Почему не существует стабильных изотопов с атомной массой 5 ​​или 8?

Одна из вещей, с которыми я сталкивался в своих путешествиях, — это блокпост масс-5 . Род Нэйв пишет об этом на своем прекрасном образовательном веб-сайте по гиперфизике :

введите описание изображения здесь

Ядро гелия-4 или альфа-частица с массой 4 особенно стабильны. Но нет стабильного изотопа с массой 5. Гелий-5 не стабилен, как и литий-5 . Они распадаются почти сразу. Однако литий-6 стабилен, но у него более низкая энергия связи, чем у гелия-4, что звучит актуально. Что-то еще, что звучит актуально, заключается в том, что литий-7 тоже стабилен, а литий-8 — нет, равно как и бериллий-8 или бор-8. Вопрос на 64 000 долларов: почему?

Почему нет стабильных изотопов с атомной массой 5 ​​или 8?

Подумайте о магнитных дипольных моментах (обычно называемых собственным спином) задействованных протонов и нейтронов. Две, а также восемь из тем находятся в идеальном равновесии, см. Симметрии в атомных орбиталях , что справедливо и для магнитных дипольных моментов в ядре.
Неразумно принимать ответ, если вы на самом деле не думаете, что он ответил на ваш вопрос, поскольку (правильно или ошибочно) он отговаривает других от публикации ответа.

Ответы (1)

Чрезвычайная стабильность He-4.

Посмотрите на режимы распада восьмерок, и они производят два альфа-излучения, и, если необходимо, преобразуйте нейтрон/протон в протон/нейтрон с соответствующим бета-распадом.
Производство двух альфа-частиц энергетически выгодно.

Li-6 и Li-7 не имеют нуклонов для образования двух альфа-частиц.

Li-5 выбрасывает протон, а He-5 выбрасывает нейтрон, образуя He-4.

Подробнее о 5 в ответе LubošMotl.

Я могу ошибаться, но я предполагаю, что Джону может быть интересно, почему Он был намного более стабильным, чем изотопы с массой 5 ​​и 8.
@RobJeffries Разве модель ядра Shell не объясняет это? 1s-орбитали для нейтронов и протонов заполнены, и добавление еще одного нуклона энергетически невыгодно?
Тогда, возможно, это ответ.
@Rob Jeffries: я думаю, что модель оболочки, безусловно, является попыткой ответа, но ИМХО она неудовлетворительна. Электроны в атомной оболочке 1S атома гелия существуют потому, что там есть ядро. Они привязаны к этому. 4 нуклона ядра связаны друг с другом. Ответ Мотла — это что-то вроде отсутствия ответа, потому что он не рассматривает причину, по которой 5-й нуклон не может присоединиться к другим 4.
Из-за магических чисел и тому подобного — детали сильного ядерного взаимодействия. Протоны и нейтроны более стабильны, когда находятся в паре в замкнутой оболочке. Дополнительный протон или нейтрон не связан. Вам лучше пересмотреть свой вопрос, чтобы сказать, что вы знаете, что ответ на одном уровне заключается в том, что изотопы 5 и 8 энергетически невыгодны, но скажите, что вы действительно хотите знать, почему это так. @ДжонДаффилд
@ Роб Джеффрис: может быть сложно правильно сформулировать вопрос. Особенно когда речь идет о ядерных силах, которые кажутся проблемной областью. Подумаю над доработкой или задам другой вопрос.
Farcher Я не думаю, что ваш ответ говорит достаточно, как и Мотл. Но так как это единственный ответ, вы получаете галочку.
Почему не существует стабильных изотопов с атомной массой 5 ​​или 8?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v