5.11 Bản đồ cấu trúc hạt nhân của các nguyên tố

Mục này giới thiệu một bản đồ minh họa về các đồng vị tiêu biểu của toàn bộ 118 nguyên tố. Mỗi hình dùng một ngôn ngữ trực quan thống nhất để người đọc so sánh nhanh, hướng đến cái nhìn tổng quan thay vì mô tả chi tiết từng hạt ở mức vi mô.

• Proton được biểu diễn bằng các vòng màu đỏ; nơtron bằng các vòng màu đen.
• Tương tác giữa các nuclon hiện lên như các “ống thông lượng sắc” màu xanh bán trong suốt (các ống năng lượng ràng buộc trong động lực học sắc). Bên trong mỗi ống, hạt gluon được ký hiệu bằng các hình bầu dục nhỏ màu vàng thể hiện kiểu trao đổi.
• Vành mũi tên màu xám bao quanh gợi hình “chậu khối lượng nông” gần đẳng hướng của hạt nhân, dùng như một ẩn dụ trực quan về phân bố khối lượng trung bình.

Mỗi sơ đồ khớp đúng số proton Z của nguyên tố và số khối A của đồng vị được chọn, trong đó A = Z + N (với N là số nơtron). Phân lớp vỏ tuân theo dãy “số ma thuật” được thừa nhận rộng rãi: 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, …

Những hình vẽ này chủ ý thiên về trực quan: chúng nhấn mạnh cảm nhận về đóng vỏ và liên kết xuyên vỏ hơn là cấu hình lượng tử chính xác của từng nuclon. Do đó, bản đồ giúp người đọc hình dung nhanh tính ổn định tương đối và các đặc trưng hình học của hạt nhân trong khuôn khổ mô hình vỏ hạt nhân.

Quy tắc đặt tên trong bảng đính kèm: thứ tự – mã – số nuclon.