Нейтронное число (символ N ) — это количество нейтронов в нуклиде .
Атомный номер (номер протона) плюс число нейтронов равняется массовому числу : Z + N = A. Разница между числом нейтронов и атомным номером известна как избыток нейтронов: D = N - Z = A - 2 Z.
Число нейтронов не указывается явно в обозначениях нуклидных символов, но может быть выведено, поскольку оно представляет собой разницу между двумя левыми числами (атомным номером и массой).
Нуклиды, имеющие одинаковое число нейтронов, но разное число протонов, называются изотонами . Это слово образовалось путем замены буквы p в изотопе на n для нейтрона. Нуклиды, имеющие одинаковое массовое число, называются изобарами . Нуклиды, имеющие одинаковый избыток нейтронов, называются изодиаферами . [1]
Химические свойства в первую очередь определяются числом протонов, которое определяет, к какому химическому элементу принадлежит нуклид; Число нейтронов оказывает лишь незначительное влияние .
Нейтронное число прежде всего представляет интерес для ядерных свойств. Например, актиниды с нечетным числом нейтронов обычно делятся ( делятся медленными нейтронами ), тогда как актиниды с четным числом нейтронов обычно не делятся (но делятся быстрыми нейтронами ).
Только 58 стабильных нуклидов имеют нечетное число нейтронов по сравнению с 194 с четным числом нейтронов. Ни один изотоп с нечетным числом нейтронов не является наиболее распространенным в природе изотопом этого элемента, за исключением бериллия-9 (который является единственным стабильным изотопом бериллия ), азота-14 и платины -195.
Ни один стабильный нуклид не имеет нейтронного числа 19, 21, 35, 39, 45, 61, 89, 115, 123 или ≥ 127. Существует 6 стабильных нуклидов и один радиоактивный первичный нуклид с нейтронным номером 82 (82 — нейтронное число). с наиболее стабильными нуклидами, поскольку это магическое число ): барий-138 , лантан-139 , церий-140 , празеодим-141 , неодим-142 и самарий-144 , а также радиоактивный первичный нуклид ксенон-136 , который распадается в результате очень медленного двойного бета- процесса. За исключением 20, 50 и 82 (все эти три числа являются магическими числами), все остальные нейтронные числа имеют не более 4 стабильных нуклидов (в случае 20 — 5 стабильных нуклидов 36 S, 37 Cl, 38 Ar, 39 K, и 40 Ca, а в случае 50 — 5 стабильных нуклидов: 86 Kr, 88 Sr, 89 Y, 90 Zr и 92 Mo и 1 радиоактивный первичный нуклид — 87 Rb). Большинство нейтронов с нечетным числом содержат не более одного стабильного нуклида (исключения составляют 1 ( 2 H и 3 He), 5 ( 9 Be и 10 B), 7 ( 13 C и 14 N), 55 ( 97 Mo и 99 Ru) и 107. ( 179 Hf и 180m Ta)). Однако некоторые четные числа нейтронов также имеют только один стабильный нуклид; это числа 0 ( 1 H), 2 ( 4 He), 4 ( 7 Li), 84 ( 142 Ce), 86 ( 146 Nd) и 126 ( 208 Pb), случай 84 является особым, поскольку 142 Ce является теоретически неустойчивы к двойному бета-распаду , а нуклиды с 84 нейтронами, которые теоретически устойчивы как к бета-распаду, так и к двойному бета-распаду, - это 144 Nd и 146 Sm, но оба нуклида наблюдаются к альфа-распаду . [2] (Теоретически, нет стабильных нуклидов с нейтронными номерами 19, 21, 35, 39, 45, 61, 71, 83-91, 95, 96 и ≥ 99). 35, 39, 45, 61, 71, 89, 115, 123, 147, ... устойчивы к бета-распаду (см. Стабильные изобары к бета-распаду ).
Только два стабильных нуклида имеют меньше нейтронов, чем протоны: водород-1 и гелий-3 . Водород-1 имеет наименьшее число нейтронов — 0.