هسته های اتم های مختلف به دو دستهٔ پایدار و ناپایدار تقسیم می شوند. پایداری یک هسته به انرژی بستگی هسته وابسته است. هسته های پایدار بیشترین انرژی بستگی را دارند. اگر نمودار سه بعدی هسته ها را بر حسب تعداد پروتون ها، تعداد نوترون ها و مقادیر منفی انرژی بستگی رسم کنیم، شکل دره مانندی حاصل می شود که هسته های پایدار در قعر آن قرار می گیرند. به این نمودار اصطلاحاً درهٔ پایداری ( به انگلیسی Valley of Stability ) گفته می شود. انرژی بستگی هسته های پایدار بیشتر از ناپایدار است، اما در این نمودار مقادیر منفی انرژی بستگی را در نظر می گیرند تا هسته های پایدار در پایین نمودار قرار گیرند و پایداری آن ها بهتر نمایش داده شود.
نمودار درهٔ پایداری یک نمایش تمثیلی برای نشان دادن هزاران هستهٔ پایدار و ناپایدار در یک شکل پیوسته و نیز فرایند واپاشی هسته های ناپایدار ( در دیواره های دره ) و تبدیل آنها به هسته های پایدار ( در قعر دره ) است.
برای توصیف درهٔ پایداری بهتر است به جای «هسته» از لفظ دقیق «نوکلید» استفاده شود. نوکلید اتمی است که تعداد پروتون ها، تعداد نوترون ها و تراز انرژی ( حالت برانگیختگی ) آن مشخص و منحصر به فرد باشد. تا کنون حدود ۳۰۰۰ نوکلید شناخته شده است که از بین آن ها کمتر از ۳۰۰ نوکلید پایدار هستند. این نوکلیدهای پایدار، گونه های مختلف ۸۲ عنصر اول جدول تناوبی ( به جز تکنسیم و پرومتیم ) هستند. آن ها خودبه خود دچار واپاشی نمی شوند. اما نوکلیدهای ناپایدار، پرتوزا هستند و با گذشت زمان به طور خودبه خود دچار واپاشی شده و به نوکلیدهای پایدار تبدیل می شوند. اگر نمودار نوکلیدها برحسب تعداد نوترون ها و پروتون ها رسم شود، نموداری حاصل می شود که آن را به افتخار فیزیک دان ایتالیایی امیلیو سِگره، «نمودار سگره» می نامند. ملاحظه می شود که در نوکلیدهای نسبتاً سبک، یعنی نوکلیدهای عنصرهایی که عدد اتمی آن ها تا حدود Z=۲۰ است، تعداد پروتون ها و نوترون های هسته برابر است. اما با افزایش تعداد پروتون ها، نیروی دافعهٔ الکترواستاتیک بین پروتون ها در هسته افزایش می یابد. برای غلبه بر این نیرو لازم است که تعداد نوترون ها در هسته بیشتر از تعداد پروتون ها باشد تا جاذبهٔ نیروی هسته ای قویِ حاصل از آن ها، بر دافعهٔ نیروی الکترواستاتیک پروتون ها غلبه کرده و باعث پایداری هسته بشود. بنابریان از عدد اتمی ۲۰ به بعد نوکلیدهای پایدار از خط Z=N فاصله می گیرند و به سمت فزونی تعداد نوترون ها متمایل می شوند. این فزونی با افزایش تعداد پروتون ها بیشتر می شود و برای نوکلیدهای سنگین نسبت نوترون به پروتون به ۱٫۶ می رسد. آخرین عنصر پایدار سرب با عدد اتمی ۸۲ است و در محدوده بالاتر از این عدد اتمی، دیگر نوکلید پایداری وجود ندارد. وقتی هسته بیش از حد بزرگ باشد ناپایدار می شود. [ ۱]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفنمودار درهٔ پایداری یک نمایش تمثیلی برای نشان دادن هزاران هستهٔ پایدار و ناپایدار در یک شکل پیوسته و نیز فرایند واپاشی هسته های ناپایدار ( در دیواره های دره ) و تبدیل آنها به هسته های پایدار ( در قعر دره ) است.
برای توصیف درهٔ پایداری بهتر است به جای «هسته» از لفظ دقیق «نوکلید» استفاده شود. نوکلید اتمی است که تعداد پروتون ها، تعداد نوترون ها و تراز انرژی ( حالت برانگیختگی ) آن مشخص و منحصر به فرد باشد. تا کنون حدود ۳۰۰۰ نوکلید شناخته شده است که از بین آن ها کمتر از ۳۰۰ نوکلید پایدار هستند. این نوکلیدهای پایدار، گونه های مختلف ۸۲ عنصر اول جدول تناوبی ( به جز تکنسیم و پرومتیم ) هستند. آن ها خودبه خود دچار واپاشی نمی شوند. اما نوکلیدهای ناپایدار، پرتوزا هستند و با گذشت زمان به طور خودبه خود دچار واپاشی شده و به نوکلیدهای پایدار تبدیل می شوند. اگر نمودار نوکلیدها برحسب تعداد نوترون ها و پروتون ها رسم شود، نموداری حاصل می شود که آن را به افتخار فیزیک دان ایتالیایی امیلیو سِگره، «نمودار سگره» می نامند. ملاحظه می شود که در نوکلیدهای نسبتاً سبک، یعنی نوکلیدهای عنصرهایی که عدد اتمی آن ها تا حدود Z=۲۰ است، تعداد پروتون ها و نوترون های هسته برابر است. اما با افزایش تعداد پروتون ها، نیروی دافعهٔ الکترواستاتیک بین پروتون ها در هسته افزایش می یابد. برای غلبه بر این نیرو لازم است که تعداد نوترون ها در هسته بیشتر از تعداد پروتون ها باشد تا جاذبهٔ نیروی هسته ای قویِ حاصل از آن ها، بر دافعهٔ نیروی الکترواستاتیک پروتون ها غلبه کرده و باعث پایداری هسته بشود. بنابریان از عدد اتمی ۲۰ به بعد نوکلیدهای پایدار از خط Z=N فاصله می گیرند و به سمت فزونی تعداد نوترون ها متمایل می شوند. این فزونی با افزایش تعداد پروتون ها بیشتر می شود و برای نوکلیدهای سنگین نسبت نوترون به پروتون به ۱٫۶ می رسد. آخرین عنصر پایدار سرب با عدد اتمی ۸۲ است و در محدوده بالاتر از این عدد اتمی، دیگر نوکلید پایداری وجود ندارد. وقتی هسته بیش از حد بزرگ باشد ناپایدار می شود. [ ۱]
wiki: دره پایداری