同位体が自然界には存在しない原子

質問

核種と質量と存在比を眺めていると、存在比100％の元素はフッ素、ナトリウム、アルミ、リン・・・でその原子番号は９、１１、１３、１５・・・・です。ほとんどの原子番号が奇数です。例外はトリウムの９０です。なにか法則でもあるのでしょうか。

回答No.4

Tacosan

そういえば Be も質量数9 が 100% かな?

回答No.3

Tacosan

陽子・中性子がいずれも奇数個の, いわゆる奇奇核で安定なのは D, Li, B, N の 4つです＞#2

回答No.2

lupinletrois

原子では、電子の数に安定な数があり、２（ヘリウム）10（ネオン）が
あるように、原子核にも、陽子・中性子それぞれ安定な数があります。
奇数より偶数が安定で、、その中で“魔法数（マジックナンバー）”と
いう特に安定な数があります。2,8,20,28,50,82,126 が知られています。
陽子・中性子ともに奇数なのは窒素や重水素くらいです。
（重水素も軽水素に比べて極端に少ないですが）
10までの陽子数で偶数の中性子がないのはベリリウムだけで、これは、
もし、ベリリウム８があってもすぐヘリウム２個に分裂するからです。
また、鉛(82)より重い原子核は放射性になっています。
トリウムが例外というわけではありません。放射性ですから、すべて
不安定で、その中で陽子・中性子とも偶数のものが、寿命が長いため、
自然界で残っているためです。

これらの原子核の構造は、完全には解明されていないようです。

http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2002/020404/

参考URL：

http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/press/2002/020404/

回答No.1

Tacosan

理由は知りませんが, 一般的に質量数が同じであっても陽子数が偶数 (つまり中性子は奇数個) の核種の方が, 中性子数が偶数 (つまり陽子は奇数個) の核種よりも安定になる傾向はあるようです.
質量数 99 の核種のポテンシャルを何かで見た記憶があるのですが, なぜか陽子数が偶数の核種の曲線と奇数の核種の曲線の 2本が描かれていて, しかも偶数の核種の曲線の方が下 (安定) になってました. この質量数は, 原子番号でいうと 43前後で安定になるのですが, ポテンシャルの影響で 43 (Tc) が 42 (Mo) や 44 (Ru) より不安定になっていて, 結果的に Tc そのものが安定同位体を持たないということになっちゃっています. 61番Pm も同じ理由で安定同位体は存在しません.

ちなみに Th は放射性元素なので, 安定同位体は存在しませんね. まあ長寿命なものが書かれているということはわかっていますが, じゃあ Uuq はどうなんだと言われると困ってしまう.