Strona głównaPytania → Które izotopy są stabilne?

Które izotopy są stabilne?

Pytanie

Pyta Arek

Czy istnieje algorytm który na podstawie samej liczby protonów w jądrze poda liczby neutronów które tworzą stabilne izotopy?

Odpowiedź

Odpowiada prof. Marek Pfutzner

Niestety, nie ma prostego algorytmu, który dla zadanego pierwiastka (określona liczba protonów w jądrze, Z) podałby liczby neutronów tworzące stabilne izotopy. Na mapie nuklidów można zaobserwować pewne prawidłowości, np. pierwiastki o nieparzystej liczbie protonów mają zazwyczaj tylko jeden lub dwa stabilne izotopy, a pierwiastki o parzystej liczbie protonów mają z reguły więcej, np. cyna ma ich aż 10. Trwałe izotopy lekkich pierwiastków mają takie same lub niewiele różniące się liczby neutronów i protonów. Ale jest wiele wyjątków, np. technet, promet i protaktyn nie mają żadnego trwałego izotopu. Także pomiędzy bizmutem (Z = 83) i torem (Z = 90) oraz powyżej uranu (Z > 92) nie znamy żadnych trwałych izotopów, także dla parzystych Z. O trwałości nuklidów decydują wartości ich mas, które wynikają z sił działających między protonami i neutronami (siły jądrowe i elektromagnetyczne). Siły jądrowe, które są dominujące, nie dają się ująć prostymi formułami i dlatego nie da się podać prostego przepisu na liczby protonów i neutronów tworzące trwały układ.

Dla zastosowań komputerowych można oczywiście stworzyć algorytm poprzez podanie listy wszystkich stabilnych nuklidów. Nie ma ich tak wiele: 83 pierwiastki tworzą w sumie ok. 300 stabilnych jąder.