안정성의 섬

안정성의 섬(Island of stability)은 핵물리학에서 양성자와 중성자의 개수가 마법수가 되어 긴 반감기를 가지는 원소이다. (양성자와 중성자 수가 모두 마법수인 것을 이중 마법이라고도 한다.) 양성자의 마법수는 114,120,126, 중성자는 184로 추정되고 있다.

큰 원자 번호를 가진 원소들의 반감기

납보다 높은 원자번호를 가진 모든 원소는 불안정하다. 원소의 안정성(알려진 동위원소 중에서 가장 긴 반감기를 가진 동위원소의 반감기)은 감소하다가 우라늄(92번)부근에서 증가하다 알려진 118번까지 다시 감소한다. 110번에서 113번까지 잠깐 증가한다. 아래에 관찰된 무거운 원소의 반감기를 쓴다.

100번에서 118번까지 원소들의 반감기^[1]^[2]
원자번호	원소명	가장 오래가는 동위원소	반감기	문서
100	페르뮴	²⁵⁷Fm	101일	페르뮴 동위 원소
101	멘델레븀	²⁵⁸Md	52일	멘델레븀 동위 원소
102	노벨륨	²⁵⁹No	58분	노벨륨 동위 원소
103	로렌슘	²⁶²Lr	3.6시간	로렌슘 동위 원소
104	러더포듐	²⁶⁷Rf	1.3시간	러더포듐 동위 원소
105	더브늄	²⁶⁸Db	30.6시간	더브늄 동위 원소
106	시보귬	²⁷¹Sg	1.9분	시보귬 동위 원소
107	보륨	²⁷⁰Bh	61초	보륨 동위 원소
108	하슘	²⁷⁷Hs	~12 분^[3]	하슘 동위 원소
109	마이트너륨	²⁷⁸Mt	7.6초	마이트너륨 동위 원소
110	다름슈타튬	²⁸¹Ds	11초	다름슈타튬 동위 원소
111	뢴트게늄	²⁸¹Rg	26초	뢴트게늄 동위 원소
112	코페르니슘	²⁸⁵Cn	29초	코페르니슘 동위 원소
113	니호늄	²⁸⁶Nh	19.6초	니호늄 동위 원소
114	플레로븀	²⁸⁹Fl	2.6초	플레로븀 동위 원소
115	모스코븀	²⁸⁹Mc	220밀리초	모스코븀 동위 원소
116	리버모륨	²⁹³Lv	61밀리초	리버모륨 동위 원소
117	테네신	²⁹⁴Ts	78밀리초	테네신 동위 원소
118	오가네손	²⁹⁴Og	890마이크로초	오가네손 동위 원소

(109-118번에서는 알려진 가장 무거운 동위원소가 가장 안정하다. 따라서 더 안정한 동위원소가 있을 가능성이 있다.)

이야기

글렌 T. 시보그는 안정성의 섬이 Z=126 부근에 있고, 존재 가능한 원소의 끝은 이 섬 바로 다음에 있을 것이므로 존재 가능한 원자 번호의 상한은 130 미만이 될 것이라고 하였다.

합성의 문제점

안정성의 섬에 있는 원소들은 중성자가 많고, 충돌시키는 원자의 핵자수는 만들 원자핵의 핵자수보다 같거나 많아야 한다. 하지만 이러한 중성자가 많은 원자핵을 충분히 많이 모으는 것은 어렵다.

각주

↑ Emsley, John (2001). 《Nature's Building Blocks》 (Hacover, Fir)판. Oxford University Press. (pages 143, 144, 458)쪽. ISBN 0-19-850340-7.
↑ Alexandra Witze (2010년 4월 6일). “Superheavy element 117 makes debut”. 2010년 4월 9일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2010년 4월 6일에 확인함.
↑ “보관된 사본”. 2012년 10월 21일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2013년 4월 23일에 확인함.

같이 보기

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[Emsley-1] Emsley, John (2001). 《Nature's Building Blocks》 (Hacover, Fir)판. Oxford University Press. (pages 143, 144, 458)쪽. ISBN 0-19-850340-7.

[Witze-2] Alexandra Witze (2010년 4월 6일). “Superheavy element 117 makes debut”. 2010년 4월 9일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2010년 4월 6일에 확인함.

[3] “보관된 사본”. 2012년 10월 21일에 원본 문서에서 보존된 문서. 2013년 4월 23일에 확인함.

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