幻数 (物理学)

✍ dations ◷ 2025-06-08 06:35:37 #整数数列,原子核物理学,数字相关的数列

幻数（英语：Magic Number），又称魔数，是指原子核中质子数和中子数的某个特定数值。当质子数或中子数为幻数，或者二者取值均为幻数时，原子核会显示出较高的稳定性。

目前已经确认的幻数有：2、8、20、28、50、82、126（放射性超铀元素稳定岛）这七个幻数。（OEIS中的数列A018226）

自然界广泛存在的氦、氧、钙、镍、锡、铅元素的质子或中子数分别与2到82的幻数相对应。质子数为126的元素目前尚未发现。当原子核之质子数和中子数皆为幻数时，这样的情况称为双幻数。例如自然界存在质子数82、中子数126的铅同位素208Pb，就具有双幻数，显得异常稳定。

一般认为，幻数的存在反映了原子核具有“壳层结构”。1949年德国物理学家迈耶和延森等人建立了原子核的核壳层模型。当原子核中存在幻数时，核子以集体的形式充满了某个能级，没有核子向更高的能级跃迁，因此这些原子核相当稳定。

有些科学家在别的核子数字中也发现了较高的稳定性，认为这说明这些数字也会造成次壳层填满，所以也是幻数：

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