안정성의 섬

안정성의 섬(Island of stability)은 핵물리학에서 양성자와 중성자의 개수가 마법수가 되어 긴 반감기를 가지는 원소이다. (양성자와 중성자 수가 모두 마법수인 것을 이중 마법이라고도 한다.) 양성자의 마법수는 114,120,126, 중성자는 184로 추정되고 있다.

안정성의 섬을 나타내는 3차원 그림

큰 원자 번호를 가진 원소들의 반감기

납보다 높은 원자번호를 가진 모든 원소는 불안정하다. 원소의 안정성(알려진 동위원소 중에서 가장 긴 반감기를 가진 동위원소의 반감기)은 감소하다가 우라늄(92번)부근에서 증가하다 알려진 118번까지 다시 감소한다. 110번에서 113번까지 잠깐 증가한다. 아래에 관찰된 무거운 원소의 반감기를 쓴다.

100번에서 118번까지 원소들의 반감기^[1][2]

원자번호	원소명	가장 오래가는 동위원소	반감기	문서
100	페르뮴	257Fm	101일	페르뮴 동위 원소
101	멘델레븀	258Md	52일	멘델레븀 동위 원소
102	노벨륨	259No	58분	노벨륨 동위 원소
103	로렌슘	262Lr	3.6시간	로렌슘 동위 원소
104	러더포듐	267Rf	1.3시간	러더포듐 동위 원소
105	더브늄	268Db	30.6시간	더브늄 동위 원소
106	시보귬	271Sg	1.9분	시보귬 동위 원소
107	보륨	270Bh	61초	보륨 동위 원소
108	하슘	277Hs	~12 분[3]	하슘 동위 원소
109	마이트너륨	278Mt	7.6초	마이트너륨 동위 원소
110	다름슈타튬	281Ds	11초	다름슈타튬 동위 원소
111	뢴트게늄	281Rg	26초	뢴트게늄 동위 원소
112	코페르니슘	285Cn	29초	코페르니슘 동위 원소
113	니호늄	286Nh	19.6초	니호늄 동위 원소
114	플레로븀	289Fl	2.6초	플레로븀 동위 원소
115	모스코븀	289Mc	220밀리초	모스코븀 동위 원소
116	리버모륨	293Lv	61밀리초	리버모륨 동위 원소
117	테네신	294Ts	78밀리초	테네신 동위 원소
118	오가네손	294Og	890마이크로초	오가네손 동위 원소

(109-118번에서는 알려진 가장 무거운 동위원소가 가장 안정하다. 따라서 더 안정한 동위원소가 있을 가능성이 있다.)

이야기

글렌 T. 시보그는 안정성의 섬이 Z=126 부근에 있고, 존재 가능한 원소의 끝은 이 섬 바로 다음에 있을 것이므로 존재 가능한 원자 번호의 상한은 130 미만이 될 것이라고 하였다.

합성의 문제점

안정성의 섬에 있는 원소들은 중성자가 많고, 충돌시키는 원자의 핵자수는 만들 원자핵의 핵자수보다 같거나 많아야 한다. 하지만 이러한 중성자가 많은 원자핵을 충분히 많이 모으는 것은 어렵다.