Pulau kestabilan

Pulau kestabilan merupakan istilah daripada fizik nuklear yang menerangkan kemungkinan bagi unsur untuk stabil bagi dengan "nombor ajaib" bagi proton dan neutron. Ini membolehkan sesetengah isotop bagi sebahagian unsur transuranium lebih stabil dari yang lain; iaitu mereput dengan lebih perlahan.



Idea bagi pulau kestabilan dicadangkan buat kali pertama oleh Glenn T. Seaborg. Hipotesisnya ialah nukleus atom terbina dalam "petala" dengan kaedah yang sama dengan petala elektron dalam atom. Dalam kedua-dua kes, petala adalah kumpulan aras tenaga kuantum yang relatif terhadap satu sama lain. Aras tenaga dari keadaan kuantum dalam dua petala yang berbeza akan dipisahkan oleh jurang tenaga yang besar. Maka, apabila bilangan neutron dan proton mengisi sepenuhnya aras tenaga bagi petala tertentu dalam nukleus, tenaga ikatan per nukleon akan mencapai minimum dan konfigurasi tertentu akan mempunyai hayat yang lebih lama daripada isotop berhampiran yang tidak terisi penuh. 

Petala yang penuh akan mempunyai "bilangan ajaib" bagi neutron dan proton. Satu kemungkinan bagi bilangan ajaib untuk neutron ialah 184, dan beberapa kemungkinan bagi padanan nombor proton ialah 114, 120 dan 126 — yang bermakna isotop yang mungkin paling stabil ialah flerovium-298, unbinilium-304 dan unbiheksium-310. Sebagai catatan untuk Ubh-310, ia mempunyai "bilangan ajaib berganda" (kedua-dua bilangan proton iaitu 126 dan bilagan neutron iaitu 184 dikatakan ajaib) lalu dikatakan mempunyai separuh hayat yang sangat lama. (Nukleus ringan seterusnya yang ajaib berganda ialah plumbum-208, nukleus stabil yang paling berat dan logam berat yang paling stabil.) Tiada satu pun isotop transunaium telah dihasilkan, tetapi isotop bagi unsur antara 110 hingga 114 adalah lambat mereput berbanding isotop bagi nukelus berhampiran dalam jadual berkala.

Separuh hayat bagi isotop besar

Fermium merupakan unsur terbesar yang boleh dihasilkan dalam reaktor nuklear. Kestabilan (separuh hayat bagi isotop yang berjangka hayat lama) bagi unsur secara amnya berkurangan dari unsur 101 ke unsur 109 dan menghampiri pulau kestabilan dengan isotop berjangka hayat lama dalam julat unsur  111 dan 114. Isotop yang paling lama jangka hayat yang pernah dicerap ditunjukkan dalam jadual berikut.

Separuh hayat bagi unsur dalam pulau adalah tidak pasti. Banyak ahli fizik memikirkan bahawa separuh hayatnya adalah pendek, dalam tertib minit, jam, atau mungkin hari. Walau bagaimanapun, pengiraan secara teori menunjukkan yang separuh hayat mereka mungkin lama (sesetengah pengiraan meletakkannya dalam tertib 109 tahun). Adalah mungkin bagi unsur ini mempunyai ciri kimia yang aneh, dan jika hayatnya agak lama, banyak kegunaan boleh diambil kira (seperti sebagai sasaran dalam fizik nuklear dan sumber neutron). Walau bagaimanapun, isotop bagi beberapa unsur ini masih kekurangan neutron untuk stabil. Pulau kestabilan masih tidak tercapai, memandangkan "pantai" pulau itu lebih kaya dengan neutron berbanding nuklid yang dihasilkan secara eksperimen.

Rujukan

Pautan luar
 The hunt for superheavy elements (April 7, 2008)
 The synthesis of spherical superheavy nuclei in  48Ca induced reactions  (needs login so can not access !)
 Uut and Uup Add Their Atomic Mass to Periodic Table (Feb 2004)
 New elements discovered and the island of stability sighted (Aug 1999 - includes report on article later retracted)
 First postcard from the island of nuclear stability  (1999)
 Second postcard from the island of stability (Oct 2001)
 Superheavy Elements "Island of Stability"  (single text slide - undated)
 Superheavy elements  (Jul 2004  Yuri Oganessian of JINR )
 Can superheavy elements (such as Z=116 or 118) be formed in a supernova? Can we observe them?
 NOVA - Island of Stability

 New York Times Editorial by Oliver Sacks regarding the Island of Stability theory (Feb 2004 re 113 and 115)
 Upper Limit of the Periodic Table and Synthesis of Superheavy Elements 

Isotop
Jadual berkala
Keradioaktifan

de:Insel der Stabilität