Атомное ядро, состоящее только из нейтронов?

Ну, на самом деле существует ядро, которое не содержит протонов. Он имеет атомный номер 0, массовое число 1 и состоит из одного нейтрона, нуля протонов и нуля электронов. Называется нейтрон. Это нестабильное ядро, которое распадается посредством бета-распада.

Если вы считаете, что называть нейтрон ядром некорректно, то подумайте вот о чем: ядро ​​водорода — это всего лишь протон. И химикам не о чем говорить$\mathrm{H}^+$ионы, которые также представляют собой не что иное, как протоны, без каких-либо электронов вокруг них.

Согласно странице Википедии, на которую ссылается DarioP, также динейтрон ($Z=0$,$A=2$) наблюдается крайне неустойчиво. Хотя канал распада там не указан, я предполагаю, что два нейтрона просто отделяются друг от друга; Называете ли вы испускание нейтронов спонтанным делением, это вопрос семантики. Я предполагаю, что в принципе существует также возможность бета-распада до дейтерия, но я не ожидал, что это произойдет с наблюдаемой скоростью.

Более высокие изотопы не наблюдались, и их не следует ожидать от теории.

Такое может существовать . Однако мы называем атомами элементарные частицы того, что мы называем «материей», обладающей некоторыми физическими и химическими свойствами.

Химические свойства здесь наиболее важны, и они определяются электронной конфигурацией атома — собственно, все химическое, что происходит во всем мире, происходит благодаря взаимодействию атомов через их внешние электронные оболочки. «Ядро», состоящее только из нейтронов, не имеет заряда и не может содержать никаких электронов, поэтому на самом деле это просто скопление нейтронов в космосе. Вероятно, поэтому люди не называют отдельный нейтрон «ядром» (что означало бы, что это внутренняя часть «чего-то», но для такого ядра ничего нет). Не так говорят о свободном распаде нейтрона (AFAIR, период полураспада около 10 минут).

Чтобы назвать это, вы просто делаете это и расширяете периодическую таблицу, чтобы начать с нуля. (таблица Менделеева — человеческое изобретение, и мы можем изменить ее, если захотим.)

Назовем его Zeronium (мы можем дать ему атомарный символ Z, он доступен!). Не имея электронов, он был бы химически инертным, поэтому в периодической таблице ему принадлежит место выше Не.

Мы знаем, что Z-1 нестабилен с периодом полураспада около 10 минут, что очень медленно по стандартам физики элементарных частиц. (это также достаточно долго, чтобы мы могли представить себе изучение его химических свойств)

Мы также знаем, что Z-бесконечность (нейтронная звезда) стабильна. Что касается всех других изотопов зерония, я понятия не имею, стабилен он или нет. Это требует понимания https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_shell_model

Химические свойства были бы интересны. При комнатной температуре предположительно Z-1 представляет собой газ. Но замерзает ли? Какова точка кипения? Что должно помешать ядрам очень холодного конденсированного газа Z-1 слиться в более тяжелые изотопы Zn?

Если существуют какие-либо стабильные изотопы Z, объясняет ли это темную материю?

Я предполагаю, что существует какая-то веская причина нестабильности Zn. Если бы существовали стабильные формы, мы бы о них услышали.

Но есть серьезные практические проблемы с изучением Z-1. Начнем с того, что он нейтрален и не имеет электронов, поэтому не взаимодействует ни химически, ни со светом. Нейтроны высоких энергий можно обнаружить косвенно, но те, у которых только тепловая энергия, очень трудно даже увидеть, не говоря уже о контроле. Затем возникает проблема захвата нейтронов, когда обычные атомы поглощают свободные нейтроны и становятся более тяжелым изотопом.

Возможно, учитывая проблему захвата нейтронов, свободные тепловые нейтроны не очень хорошо подходят под определение атома, что дает хороший философский аргумент в пользу исключения их из таблицы Менделеева. (Если атомы — существительные, то нейтроны больше похожи на глаголы, которые модифицируют существительные.)

Наконец, есть очень практическая причина отказаться от него. При обучении детей основам химии периодическая таблица имеет смысл и упорядочивает наши знания и повседневный опыт. Я могу хорошо поговорить с умным 6-летним ребенком о первых 5 строках периодической таблицы. Основные понятия, такие как элементы, соединения и химические реакции, становятся понятными.

Но я бы потерял этого ребенка, если бы ввел радиоактивность. Почему? Потому что постоянство присуще определению элемента. Внутренние свойства элемента сохраняются в любой химической реакции. Вы должны научить их основам химии, прежде чем сообщать плохие новости о том, что некоторые элементы самопроизвольно превращаются в другие, и во всем виноваты нейтроны!

Так что, хотя мы могли бы поставить его на первое место в таблице Менделеева, мы этого не делаем. Это имеет больше смысла в виде сноски в подобных местах, чем на стене на каждом уроке химии.