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魔法数 まほうすうmagic number

翻訳|magic number

ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典の解説

魔法数
まほうすう
magic number

原子核が特に安定する,陽子および中性子の数。マジックナンバーともいう。陽子数 Z または中性子数 N が 2,8,20,28,50,82,126のとき,原子核は安定であることが知られている。その実験的証拠は,これらの原子核が自然界に多量に存在すること,Z が魔法数である元素は多種の安定なアイソトープをもつこと,N が魔法数である原子核には多数の安定な同調体があること,中性子捕獲の割合がこれらの原子核では特に小さいこと,これらの原子核の質量数あたりの結合エネルギーが,値の近いほかの ZN をもつ原子核の結合エネルギーに比べて大きいこと,などである。1948年にマリア・ゲッパート・メーヤーとヨハネス・H.D.イェンゼンが,魔法数が原子核の殻模型における閉殻に対応することを示した。

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デジタル大辞泉の解説

まほう‐すう〔マハフ‐〕【魔法数】

原子核結合エネルギーが大きく、安定した原子核を構成する際の陽子中性子の数。陽子または中性子の数が2、8、20、28、50、82などの場合、特に安定した原子核となり、そのような原子核を魔法核という。ヘリウム、酸素、カルシウム、ニッケル、錫(すず)、鉛などが知られる。
[補説]1990年代より中性子過剰核の研究が進み、中性子が多い不安定な原子の場合、中性子の数が8、20、28ではなく、それぞれ6、16、32になることがわかった。

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世界大百科事典 第2版の解説

まほうすう【魔法数 magic number】

きわだって安定な原子核がもつ陽子数(Z)または中性子数(N)をいう。マジックナンバーとも呼ぶ。その数は2,8,20,28,50,82,126であり,ZNがこれらの値をもつ原子核は,その前後のものに比べて励起エネルギーが高かったり,存在量が多いなどきわだった性質をもっている。魔法数の存在は1933年ごろから指摘され,その存在から原子核中の陽子や中性子が原子中の電子に似た殻構造をもつことが暗示され,原子核模型の一種である殻模型が導かれた。

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大辞林 第三版の解説

まほうすう【魔法数】

原子核が特に安定となるような、陽子または中性子の数。二、八、二〇、二八、五〇、八二、一二六が知られている。マジック-ナンバー。 〔近年、寿命の短い中性子過剰核においてこれまで知られていない一六が魔法数であることが見いだされた〕

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世界大百科事典内の魔法数の言及

【原子核】より

…原子核模型としては,まず,原子核の核子密度や核子当りの結合エネルギーが質量数にあまり依存しないという飽和性から,原子核を液滴で近似する液滴模型が提唱され,この模型は原子核のおおまかな性質を説明するのに成功すると同時に,核分裂過程,原子核の集団運動,さらには最近の重い原子核どうしの衝突などを記述する模型の出発点となっている。一方,陽子数または中性子数が魔法数と呼ばれる特別の数となる原子核は安定であることや原子核のスピンを説明するために,原子で成功した殻模型がM.G.メイヤー,H.D.イェンゼンによって導入された。独立粒子運動の描像に基づくこの模型は,陽子数,中性子数ともに魔法数であるような閉殻の近くの原子核の性質を記述するのに有効であるばかりでなく,より一般に個々の核子の自由度に基づく原子核の微視的理論の基礎として重要な役割を演じている。…

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