Магические числа

Правило октета играет очень важную роль при составлении льюисовых структурных формул. Для неметаллических элементов второго периода В, С, N, О, F) исключения из этого правила крайне редки. Нетрудно объяснить, почему это так. Атомы элементов второго периода имеют устойчивые 2s- и 2р-орбитали, и магическое число 8 соответствует завершенной валентной конфигурации 2s"2p . Добавление новых электронов к такой замкнутой оболочке невозможно, потому что следующие доступные для заселения электронами атомные орбитали у элементов второго периода-это расположенные намного выше по энергии 3 -орбитали. [c.475]

Рис. 23-6. Относительная устойчивость изотопов в зависимости от числа протонов, р, и числа нейтронов, и. Оси в горизонтальной плоскости совпадают с изображенными на рис. 23-4. Вдоль вертикальной оси отложена относительная устойчивость ядер устойчивые ядра возвышаются над уровнем моря , образуя длинный полуостров. Ядра, содержащие магическое число протонов или нейтронов (28, 50, 82, 126), менее подвержены распаду.

Ряды устойчивости. Магические числа . Естественные ряды радиоактивности. [c.404]

Что вы знаете о магических числах в ядерной физике и к каким выводам относительно свойств ядер они приводят Существуют ли аналогичные числа в науке о строении атома Что они выражают [c.436]

Согласно наиболее интересной из этих теорий — слоистой, или оболочечной, предложенной в 1948 г. американским физиком М. Гепперт-Майером и немецким физиком И. Иенсеном, считается, что нуклоны (протоны и нейтроны) в ядре распределяются так же по энергетическим уровням и подуровням, как и электроны в оболочке атома когда уровни и подуровни полностью заполнены нуклонами, образуются ядра с магическими числами нейтронов и протонов и с повышенной-устойчивостью. Например [c.100]

Решение. Изотоп гелий-4 имеет магическое число протонов и магическое число нейтронов (по два). Поэтому следует ожидать, что ядро Не должно быть устойчивым. [c.248]

Указанные значения I и N называются магическими числами, а атомные ядра с такими Z йли N — магическими ядрами. При [c.49]

Ядра с числом протонов или нейтронов 2, 8, 20, 50, 82 или 126 более устойчивы, чем ядра элементов, расположенных рядом с ними в периодической таблице. Например, существуют три устойчивых изотопа с атомным номером 18, два с атомным номером 19, пять с атомным номером 20 и один с атомным номером 21 существуют три устойчивых изотопа с 18 нейтронами и ни одного с 19, четыре с 20, но ни одного с 21. Таким образом, устойчивых ядер с 20 протонами или 20 нейтронами больще, чем с 18, 19 или 21. Числа 2, 8, 20, 50, 82 и 126 называются магическими числами. Подобно тому как повыщенная химическая устойчивость атомов связывается с наличием у них 2, 10, 18, 36, 54 или 86 электронов, образующих конфигурации благородных газов, повышенная ядерная устойчивость ассоциируется с магическим числом нуклонов. [c.248]

На кривых имеются периодически повторяющиеся пики, соответствующие в основном ядрам с магическими числами протонов и нейтронов [c.51]

В отличие от периодичности в структуре электронных оболочек в ядрах наблюдается периодичность по двум разновидностям нуклонов, составляющих ядро. Как и для электронных оболочек, нуклоны, заполняющие внутренние уровни, связаны прочнее, чем находящиеся на внешних. Если у атома число протоно) отвечает магическому, то у него обычно много изотопов. Наиример, олово (2=50) обладает магическим числом протонов и имеет 12 изотопов. Когда магическим является число нейтронов, то аномально большим оказывается число изотонов — атомов с одинаковым числом нейтронов и с разными массовыми числами. [c.415]

На рис. 23-4 указано лишь существование устойчивых (нерадиоактивных) изотопов, но не их степень ядерной устойчивости и не их относительную распространенность. Ядра обладают особой устойчивостью, если они имеют Z или п (число нейтронов), равное 2, 8, 20, 28, 50, 82 или 126. Приведенные значения называются магическйми числами. Хотя они дают определенную информацию об оболочечной структуре ядра, пока что не существует теории, позволяющей объяснить эти данные. Напрашивается их сопоставление с набором магических чисел 2, 10, 18, 36, 54 и 86, которые принимают порядковые номера особо устойчивых в химическом отношении элементов - благородных газов. Магические числа устойчивости ядер могут, очевидно, получить объяснение на основе представлений об оболочечной структуре ядра, причем ядерные квантовые оболочки, по-видимому, должны существовать независимо для протонов и нейтронов. Магическое число протонов либо нейтронов придает ядру устойчивость атомы типа 82 РЬ с магическими числами одновременно протонов и нейтронов обла- [c.417]

Поэтому ядерные реакции захвата нейтронов могут быть осуществлены во всех частях звезды и с нейтронами любых энергий. Эти реакции приводят к образованию тяжелых элементов с атомной массой более 60, в том числе всех известных и сейчас существующих на Земле р-активных естественных радиоактивных изотопов. Прямым доказательством протекания процесса захвата нейтронов в звездах служат астрофизические и спектроскопические данные о нахождении в некоторых звездах (состояние которых отвечает этой стадии эволюции) изотопа элемента технеция. Распространенность химических элементов в веществе звезд тем больше, чем меньше для них вероятность захвата нейтронов. Ядрами, устойчивыми по отношению к захвату, и являются изотопы с магическими числами нейтронов. Такие ядра обладают повышенной распространенностью. Эта стадия эволюции осуществляется иа звездах, называемых красными гигантами. В недрах красного гиганта температура продолжает расти. При 10 К медленные реакции захвата нейтронов уступают место все более быстрым. Процесс приобретает ла- [c.426]

Изотопы типа Ап также обладают большим кларком. Особенно распространены изотопы, ядра которых характеризуются законченностью энергетических уровней нуклонов и магическими числами. Примерами весьма распространенных изотопов, ядра которых являются дважды магическими, могут служить Не (2=2, М = 2) Ю (2 = 8, Л =8) Са (2=20, Л/ = 20) 2° РЬ (2 = 82, Л = 126). [c.431]

В настоящее время известно около 300 устойчивых и свыше 1400 радиоактивных ядер. Замечено, что ядра с числом протонов или нейтронов, равным 2, 8, 14, 20, 28, 50. 82, и числом нейтронов 126, 152 заметно отличаются по свойствам от остальных. Предполагается, что эти магические числа нуклонов соответствуют завершенным ядерным слоям и подслоям. Магическими ядра могут быть по числу протонов, по числу нейтронов и по числу протонов и нейтронов (дважды магические). К дважды магическим относятся ядра Не (2р, 2п), (8р, 8п), н (14р, 14п), Са (20р, 20п) и РЬ (82р, 126п). По числу протопов магическими являются 28Ni, 5 8п, ваРЬ, а по числу нейтронов магическими являются з 5г(38р, 50п), 2г(40р, 50п), Ва (56р, 82п), 57 Ьа(57р, 82п), °Се(58р, 82п) и др. [c.9]

Родоначальником радиоактивного ряда Л = 4п + 1 является изэтоп нептуния-237. Этот ряд состоит из радиоактивных ядер (в том числе Рг и At), период полураспада которых не превышает 1,6-10 лет, а потому они на Земле не встречаются. Конечный продукт распада ряда — нерадиоактивный изотоп висмута (магическое число [c.659]

Изотопы 2327Ь, 2заи и 236 (называемого еще актиноураном) являются родоначальниками природных радиоактивных рядов тяжелых элементов, получивших название соответственно ряда тория, ряда урана и ряда а/сшыния. а-и -Превращения в этих рядах заканчиваются образованием трех устойчивых изотопов свинца " РЬ, РЬ и 2 ФЬ (с магическим числом протонов 82). Поскольку в этих рядах происходит только а- или Р"-превращение, то массовые числа внутри каждого ряда или меняются ср зу на 4 единицы, или вообще не меняются. Поэтому в ряду тория встречаются ядра только с массовыми числами А=4п, в ряду урана с Л=4 +2, в ряду актиния с Л=4 +3 (где п — целые числа от 51 до 59). Ряд распада с массовыми числами ядер Л =4п+1 на Земле не обнаружен. [c.42]

Дальнейшие работы физиков-теоретиков всех стран показали, что следующими магическими числами являются 114 для протонов и 184 для нейтронов. Элементы с числом протонов и нейтронов, близкими к 114 и 184, назвали сверхэлементами. Название сверх-элементы отражает тот факт, что подобные ядра практически нестабильны, можно говорить лишь об относительном повышении их устойчивости. Ядро мХ дважды магическое, является более устойчивым по отношению к спонтанному де пению, тогда как время жизни относительно а-распада у всех ядер сильно умень-п ается с увеличением порядковых чисел (2). Теоретики предсказывают, что очереаиой сверхэлемент с дважды магическим ядром будет содержать 164 протона и 308 нейтронов [c.427]

Итак, развиваются исследования по периодичности свойств атомных ядер, а следовательно, и определению границы периодической системы. Доказывается существование островов стабильности (относительно устойчивых сверхъядер) вблизи ядер с магическими числами (114 протонов и 184 нейтронов 164 протонов и 308 нейтронов). Синтез новых ядер дает ученым исходные данные на пути к единой теории ядра, которая должна объяснить и предсказать, подобно периодической системе Д. И. Менделеева, свойства всех ядер. [c.427]

Для истолкования указанных свойств было высказано предположение, что протоны и нейтроны в ядре распределяются по определенным ядерным уровням (оболочкам), предельное количество которых на каждом из них соответствует магическим числам нуклонов. Магические атомные ядра играют здесь роль аналогов атомов благородных газов. Этот подход лежит в основе модели ядерных оболочек. Такая модель объясняет высокую устойчивость ядра гелия, широкую распространенность кислорода и кремния в природе и др. Дальнейшая разработка моделей строения ядер пдквела к коллективной модели ядра. [c.50]

К ПА-группе относятся элементы бериллий, магний, кальций, стронций, барий и радий. Радий — единственный элемент этой группы, для которого неизвестно ни одного устойчивого изотопа все его 14 изотопов радиоактивны и среди них наиболее устойчив Ra (7 1/2=1617 лет). Он был открыт супругами Кюри в 1898 г. Только один элемент — бериллий — является моноизотопным, все остальные по-лиизотопны (табл. 3). Среди устойчивых изотопов отметим наиболее распространенные, отвечающие магическим числам [c.43]

Считая, что ядерные уровни состоят из подуровней, числа 14 и 28 следует считать субмагическими , а к магическим относить только числа 2, 8, 20, 50 и 126. Исключительная устойчивость ядра гелия связывается с магическим числом 2. Необычайно высокая распространенность кислорода и кремния в природе несомненно обусловлена устойчивостью их ядер (числа 8 и 14). Изотоп кальция — последний устойчивый изотоп, в котором число протонов равно числу нейтронов. Известно, что после Са, 5г и Ва (магические числа 20, 50 и 82) в электронных оболочках начинает пополняться внутренний ( -подуровень, притяжение к ядру становится более сильным, по-видимому, потому, что в этих ядрах застраиваются полностью ядерные уровни. Устойчивость ядер свинца и висмута (магическое число 126) может быть поставлена в связь с рядами радиоактивных семейств, конечными продуктами распада которых они являются. На кривых ядерных свойств в функции от [c.49]

Все элементы 4А подгруппы имеют по нескольку ус1х)йчивых изотопов число изотопов увеличивается с повышением порядкового номера особенно богато изотопами олово, что объясняется особой устойчивостью его ядра, характеризующегося магическим числом протонов 50. Магическое по числу протонов ядро свинца 2 = 82 — особо устойчивое ядро — связывается с тем, что свинец является конечным продуктом распада радиоактивных семейств. [c.457]

Если построить график функциональной зависимости любого из ядерыых свойств от Z или N, то кривая будет иметь явно выраженный периодический характер (подобно кривой атомных объемов), причем в точках максимумов или минимумов будут находиться ядра с магическими числами. Следовательно, и ядер-ные свойства элементов изменяются периодически в зависимости от числа протонов и нейтронов, содержащихся в ядрах их атомов. На основе периодически изменяющихся ядерных свойств к настоящему времени составлело около 60 периодических систем изотопов (ядер). [c.101]

Достижения современной ядерной физики и химии позволяют более определенно судить и о возможностях синтеза новых искусственных сверхтяжелых элементов. Эта проблема также неоднозначна. С одной стороны, последовательное увеличение числа протонов в ядре приводит к более резкому возрастанию числа нейтронов (атомная масса элементов растет быстрее, чем атомный номер ) и нестабильность тяжелых ядер должна увеличиваться с ростом числа нейтронов, вплоть до невозможности их существования. С другой стороны, оболочечная модель ядра предполагает наличие полностью завершенных нуклонных слоев (магические числа 2, 8, 14, 20, 28, 50, 126) . Такие завершенные нуклонные оболочки обладают повышенной стабильностью. На этом основано предсталение о так называемых островках стабильности среди сверхтяжелых элементов, ближайший из которых находится вблизи 2=126, т. е. соответствующие ядра должны обладать сравнительно высокой устойчивостью. [c.451]

Систематика изотопов. В основу систематики изотопов положена оболочечная модель строения ядра, согласно которой нуклоны занимают дискретные энергетические уровни. Числа нуклонов, полностью заполняющих ядерную оболочку, называются магическими числами. Они не совпадают с привычными для нас значениями полностью заполненных электронных оболочек 2, 8, 18, 32, а принимают ряд других значений 2, 8, 14, 20, 28, 50, 126... Существуют ядра с полностью заполненными протонными уровнями и незаполненными нейтронными или, наоборот, полностью укомплектованными только нейтронными уровнями. Такие ядра называются магическими. Они характеризуются большей устойчивостью и распространенностью, чем ядра немагические. Те изотопы, у которых оказываются полностью заполнены и протонные и нейтронные уров- [c.414]

Общая химия (1984) -- [ c.414 ]

Основы общей химии (1988) -- [ c.12 ]

Химия (1978) -- [ c.622 , c.623 ]

Химия (2001) -- [ c.391 ]

Квантовая механика (1973) -- [ c.370 ]

Введение в теорию атомных спектров (1963) -- [ c.251 , c.252 ]

Общая химия (1974) -- [ c.743 ]

Неорганическая химия (1969) -- [ c.37 ]

Химия изотопов Издание 2 (1957) -- [ c.26 ]

Химия Справочник (2000) -- [ c.185 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология