МАГИ́ЧЕСКИЕ Я́ДРА

МАГИ́ЧЕСКИЕ Я́ДРА, атом­ные яд­ра, в ко­то­рых чис­ло ней­тро­нов N или чис­ло про­то­нов Z рав­но од­но­му из т. н. ма­ги­че­ских чи­сел: 2, 8, 20, 50, 82 (для N так­же 126). С не­ко­то­ры­ми ого­вор­ка­ми мож­но счи­тать ма­ги­че­ски­ми чис­ла 28 и 40. М. я. от­ли­ча­ют­ся по­вы­шен­ной ус­той­чи­во­стью и боль­шей рас­про­стра­нён­но­стью в при­ро­де, чем дру­гие (не­ма­ги­че­ские) яд­ра. Для ядер, в ко­то­рых Z (или N) на еди­ни­цу боль­ше ма­гич. зна­че­ния, энер­гия от­де­ле­ния про­то­на (ней­тро­на) су­ще­ст­вен­но мень­ше, чем для ядер с со­от­вет­ст­вую­щи­ми ма­гич. зна­че­ния­ми Z (или N). Все из­вест­ные М. я. – сфе­ри­че­ские и име­ют ряд осо­бен­но­стей. Так, в не­ма­гич. яд­рах про­тон­ное и ней­трон­ное ве­ще­ст­во об­ла­да­ет свой­ст­вом сверх­те­ку­че­сти, а в М. я. со­во­куп­ность про­то­нов и/или ней­тро­нов, чис­ло ко­то­рых рав­но ма­ги­че­ско­му, та­ким свой­ст­вом не об­ла­да­ет. Об­на­ру­же­ние М. я. по­слу­жи­ло толч­ком к соз­да­нию обо­ло­чеч­ной мо­де­ли яд­ра, со­глас­но ко­то­рой ну­кло­ны в яд­ре дви­жут­ся не­за­ви­си­мо в ср. по­ле, соз­да­вае­мом др. ну­кло­на­ми, в этом по­ле ну­клон мо­жет на­хо­дить­ся в кван­то­вом со­стоя­нии с оп­ре­де­лён­ной энер­ги­ей (на оп­ре­де­лён­ном энер­ге­тич. уров­не). Ма­гич. чис­ла свя­за­ны с на­ли­чи­ем в сис­те­ме од­но­час­тич­ных уров­ней ано­маль­но боль­ших рас­стоя­ний ме­ж­ду со­сед­ни­ми уров­ня­ми. Боль­шая энер­ге­тич. щель ме­ж­ду за­пол­нен­ны­ми и сво­бод­ны­ми уров­ня­ми об­ус­лов­ли­ва­ет по­вы­шен­ную ус­той­чи­вость ма­гич. ядер.

Яд­ра с ма­гич. зна­че­ния­ми и N, и Z на­зы­ва­ют два­ж­ды ма­ги­че­ски­ми. При­ме­рами слу­жат He, O, Ca, Pb. В кон.20 в. син­те­зи­ро­ва­но два­ж­ды ма­гич. ра-дио­ак­тив­ное яд­ро Sn, ко­то­рое в приро­де не встре­ча­ет­ся. Тео­рия атом­но­го яд­ра ука­зы­ва­ет на воз­мож­ность су­ще­ство­ва­ния но­вых ма­гич. чи­сел в об­лас­ти сверх­тя­жё­лых ядер: Z= 110, 114, 120, N= 182 и др. Яд­ра с та­ки­ми Z и N так­же бо­лее ус­той­чи­вы, чем их со­се­ди, но, в от­ли­чие от «клас­си­че­ских» М. я., по-ви­ди­мо­му, де­фор­ми­ро­ва­ны.