Isola di stabilità

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Rappresentazione tridimensionale dell'ipotetica isola di stabilità.

L'isola di stabilità è un'espressione dalla fisica nucleare che descrive la possibilità dell'esistenza di elementi chimici particolarmente stabili, aventi un "numero magico" di protoni e neutroni. Questo permetterebbe ad alcuni isotopi di elementi transuranici di essere molto più stabili rispetto ad altri, ovvero di decadere molto più lentamente (con un dimezzamento dell'ordine dei minuti o dei giorni; sono stati anche ipotizzati tempi di dimezzamento dell'ordine di milioni di anni [1]). 

Storia[modifica | modifica wikitesto]

L'idea dell'esistenza di un'isola di stabilità è stata proposta per la prima volta da Glenn T. Seaborg. L' ipotesi è che il nucleo atomico sia costituito da "gusci" in modo simile ai gusci elettronici degli atomi. In entrambi i modelli possono presentarsi "gusci" energetici, ovvero livelli energetici  relativamente vicini gli uni agli altri e separati da livelli energetici di altri "gusci" vicini da salti energetici relativamente grandi. Così, quando il numero di neutroni e protoni riempie completamente i livelli di energia di un dato guscio nel nucleo, l'energia di legame per nucleone raggiunge un massimo locale e quindi quella particolare configurazione presenta una stabilità maggiore rispetto agli isotopi vicini che non hanno i livelli energetici del nucleo altrettanto completi. [2]

Un guscio completo ha un "numero magico" di neutroni e protoni. Un numero magico di neutroni per nuclei sferici possibile è 184 e alcuni possibili numeri magici di protoni corrispondenti sono 114, 120 e 126 – il che significherebbe che gli isotopi sferici più stabili sarebbero ununquadio-298, unbinilio-304 e unbihexio-310. Di particolare nota è Ubh-310, che sarebbe "doppiamente magico" (sia il numero di protoni, 126, che il numero di neutroni, 184, sono considerati "magici")  e dovrebbe quindi avere un tempo di dimezzamento molto lungo (l'isotopo precedente "doppiamente magico" a nucleo sferico è il piombo-208, il più pesante nucleo stabile conosciuto).

Studi recenti indicano che i nuclei più grandi non sono sferici ma deformati, causando uno spostamento dei "numeri magici". Oggi si pensa che hassio-270 sia un nucleo deformato "doppiamente magico", caratterizzato dai numeri magici "deformati" 108 e 162.[3] Tuttavia, ha un tempo di dimezzamento di soli 3,6 secondi. [4]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Superheavy Element 114 Confirmed: A Stepping Stone to the Island of Stability. URL consultato l'11 ottobre 2009.
  2. ^ HyperPhysics, Shell Model of Nucleus, Department of Physics and Astronomy, Georgia State University. URL consultato il 22 gennaio 2007.
  3. ^ J. Dvorak, W. Brüchle, M. Chelnokov, R. Dressler, Ch. Düllmann, K. Eberhardt, V. Gorshkov, E. Jäger e R. Krücken, Doubly Magic Nucleus Hs162108270 in Physical Review Letters, vol. 97, nº 24, 2006, p. 242501, DOI:10.1103/PhysRevLett.97.242501, PMID 17280272.
  4. ^ Vedi alla voce hassio.

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]