Insel der Stabilität

Als ich viel jünger war, erinnere ich mich, dass ich von dem Gedanken an eine Insel der Stabilität bei sehr hohen Ordnungszahlen fasziniert war. Allerdings habe ich davon noch nicht viel gehört und mich gewundert

  • Hatte diese Idee jemals eine sinnvolle Unterstützung in der wissenschaftlichen Gemeinschaft oder war es eine Randtheorie?

  • Hat dies eine Gültigkeit, wenn man bedenkt, wie viel mehr wir tatsächlich über den atomaren Aufbau wissen?

@BenCrowell, wären Sie vielleicht so freundlich, die Idee weiter auszubauen, als es Wikipedia gibt? Ich habe mir den Wikipedia-Eintrag angesehen, und obwohl er meine Fragen berührt, würde ich es vorziehen, mehr von jemandem auf dem Gebiet zu hören. Vielen Dank.

Antworten (1)

Ich habe nicht den Vertreter, um dies als Kommentar zu posten, also gebe ich es als Antwort. Ich sollte sagen, dass ich nicht unbedingt auf diesem Gebiet tätig bin; Ich bin Astrophysiker.

Ich vermute, dass die Idee der Insel der Stabilität nur eine Fortsetzung des frühen Schalenmodells für Kerne ist. Dies ist im Grunde eine Aussage, dass Kerne mit geschlossenen oder gefüllten Energiehüllen am stabilsten sind; Dies ist analog zu der Idee für Atome, bei denen die Edelgase gefüllte Elektronenorbitale haben und nicht so stark interagieren wie diese Atome mit ungefüllten Orbitalen.

Der Fall von Kernen ist komplizierter, weil Sie die "Orbitale" von zwei Arten berücksichtigen müssen: Protonen und Neutronen. Darüber hinaus sind Protonen geladen, während Neutronen neutral sind - was den beiden Spezies ein leicht unterschiedliches Verhalten in Bezug auf die Interpretation als Schalenstruktur verleiht. Dennoch gibt es sogenannte „Magische Zahlen“ von Protonen und Neutronen, die im Schalenmodell die stabilen Kerne hervorbringen. Wenn Sie sich das Tal der Stabilität ansehen, werden Sie sehen, dass die # Protonen = # Neutronen sind, bis zu einer Ordnungszahl von etwa 20, und dann dreht sich das Tal um mit stabilen Kernen, die mehr Neutronen als Protonen haben. Für diesen Wechsel gibt es mehrere Gründe, von denen einige mit der Coulomb-Abstoßung zwischen Protonen zusammenhängen. Dies alles ist wahrscheinlich eine Abweichung von der perfekten Schalenstruktur.

Setzt man die Schalenidee – vielleicht unter Berücksichtigung der Tatsache, dass Protonen geladen sind – über das bekannte Tal der Stabilität hinaus fort, dann besteht die Möglichkeit einer Insel der Stabilität, woraufhin die nächstgrößere „stabile Schale“ gefüllt wird. Ich denke, die Tatsache, dass das einfache Schalenmodell selbst bei niedrigerer Ordnungszahl zusammenbricht, ist ein Hinweis darauf, dass es nicht bei den hohen Ordnungszahlen verwendet werden sollte, die in der Insel der Stabilität impliziert sind.

Ich kenne keine Gruppe, die derzeit an dieser Region der Nuklidkarte arbeitet. Das nächste, was mir einfällt, ist das bevorstehende Projekt Facility for Rare Isotope Beams (FRIB) , das wahrscheinlich sehr neutronenreiches Material untersuchen wird. Das „seltene“ in FRIB bedeutet effektiv instabil, aber sie können möglicherweise in der Region der erwarteten Stabilitätsinsel herumtasten.