Magische Zahlen

Bezeichnung für die in besonders stabilen Atomkernen auftretenden Protonen- oder Neutronenzahlen 2, 8, 20, 28, 50, 82 und 126. Solche Kerne, in denen die Protonenzahl Z oder die Neutronenzahl N magisch ist, heißen magische Kerne. Sind sowohl Z als auch N magisch, spricht man von doppelmagischen Kernen.

Magische und besonders doppelmagische Kerne haben eine größere Kernbindungsenergie, einen kleineren Kernradius und mehr stabile Isotope als andere Kerne. Instabile magische Kerne zerfallen mit größerer Halbwertszeit.

Die Beziehung zwischen Stabilität und magischen Zahlen hat zur Vorstellung eines schalenartigen Kernaufbaus geführt, in Analogie zum Schalenmodell der Atomhülle. Demnach ist bei magischen Kernen die äußerste Protonen- bzw. Neutronenhülle abgeschlossen.

Theoretische Überlegungen legen nahe, dass es für die künstlich erzeugten superschweren Elemente noch weitere magische Zahlen geben müsste. So sollen 114 und 164 magische Protonenzahlen und 184, 196, 272 und 318 magische Neutronenzahlen sein. Man nimmt an, dass Kerne, bei denen Z und N sich diesen Werten annähern, verhältnismäßig stabil sind („Inseln der Stabilität“).

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