魔法数.....




魔法数って数学の話を始めるわけではありません。もちろん魔法の話でもありません。
現代物理学において安定する核子のことです。

    01_sally_mahou.jpg
    [引用:東映アニメーション]

まず話の前に、原子というのは原子核とその周囲を回る電子から成っています。原子核は陽子と中性子という核子が結合して出来ています。
原子は陽子の数で性質が変わるので、陽子の数(原子番号)の順に元素名が付いています。1は水素、2はヘリウム、3はリチウム・・・という具合です。
それではどこまで有るかというと、以前の周期表では103番のローレンシウムが最後だろうと言われていましたが、その後109番まで見つかり、現在では118番まで見つかっています。

********************************************************

核子の魔法数はというと、安定同位体を多数持つ元素に関する数です。つまり核分裂崩壊しにくい核ということになります。
He、O、Ca、Niなどが該当しますが、この陽子数または中性子数は
2・8・20・28・50・82・126になります。

02-fig2mahou.gif
[核子のエネルギー軌道:出典 理化学研究所]

この数は1949年にマリア・ゲッパート・メイヤーとヨハネス・ハンス・イェンセンによって発見され、1963年にノーベル賞を授与されました。
量子力学の考え方では、核子のエネルギーは飛びとびの軌道に入ります。原子核は陽子と中性子が周囲を取り囲んだ中に、エネルギー軌道の近いものが殻というカプセルに入っているという殻構造が考えられています。この殻構造で魔法数の核子は強いエネルギーで結合していると考えられます。

   03_shell_mahou300x150.jpg
[核子の殻構造:出典 理化学研究所]

ところが、中性子が非常に多くなるとこの魔法数は崩れることがあります。
2013年10月10日の理化学研究所のNature掲載記事を読むと、中性子が過剰な場合の魔法数34が見つかったという研究結果がわかりました。
これはカルシウム-54(陽子20、中性子34)の魔法数34としたわけですが、その前にスカンジウム-55(陽子21、中性子34)、チタン-56(陽子22、中性子34)でもエネルギー準位が低いことを証明されています。つまりカルシウム-54は陽子20だから安定なのではなく、中性子34だから安定だったということです。(実際には二重魔法数です)

このことから何が見えてくるかというと、計算上は中性子数184、196、陽子数108、114も魔法数になるので、まだ未発見の超重元素ウンウンクアジウム298(陽子114、中性子154)、ウンビニリウム304(陽子120、中性子184)、ウンビヘキシウム310(陽子126、中性子184)が目に見える形で存在できるのではないかということになります。
(ウンウンとかウンビとかいうのは、原子番号11X、12Xのラテン語なので、まだ名前の付いてない元素のことです)

実際にウンウンクアジウムは288と289が生成されて、2011年に原子番号114のフレロビウムという新元素名が与えられました。

ウンビニリウム(原子番号120)、ウンビヘキシウム(原子番号126)も理論だけではなく、新元素として生成される日が近いという事になりそうです。

元素というものは、未発見という形では原子番号218まであるとされていますが、実際に見つかっているのはリバモリウム(原子番号116)までが2011年までに命名されました。

途中の原子番号113のウンウントリウムは理化学研究所が2012年に確認したものの、まだ正式には任命されていません。


04_25092mahou.jpg

名前が付いたら「ジャポニウム」とかがイイですね。


JIMMY

最後までおつき合いありがとうございます
タイブログのランキングに参加してます。
下記バーナー↓↓↓を1日1回一押ししてもらえると大変嬉しいです!
            にほんブログ村 海外生活ブログ タイ情報へ
にほんブログ村

スポンサーサイト

テーマ : 宇宙・科学・技術   ジャンル : 学問・文化・芸術

No title

はるか昔に習ったような気がしますが、
その時より増えてるんですね。
周期表覚えるのがますます大変そう。(笑)

研究されている方にとっては、新しい元素の
発見なんてすごい課題だと思いますが、
いつかは誰かが成し遂げられるんでしょうね。
頑張ってほしいです。


ぷんぷく さんコメントありがとうございます

リケイ男子の悪いところは、いくつになっても新発見だ!とか、
新法則だ!とか無駄に喜ぶトコロがあります。

その結果、家の中にはナンカの化石らしいとか、ナンカの部品
らしいとかガラクタだらけ。
そのうえ、強引に将来絶対役に立つとか理由を付けたがります。
特に何に役立つとかも無いんですけどねぇ。(笑)

ほとんどリケイバカかな~と思ってしまいますよ。
非公開コメント

プロフィール

JIMMY

Author:JIMMY
タイの美少女をイラストで紹介したいと思います

音楽の話やイラストの話と
おいしい科学もオヤツにどぞ

LEOも時々訪問してくれます

カレンダー
08 | 2017/09 | 10
- - - - - 1 2
3 4 5 6 7 8 9
10 11 12 13 14 15 16
17 18 19 20 21 22 23
24 25 26 27 28 29 30
最新記事
最新コメント
最新トラックバック
月別アーカイブ
カテゴリ
メールフォーム

名前:
メール:
件名:
本文:

検索フォーム
RSSリンクの表示
リンク
ブロとも申請フォーム

この人とブロともになる

QRコード
QR