Nuklid

Fizik nuklear

Pereputan radioaktif Pembelahan nuklear Pelakuran nuklear Perepuran klasik Pereputan alfa · Pereputan beta · Sinaran gama · Pereputan kelompok Pereputan lanjutan Pereputan beta berganda · Penangkapan elektron berganda · Penukaran dalaman · Peralihan isomer Proses pemancaran Pemancaran neutron · Pemancaran positron · Pemancaran proton Penangkapan Penangkapan elektron · Penangkapan neutron R · S · P · Rp Pembelahan Pembelahan spontan · Perkecaian · Perkecaian sinar kosmik · Pemfotosepaian Sintesis nuklear Sintesis nuklear najam Sintesis nuklear letupan besar Sintesis nuklear supernova Saintis Henri Becquerel · Marie Curie · Pierre Curie · Hans Bethe · lain

Nuklid (dari perkataan nukleus) adalah spesies atom dicirikan oleh pembentukan tertentu nukleusnya, iaitu, dengan bilangan proton Z, bilangan neutron N, dan keadaan tenaga nuklearnya.

Perkataan Nuklid telah dicadangkan oleh Truman P. Kohman pada tahun 1947. Doktor Kohman asalnya mencadangkan nuklid sebagai merujuk pada "spesies nukleus" ditakrifkan dengan mengandungi bilangan neutron dan proton tertentu. Perkataan itu pada asalnya bertujuan untuk memberi tumpuan kepada nukleus.

Nuklid dan isotop

Penamaan	Ciri-ciri	Contoh	Catatan
Isotop	bilangan proton yang sama	Templat:Nuclide2, Templat:Nuclide2
Isoton	bilangan neutron yang sama	Templat:Nuclide2, Templat:Nuclide2
Isobar	jumlah jisim yang sama	Templat:Nuclide2, Templat:Nuclide2, Templat:Nuclide2	lihat reput beta
Nuklei cermin	bilangan pertukaran neutron dan proton	Templat:Nuclide2, Templat:Nuclide2
Isomer nuklear	keadaan tenaga berbeza	Templat:Nuclide2, Templat:Nuclide2	panjang hayat atau stabil

Satu set nuklid dengan bilangan proton (nombor atom) yang sama, iaitu unsur kimia yang sama tetapi nombor neutron yang berbeza, dipanggil isotop bagi unsur. Nuklid tertentu masih secara umumnya sering dipanggil "isotop", tetapi istilah "nuklide" adalah yang betul secara umum (iaitu, apabila Z tidak tetap). Dalam cara yang sama, satu set nuklid dengan nombor jisim A yang sama tetapi nombor atom yang berbeza dipanggil isobar (isobar = sama berat ), dan isoton adalah nuklid dengan bilangan neutron yang sama tetapi bilangan proton yang berbeza. Nama isoton telah dihasilkan dari nama lah diperolehi daripada nama isotop bagi menekankan bahawa dalam kumpulan pertama nuklid ia adalah bilangan neutron (n) yang kekal, manakala yang kedua merupakan bilangan proton (p).

Lihat Isotop #Catatan bagi penjelasan notasi yang digunakan untuk nuklid atau jenis isotop yang berbeza.

Isomer nuklear merupakan ahli satu set nuklid dengan jumlah proton yang sama dan bilangan jisim yang sama (dengan itu menjadikan ia mengikut definisi isotop yang sama), tetapi keadaan teruja yang berlainan. Satu contoh ialah kedua-dua keadaan isotop tunggal Templat:Nuclide2 menunjukkan keadaan dikalangan skim penguraian. Setiap satu daripada kedua-dua keadaan ini (technetium-99m dan technetium-99) layak sebagai nuklid yang berbeza, menggambarkan salah satu cara nuklid mungkin berbeza daripada isotop (isotop mungkin terdiri daripada beberapa nuklid dengan keadaan teruja yang berbeza).

Isomer nuklear keadaan tidak dibumikan hayat paling panjang adalah nuklid tantalum-180m(Templat:Nuclide2), yang memiliki separa hayat melebihi 1,000 trilion tahun. Nuklid ini terhasil semasa primordial, dan tidak pernah dilihat sebagai terurai kepada nuklid tantalum-180 berlainan. (Secara kebetulan, keadaan nuklid tantalum-180 dibumikan tidak wujud sejak primordial, kerana ia tidak stabil dengan jangka hayat hanya 8 jam.)

Terdapat kira-kira 255 nuklid dalam alam semula jadi yang tidak pernah dilihat mereput. Ia berlaku di kalangan 80 unsur-unsur yang berbeza yang mempunyai satu atau lebih isotop stabil. Lihat isotop stabil dan nuklide primordial. Nuklid tidak stabil adalah beradioaktif dan dipanggil radionuklid . Hasil produk pereputannya (produk 'anak perempuan') dikenali nuklid radiogenik. Sekitar 253 nuklid stabil dan kira-kira 86 tidak stabil (radioaktif). Nuklid wujud secara semula jadi di bumi, bagi sejumlah kira-kira 339 nuklid semulajadi di bumi.

Nuklid dihasilkan secara buatan

Melampaui 339 nuklid wujud secara semulajadi, lebih dari 3,000 radionuklid bagi pelbagai separa hayat telah dihasilkan secara buatan dan ciri-cirinya.

Nuklid yang diketahui dipaparkan dalam carta nuklid. Senarai nuklid primordial diberikan menurut unsur, di daftar unsur menurut kestabilan isotop. Daftar nuklid juga terdapat, disusun menurut separa hayat, bagi 905 nuklid dengan separa hayat melebihi sejam.

Summary table for numbers of each class of nuclides

This is a summary table for the 905 nuclides with half-lives longer than one hour, given in list of nuclides. Note that numbers are not exact, and may change slightly in the future, if some "stable" nuclides are observed to be radioactive with very long half-lives.

Stability class	Number of nuclides	Running total	Notes on running total
Theoretically stable to all but proton decay	90	90	Includes first 40 elements. Proton decay yet to be observed.
Energetically unstable to one or more known decay modes, but no decay yet seen. Spontaneous fission possible for "stable" nuclides > niobium-93; other mechanisms possible for heavier nuclides. All considered "stable" until decay detected.	164	254	Total of classically stable nuclides.
Radioactive primordial nuclides.	35	289	Total primordial elements include bismuth, uranium, thorium, plutonium, plus all stable nuclides.
Radioactive non-primordial, but naturally occurring on Earth.	~ 51	~ 340	Carbon-14 (and other cosmogenic isotopes generated by cosmic rays); daughters of radioactive primordials, such as francium, etc., and nucleogenic nuclides from natural nuclear reactions that are other than those from cosmic rays (such as neutron absorption from spontaneous nuclear fission or neutron emission).
Radioactive synthetic (half-life > 1 hour). Includes most useful radiotracers.	556	905
Radioactive synthetic (half-life < 1 hour).	>2400	>3300	Includes all well-characterized synthetic nuclides.

Nuclear properties and stability

Stability of nuclides by (Z,N):
Black – stable (all are primordial)
Red – primordial radioactive
Other – radioactive, with decreasing stability from orange to white

Lihat juga: Stable isotope

Atomic nuclei consist of protons and neutrons bound together by the residual strong force. Because protons are positively charged, they repel each other. Neutrons, which are electrically neutral, stabilize the nucleus in two ways. Their copresence pushes protons slightly apart, reducing the electrostatic repulsion between the protons, and they exert the attractive nuclear force on each other and on protons. For this reason, one or more neutrons are necessary for two or more protons to be bound into a nucleus. As the number of protons increases, so does the ratio of neutrons to protons necessary to ensure a stable nucleus (see graph at right). For example, although the neutron:proton ratio of Templat:Nuclide2 is 1:2, the neutron:proton ratio of Templat:Nuclide2 is greater than 3:2. A number of lighter elements have stable nuclides with the ratio 1:1 (Z = N). The nuclide Templat:Nuclide2 (calcium-40) is the observationally the heaviest stable nuclide with the same number of neutrons and protons; (theoretically, the heaviest stable one is sulfur-32). All stable nuclides heavier than calcium-40 contain more neutrons than protons.

Even and odd nucleon numbers

Rencana utama: Even and odd atomic nuclei

Even/odd Z, N, and A

A	Even				Odd			Total
Z,N	EE		OO		EO		OE
Stable	148		5		53		48	254
	153				101
Long-lived	22		4		4		5	35
	26				9
All primordial	170		9		57		53	289
	179				110

The proton:neutron ratio is not the only factor affecting nuclear stability. It depends also on evenness or oddness of its atomic number Z, neutron number N and, consequently, of their sum, the mass number A. Oddness of both Z and N tends to lower the nuclear binding energy, making odd nuclei, generally, less stable. This remarkable difference of nuclear binding energy between neighbouring nuclei, especially of odd-A isobars, has important consequences: unstable isotopes with a nonoptimal number of neutrons or protons decay by beta decay (including positron decay), electron capture or other exotic means, such as spontaneous fission and cluster decay.

The majority of stable nuclides are even-proton-even-neutron, where all numbers Z, N, and A are even. The odd-A stable nuclides are divided (roughly evenly) into odd-proton-even-neutron, and even-proton-odd-neutron nuclides. Odd-proton-odd-neutron nuclides (and nuclei) are the least common.

See also

• Isotope (Contains much more information on abundance of stable nuclides)
• Primordial element
• List of nuclides sorted by half-life
• Table of nuclides
• Radionuclide
• Monoisotopic element
• Mononuclidic element
• List of elements by nuclear stability
• Exotic nuclei

Pautan luar

• Periodic Table di Curlie
• Templat:Yahoo directory