Kararlılık adası

Proton ve nötron sayısına göre sıralanmış süper ağır nüklitlerin ölçülen (kutulu) ve tahmin edilen yarı ömürlerini gösteren Ortak Nükleer Araştırma Enstitüsü tarafından hazırlanan bir diyagram. Kararlılık adasının Z=112 civarında beklenen konumu daire içine alınmıştır.

Nükleer fizikte, kararlılık adası, bu elementlerin bilinen izotoplarından önemli ölçüde daha uzun yarı ömürlere sahip olabilen süper ağır elementlerin tahmini bir izotopları kümesidir. Bilinen kararlı ve uzun ömürlü ilkel radyonüklidlerden ayrılmış, çekirdek haritalarında bir "ada" olarak görüneceği tahmin edilmektedir. Teorik varlığı, süper ağır kütle bölgesinde protonların ve nötronların tahmin edilen "sihirli sayılarının" stabilize edici etkilerine atfedilir.

Kararlılık adasının kesin konumu ile ilgili birkaç tahmin yapılmıştır, ancak genellikle N=184'te tahmin edilen kapalı nötron kabuğunun yakınında, kopernisyum ve flerovyum izotoplarının yakınında merkezlendiği düşünülmektedir. Bu modeller, kapalı kabuğun fisyon ve alfa bozunmasına karşı daha fazla stabilite sağlayacağını kuvvetle öne sürüyor. Bu etkilerin atom numarasına yakın en büyük Z=114 ve N=184 olması beklenirken, artan stabilite bölgesinin birkaç komşu elementi kapsaması beklenmektedir ve ayrıca daha ağır çekirdeklerin etrafında iki kat büyülü olan (hem protonların hem de nötronların sihirli sayılarına sahip olan) ek kararlılık adaları olabilir. Adadaki elementlerin stabilite tahminleri genellikle dakikalar veya günler gibi bir yarı ömür civarındadır; bazı tahminler milyonlarca yıllık yarı ömürleri öngörüyor.

Sihirli sayıları tahmin eden nükleer kabuk modeli 1940'lardan beri var olmasına rağmen, uzun ömürlü süper ağır nükleer silahların varlığı kesin olarak gösterilememiştir. Diğer süper ağır unsurlar gibi, kararlılık adasındaki çekirdek kaymaları da doğada hiçbir zaman bulunmamıştır; bu nedenle, incelenecek nükleer bir reaksiyonda yapay olarak yaratılmaları gerekir. Bilim adamları böyle bir reaksiyonu gerçekleştirmenin bir yolunu bulamadılar, çünkü muhtemelen adanın merkezine yakın çekirdeklerin yerleştirilmesi için yeni reaksiyon türlerine ihtiyaç duyulacak. Bununla birlikte, 177 nötron ile Z =118'e (oganesson) kadar süper ağır elementlerin başarılı sentezi, 110 ila 114 elementleri etrafında, bilinmeyen izotoplarda devam edebilen ve stabilite adasının varlığını destekleyen hafif bir stabilize edici etki sergiler.