Остров стабильности

Когда я был намного моложе, я помню, как был очарован мыслью об острове стабильности с очень высокими атомными номерами. Однако я мало что слышал об этом, и мне было интересно

  • Имел ли когда-нибудь эту идею значимую поддержку в научном сообществе, или это была второстепенная теория?

  • Есть ли в этом какое-то обоснование, учитывая, насколько больше мы на самом деле знаем о построении атома?

@BenCrowell, не будете ли вы так любезны, если расскажете об этой идее больше, чем дает Википедия? Я просмотрел статью в Википедии, и, хотя она затрагивает мои вопросы, я бы предпочел услышать больше от кого-то в этой области. Спасибо.

Ответы (1)

У меня нет представителя, чтобы опубликовать это как комментарий, поэтому я дам это как ответ. Я должен сказать, что я не обязательно в этой области; Я астрофизик.

Я подозреваю, что идея острова стабильности — это просто продолжение ранней оболочечной модели ядер. По сути, это утверждение о том, что ядра с закрытыми или заполненными энергетическими оболочками являются наиболее стабильными; это аналогично идее для атомов, в которых благородные газы имеют заполненные электронные орбитали и не взаимодействуют так сильно, как атомы с незаполненными орбиталями.

Случай с ядрами более сложен, потому что вы должны учитывать «орбитали» двух видов: протонов и нейтронов. Кроме того, протоны заряжены, а нейтроны нейтральны, что придает двум видам немного различное поведение в отношении интерпретации структуры оболочки. Тем не менее существуют так называемые «магические числа» протонов и нейтронов, дающие начало стабильным ядрам в оболочечной модели. Если вы посмотрите на долину стабильности, то увидите, что # протонов = # нейтронов примерно до атомного номера 20, а затем долина переходит в стабильные ядра, в которых нейтронов больше, чем протонов. Причин такого переворота несколько, некоторые из них связаны с кулоновским отталкиванием протонов. Все это, вероятно, является отклонением от идеальной структуры оболочки.

Если продолжить идею оболочки — возможно, принимая во внимание тот факт, что протоны заряжены — за известную долину стабильности, то существует возможность существования острова стабильности, после чего заполняется следующая по величине «стабильная оболочка». Я думаю, что тот факт, что простая модель оболочки не работает даже при более низком атомном номере, указывает на то, что ее не следует использовать при высоких атомных номерах, подразумеваемых островком стабильности.

Я не знаю ни одной группы, работающей в настоящее время над этой областью таблицы нуклидов. Самое близкое, о чем я могу думать, — это предстоящий проект «Установка для пучков редких изотопов» (FRIB) , который, вероятно, будет исследовать материал, богатый нейтронами. «Редкий» в FRIB фактически означает нестабильный, но они могут исследовать область ожидаемого островка стабильности.