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核物理学中的“魔法数字”是什么?为什么它们如此强大?
为什么有些元素会在几分钟内衰减,而另一些则持续数十亿年?核颗粒的某些“魔术数”可能会使一切变化。
来源:LiveScience有些原子稳定,而另一些原子似乎崩溃了。 LEAD-208可能会永远持续下去,而合成的同位素Technetium-99仅存在仅数小时。区别在于原子核的结构,核颗粒的某些“魔法数”使某些同位素特别抗性地抗性衰减。
粒子这些魔术数字是什么,为什么它们如此特别?
原子核的稳定性随着它们所包含的核颗粒数量而差异。自从地球首次形成以来,有些(例如Lead-208和Calcium-40)就已经存在。它们被称为原始同位素,它们可能会在时间结束之前生存。其他人,例如Oganesson-294和Tennessine-294,瞬间损失了放射性衰减,仅短暂的半衰期仅为0.89和0.80毫秒。
只有0.89和0.80毫秒的半衰期这种稳定性似乎部分与原子的质量相连,而较重的元素证明不稳定。但是在1940年代和50年代,科学家们观察到许多较轻的元素也具有放射性同位素。碳14和钾40均缓慢地发生放射性衰减,并导致地球的大部分背景辐射。
较轻的元素也具有放射性同位素有趣的是,这些科学家注意到,非常特殊的质子和中子似乎会导致异常稳定的核,并且这些值被称为魔术数。
“魔术数字是2、8、20、28、50、82和126,”英国约克大学的核物理学家戴维·詹金斯(David Jenkins)说:“如果您采用最轻的一个 - 两个质子和两个中子 - 那是氦气原子的核,这就是蛋白酶和蛋白酶的稳定组合。”
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