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幻數 (物理學)
使核成為特別穩定的質子或中子的數量 / 維基百科,自由的 encyclopedia
幻數(英語:Magic Number),又稱魔數、巧數[1],是指原子核中質子數和中子數的某個特定數值。當質子數或中子數為幻數,或者二者取值均為幻數時,原子核會顯示出較高的穩定性。
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目前已經確認的幻數有:2、8、20、28、50、82、126這七個幻數。(OEIS數列A018226)
自然界廣泛存在的氦、氧、鈣、鎳、錫、鉛元素的質子數分別與2到82的幻數相對應,這些元素都具有多個穩定的天然同位素,其中錫更是擁有最多穩定同位素的元素。而質子數為126的元素Ubh目前尚未發現,預計其處於放射性超重元素穩定島的中央,故可能具有相對極長的半衰期。當原子核之質子數和中子數皆為幻數時,這樣的情況稱為雙幻數。例如質子數82、中子數126的鉛同位素208Pb,就具有雙幻數,從而顯得異常穩定。
一般認為,幻數的存在反映了原子核具有「殼層結構」。1949年德國物理學家瑪麗亞·格佩特-梅耶和約翰內斯·延森等人建立了原子核的核殼層模型。當原子核中存在幻數時,核子以集體的形式充滿了某個能階,沒有核子向更高的能階躍遷,因此這些原子核相當穩定。