السلام عليكم
كما ان هنالك مستويات للطاقة بالنسبة للالكترونات وكذلك ارقام كمية
فقد تم اقتراح موديل لمستويات طاقة للجسيمات الموجودة في النواة بالاضافة الى ارقام الكم ايضا
حسب هذا الموديل فإن البروتونات والنيوترونات تملأ مستويات طاقة تخضع لمبدأ باولي
اي انه لا يوجد بروتونان او نيوترونان لهما نفس الارقام الكمية الاربعة
ومثل الالكترونات يوجد للبروتونات والنيوترونات لف مغزلي. تجاور الجسيمات ذات اللف المغزلي المتعلكس مهم جدا بالنسبة للبروتونات والنيوترونات ولعله اكثر اهمية منه بالنسبة للالكترونات. هنالك 164 نواة مستقرة (من بين المجموع الكلي للنوى المستقرة البالغ عددها 273) والتي تحتوي على عدد زوجي من البروتونات ومن النيوترونات, وفقط في اربع نوى يوجد عدد فردي من البروتونات وعدد فردي من النيوترونات, اما في البقية فعدد احد جسيمات النواة زوجي والاخر فردي.
لاعداد الكم اهمية كبرى ايضا حيث انها تمثل الركيزة الاساسية في تحديد طاقة المستوى الاساسي وبقية مستويات الطاقة في الانوية.
لكل بروتون او نيوترون توجد 4 اعداد كمية:
1- العدد الكمي الرئيسي n ويحدد مستوى طاقة الجسيم. هذا العدد مثل العدد الكمي الرئيسي عند الالكترونات يمكن ان يكون عددا صحيحا موجبا 1,2,3,4 وهكذا حتى ما لا نهاية.
2- عدد كمي الزخم الزاوي e – بالنسبة للالكترونات فهذا العدد يمكن ان تكون قيمته من n-1 وحتى صفر. لكنه بالنسبة للبروتونات والنيوترونات غير محدد, لكن مستويات الطاقة تمتلئ حسب الترتيب.
3- العدد الكمي المغناطيسي . اي انه يوجد مستوى فرعي واحد لـ s, 3 مستويات فرعية لـ p , 5 مستويات فرعية لـ d وهكذا.
4- عدد كمي للف المغزلي حيث يمكن ان يدخل جسيمان على الاكثر في كل مستوى فرعي بحيث يكون لهما لف متعاكس.
ان موديل مستويات الطاقة المقترح يفسر استقرار الانوية التي تحتوي على عدد معين من البروتونات والنيوترونات.
هذه الاعداد المحددة سميت باسم "الاعداد السحرية". وفي حالة امتلاء مستويات الطاقة لدى البروتونات ولدى النيوترونات فإنها تدعى اعدادا سحرية مضاعفة.
اول مستوى ممتلئ بالبروتونات وبالنيوترونات (1s2) هو في الهيليوم 4. وهنا نجد عددا سحريا مضاعفا حيث مستويا البروتونات والنيوترونات مليئان. نجد العدد السحري المضاعف الثاني في الاكسجين 16 حيث يمتلئ مستوى الطاقة الثاني للبروتونات وللنيوترونات (1s2 1p6).
حسب موديل مستويات الطاقة يمكننا تفسير بعض الامور مثل:
1- للانوية مع اعداد سحرية للبروتونات توجد نظائر كثيرة. للكالسيوم (العدد الذري 20) توجد 6 نظائر مستقرة. لجاريه البوتاسيوم والسكانديوم يوجد نظير مستقر واحد فقط.
2- للانوية ذات الاعداد السحرية للنيوترونات توجد ذرات عناصر كثيرة ذات عدد متساو من النيوترونات وعدد مختلف من البروتونات. مثلا لنظائر التيتانيوم والنديوم والكروم الاكثر انتشارا يوجد 28 نيوترونا.
3- كل سلاسل التفكك الاشعاعي تنتهي بالرصاص (82 بروتونا).
4- اكبر الانوية المستقرة هما الرصاص 208 والبيزموث 209 (لكليهما 126 نيوترونا).
5- اطول النظائر حياة هما البولونيوم والاستتين (لكليهما 126 نيوترونا).
ويبقى استقرار النواة امرا نسبيا
