魔法数
↑ Otsuka, Takaharu; Fujimoto, Rintaro; Utsuno, Yutaka; Brown, B. Alex; Honma, Michio; Mizusaki, Takahiro (2001-08-03). “Magic Numbers in Exotic Nuclei and Spin-Isospin Properties of the $\mathit{NN}$ Interaction”. Physical Review Letters 87 (8): 082502. doi:10.1103/PhysRevLett.87.082502. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevLett.87.082502.
↑ Skaza, F.; Lapoux, V.; Keeley, N.; Alamanos, N.; Pollacco, E. C.; Auger, F.; Drouart, A.; Gillibert, A. et al. (2006-04-05). “Experimental evidence for subshell closure in $^{8}\mathrm{He}$ and indication of a resonant state in $^{7}\mathrm{He}$ below 1 MeV”. Physical Review C 73 (4): 044301. doi:10.1103/PhysRevC.73.044301. https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRevC.
魔法数(まほうすう、英: magic number)とは、原子核物理学において、原子核が特に安定となる陽子と中性子の個数のことをいう。陽子数または中性子数が魔法数である核種を魔法核と呼ぶ。
核構造のシェルモデルでは、殻(シェル)が「閉じている」状態(閉殻)は安定性が高く、崩壊や核分裂が起きにくくなる。計算上特定の値が該当し、魔法数となる。陽子と中性子はよく似ているので同じ値となる。
現在、広く承認されている魔法数は 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126 の7つで、原子番号がこれらにあたる元素は、周辺の元素に比べて多くの安定同位体を持っている。中性子数がこれに該当する同中性子体についても同様で、例えば核種の一覧を見ると、縦の20と横の20には安定同位体が並んでいるのがわかる。原子核から1個の中性子を引き離すのに必要なエネルギーは、中性子数が各魔法数からそれぞれ1個増加したときに極小となる。
一部の中性子過剰核では、8, 20, 28は消えて、別の魔法数である 6, 16, 32, 34 が現れる事が研究によって示されている。この領域のことを反転の島(Island of inversion)と呼ぶ。(50、82は維持される)。また、最近の研究から、中性子過剰な炭素同位体の陽子数6が魔法数である事が明らかになった。
魔法数は1949年にマリア・ゲッパート=メイヤーとヨハネス・ハンス・イェンゼンによって理論的な説明がなされ、ノーベル賞授与対象となった。