихся особой стабильностью, дважды магических нуклидов получены искусственно: 10
2He8
, 28
8O20
, 48
28Ni20
, 56
28Ni28
, 78
28Ni50
, 100
50Sn50
, 132
50Sn82
.

Необычная стабильность магических ядер позволяет предположить, что возможно создание трансурановых элементов, обладающих большим периодом полураспада, что не свойственно элементам с большой атомной массой. Тяжёлые изотопы с магическим числом нуклонов ожидается открыть в районе так называемого острова стабильности. Но поскольку по теоретическим расчетам ядра этих элементов, в отличие от уже известных магических ядер, несферичны, существует мнение^{[источник не указан 3229 дней]}, что последовательность именно сферических магических чисел является законченной.

Новое магическое числоПравить

Японские физики-ядерщики в октябре 2013 года заявили о том, что обнаружили новое «магическое» число. Им стало число 34. Свои выводы физики сделали на основе результатов экспериментов с ускорителем частиц^[2].

См. такжеПравить

ПримечанияПравить

↑ Последовательность A018226 в OEIS = Magic numbers: atoms with one of these numbers of protons or neutrons in their nuclei are considered to be stable
↑ D. Steppenbeck et al. Evidence for a new nuclear ‘magic number’ from the level structure of ⁵⁴Ca (англ.) // Nature. — 2013. — Vol. 502. — P. 207—210. — doi:10.1038/nature12522.

ЛитератураПравить

Франк-Каменецкий Д. А. Магические ядра // Физика космоса : маленькая энциклопедия / Гл. ред. Р. А. Сюняев. — Изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: Советская энциклопедия, 1986. — С. 360. — 783 с. — 70 000 экз.

СсылкиПравить

Shell Model of Nucleus (неопр.). HyperPhysics.

[1] Последовательность A018226 в OEIS = Magic numbers: atoms with one of these numbers of protons or neutrons in their nuclei are considered to be stable

[2] D. Steppenbeck et al. Evidence for a new nuclear ‘magic number’ from the level structure of ⁵⁴Ca (англ.) // Nature. — 2013. — Vol. 502. — P. 207—210. — doi:10.1038/nature12522.

[1]

[2]