安定同位体の質量数はどのように決まる？

原子の安定同位体の質量数はどのように決まるのでしょうか？ 例えば、なぜLi（原子番号：３）の同位体は質量数６（天然の存在比:7.5％）のリチウムより、質量数７（天然の存在比:92.5％）のリチウムの方が天然に多く存在するのでしょうか？
ご教授していただければ大変助かります。

No.2 ベストアンサー 回答者： lupinletrois 回答日時： 2005/09/16 20:31

原子核の中のことは、化学よりも物理学のほうが適切ですね。

原子のでき方ですが、超新星爆発などでどのような原子ができるか
生成される原子核の安定性、中間体原子核のエネルギー状態が、関係
するのでしょう。
原子核の状態を完全に説明できる理論はまだないようです。
確かに、陽子数・中性子数が偶数の時は安定、特に魔法数 magic number
といわれる数では特に安定といわれてます。しかし、魔法数でもそれ以外
でも個々の数での安定度の差は説明できてません。たとえば、
テクネチウムは自然界になく、陽子数が 43 で放射性のものしかなく、
特に不安定な数なのでしょう。

ただ、安定度の測定は、各同位体の質量を正確に測り、質量欠損の量で
できます。

質問のリチウムですが、7-Li の方が、中性子数が 4 で安定でできやすかっ
たのでしょう。ほとんど、中性子数が偶数の方が存在比が多くなってます。
（ 6-Li 6.015121 , 7-Li 7.016003 で 7-Li の方が質量欠損が大きい ）

ベリリウムは、100％ 9-Be で、陽子数 4 ,中性子数 4 の 8-Be は存在しま
せん。これは、安定すぎる 4-He が 2 個になってしまうからでしょう。
また、窒素は、14-N(99.634%),15-N(0.366%)で、奇-奇 の存在比が多く、
説明できません。（15-N は 中性子数が魔法数で安定なのに）

この回答へのお礼

ご丁寧な回答、大変ありがとうございます。
お蔭様で、少しずつ理解だ進んできました。
また、物理学でも聞いてみようと思います。
本当にありがとうございました。

お礼日時：2005/11/15 09:49

No.1 回答者： 38endoh 回答日時： 2005/09/14 19:26

これって、詳細はまだ未解明の問題だったと思います。

現在分かっていることは、魔法数と呼ばれる安定な陽子数や中性子数がいくつか存在するということです。

私は門外漢ですが、参考ＵＲＬによると、原子核が“殻構造”を持っていることに反映しているともあります。

参考URL：http://www.riken.go.jp/r-world/info/release/pres …

この回答へのお礼

ありがとうございます。
ご教授いただいたことを参考に勉強してみます。

お礼日時：2005/09/16 13:46