أعداد سحرية (نموذج غلاف نووي)

وتماثل تلك الأنوية المتميزة باستقرار خاص حالة اسقرار الإلكترونات في الغازات الخاملة والتي يفسرها نموذج الأغلفة الذرية للإلكترونات. وتسمى تلك الأعداد الخاصة بالنوكليونات أعدادا سحرية وهي :

2, 8, 20, 28, 50, 82 و 126.

ويلاحظ أن الأغلفة تختص لكل من البروتونات والنيوترونات في النواة على حده ، بحيث نستطيع تسمية النواة بأنها "نواة سحرية" عندما يكون فيها إما عدد البروتونات أو عدد النيوترونات عددا سحريا. وتسمى النواة "نواة سحرية مزدوجا " إذا كان عدد كل من البروتونات والنيوترونات عددا سحريا.

وبالنسبة إلى العدد السحري 28 فيوجد له سبب خاص : فعنده تنشأ فجوة طاقة ، أي مسافة كبيرة بين مستويات للطاقة مسموح بها ، وليس بسبب انشغال العلاف بالكامل ، وإنما بسبب الارتباط بين العزم المغزلي وعزم الدوران للمدار 1f.

وكما في المدار f للإلكترونات في الذرة حيث يكون عدد الكم الثانوي L=3. وهو يحدد الزخم الزاوي الكلي حيث j=L+s يتخذ الأعداد المسموح بها 3 و 5 وكذلك 2 و 5 , حيث j=3 ,و j=5 تتحلى بطاقة أقل من j=2 و5 =j. فإذا كانت جميع المدارات j=3,5 مشغولة فنحصل على مستوي طاقة مستقر عند العدد السحري 28.

ويماثل ارتباط العزم المغزلي لنوكليون بعزم الدوران انفصال مستويات الطاقة للإلكترونات في الذرة بسبب البناء الدقيق ، مع الفرق أن انفصال مستويات الطاقة للنوكليونات في النواة أكبر كثير عنها للإلكترونات في الغباف الذري.

كذلك تكون الحالتين j=2,5 بالنسبة للإلكترونات أقل طاقة عن الحالتين j=3,5. وبصفة عامة يمكن القول : تعمل الإلكترونات على أن تتخذ زخم الدوران الكلي j الأصغر والنوكليونات تريده أكبر ما يمكن. وترجع الأعداد السحرية للنواة 50 و 82 و 126 إلى الارتباطات بين العزم المغزلي وعزم الدوران للأغلفة 1g و 1h و 1i.