نمایش مبدأ برای نوکلید

{{جعبه ساز علوم
 |color=#ADD8E6
 |Name=فیزیک هسته‌ای
 |Image=
 |KeyItems=[[هسته اتم|هسته]]، [[ذرات هسته‌ای|نوکلئون]]، [[نیروی هسته‌ای]]، [[انرژی هسته‌ای]]
 |Topic1= مدل‌های هسته
 |Items1=[[مدل قطره مایعی هسته]]، [[مدل پوسته‌ای هسته]]، [[مدل هسته‌ای وحدت یافته]]
 |Topic2=[[ذرات زیراتمی|ذره‌های زیر اتمی]]
 |Items2=[[پروتون]]، [[نوترون]]، [[کوارک]]، [[الکترون]]، [[نوترینو]]
 |Topic3=انواع نوکلیدها
 |Items3=[[ایزوتوپ]]‌ها

[[ایزوتون]]‌ها 

[[ایزوبار]]ها 

[[ایزومر]]ها

[[ایزودیافر]]ها 

[[هسته‌های آینه‌ای]] 
 |Topic4=پایداری هسته
 |Items4= [[انرژی بستگی هسته]]، [[نسبت نوترون–پروتون]]، [[جزیرهٔ پایداری]]، [[درهٔ پایداری]]
 |Topic5=روش‌های واپاشی هسته
 |Items5=[[واپاشی آلفا]]، [[واپاشی بتا]]، [[واپاشی گاما]]، [[شکافت خود به خود]]
 |Topic6= فرایندهای انتشار
 |Items6= [[نشر نوترون]]، [[نشر پوزیترون]]، [[نشر پروتون]]
 |Topic7=دانشمندان
 |Items7= [[جان دالتون]]، [[آنری بکرل]]، [[جیمز چدویک]]، [[ارنست رادرفورد]]، [[ماری کوری]]، [[نیلز بور]]، [[ورنر هایزنبرگ]]
 }}
'''نوکلید''' (به انگلیسی Nuclide) [[اتم]]ی است که تعداد [[پروتون]]‌ها، تعداد [[نوترون]]‌ها و [[تراز انرژی]] آن مشخص و منحصر به فرد باشد.<ref>{{Cite book|title= Compendium of Chemical Terminology |author=[[آیوپاک|International Union of Pure and Applied Chemistry]]|publisher=[[وایلی-بلک‌ول|Wiley-Blackwell]]|year=1997|isbn=0-632-01765-1|editors=A. D. McNaught and A. Wilkinson|chapter=Nuclide|chapter-url=http://goldbook.iupac.org/N04257.html|doi=10.1351/goldbook.N04257}}</ref> به عبارت دیگر، نوکلید اتمی است که با ساختار ویژهٔ هستهٔ خود مشخص شده‌باشد. یک عنصر شیمیایی می‌تواند چند نوکلید مختلف با تعداد نوترون‌ها و ترازهای انرژی گوناگون داشته باشد. حداقل عمر یک نوکلید باید <math>{10}^{-10}</math> ثانیه باشد تا به عنوان یک نوکلید متمایز شناخته شود.<ref name ="a">کاشیگر، فرهنگ فیزیک، ج۳، ۲۱۱۵</ref>

بیش از '''۳۳۰۰''' نوکلید شناسایی شده‌است<ref>{{یادکرد وب|نام خانوادگی= |نام= |عنوان= Chart of Nuclides Description|نشانی= http://www.nndc.bnl.gov/chart/help/index.jsp|بازبینی= ۱۹ اکتبر ۲۰۱۷|اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= https://web.archive.org/web/20170601191158/http://www.nndc.bnl.gov/chart/help/index.jsp|تاریخ بایگانی= ۱ ژوئن ۲۰۱۷|کد زبان= |dead-url= yes}}</ref> که '''۳۴۰''' عدد از آن‌ها به صورت طبیعی در زمین وجود دارند<ref name="b">لییزر، شیمی هسته‌ای و رادیوشیمی؛ مبانی و کاربردها، ۹</ref> و مابقی به صورت مصنوعی توسط [[واکنش هسته‌ای|واکنش‌های هسته‌ای]] در آزمایشگاه‌ها ساخته شده‌اند.

این واژه در فارسی به صورت‌های '''نوکلاید'''، '''نوکلئید''' (تلفظ فرانسوی '''Nucléide''')، '''ویژه‌هسته'''<ref name="b" /> و '''گونه‌هسته'''<ref name = "a" /> نیز نوشته شده‌است.

== نمایش نوکلیدها ==
برای نمایش یک نوکلید از [[نماد شیمیایی]] عنصر به همراه [[عدد جرمی]] (مجموع تعداد پروتون‌ها و نوترون‌ها) آن استفاده می‌شود. برای مثال [[کربن-۱۲|C{{su|a=r|p=۱۲}}]] که به صورت کربن-۱۲ هم نوشته می‌شود، نوکلیدی است که ۶ پروتون و ۶ نوترون دارد. در نماد نوکلیدها معمولاً [[عدد اتمی]] نوشته نمی‌شود چرا که عدد اتمی هر عنصر شیمیایی مشخص و ثابت است و نمایش آن کار زائدی است. با این حال در بعضی موارد تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها نیز در کنار نماد شیمیایی عنصر نوشته می‌شود. مانند  <math>{}_{26}^{56}\!{Fe}_{30}</math>  که در این حالت تعداد نوترون‌ها در پایین سمت راست نشان داده می‌شود. این طرز نمایش معمولاً در نوشتن واکنش‌های هسته ای و موازنه کردن آن‌ها به کار می‌رود.<ref>کرین، آشنایی با فیزیک هسته‌ای، ۱۲</ref> از لحاظ سطح انرژی برخی نوکلیدها یک سطح پایه و یک یا چند [[حالت برانگیخته]] دارند. حالت‌های برانگیخته در نماد نوکلیدها با یک حرف m پس از عدد جرمی مشخص می‌شود. m حرف اول کلمه metastable<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= |نام= |عنوان= Metastability|نشانی= https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Metastability&oldid=802567403|بازبینی= ۱۶ اکتبر ۲۰۱۷|اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= |تاریخ بایگانی= |کد زبان=}}</ref> به معنی نیمه‌پایدار یا [[شبه‌پایداری|شبه‌پایدار]] است.<ref>آرنیکار، اصول و مبانی شیمی هسته‌ای، ۹</ref> به عنوان مثال نوکلید [[تربیم]] علاوه بر حالت پایدار، چندین حالت برانگیخته نیز دارد که به صورت‌های [[ایزوتوپ‌های تربیم|Tb{{su|a=r|p=<small>144m1</small>}}]] و [[ایزوتوپ‌های تربیم|Tb{{su|a=r|p=<small>144m2</small>}}]] و [[ایزوتوپ‌های تربیم|Tb{{su|a=r|p=<small>144m3</small>}}]] و [[ایزوتوپ‌های تربیم|Tb{{su|a=r|p=<small>144m4</small>}}]] یا [[ایزوتوپ‌های تربیم|تربیم-<small>144m1</small>]]، [[ایزوتوپ‌های تربیم|تربیم-<small>144m2</small>]]، [[ایزوتوپ‌های تربیم|تربیم-<small>144m3</small>]] و [[ایزوتوپ‌های تربیم|تربیم-<small>144m4</small>]] نشان داده می‌شوند. روش‌های واپاشی و نیمه عمر این نوکلیدها با هم متفاوت است.<ref>{{یادکرد وب |عنوان= Isotopes of terbium|نشانی= https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Isotopes_of_terbium&oldid=775533993|بازبینی= ۱۳ اکتبر ۲۰۱۷}}</ref>

== حداقل نیمه‌عمر یک نوکلید ==
برخی نوکلیدهای مصنوعی که در [[شتاب‌دهنده ذرات|شتاب‌دهنده‌ها]] یا [[رآکتور هسته‌ای|رآکتورها]] ساخته می‌شوند، [[نیمه‌عمر]] بسیار کوتاهی دارند. به همین دلیل برای نوکلیدها یک نیمه‌عمر حداقلی تعریف شده‌است تا بتوان آن‌ها را در [[آشکارساز ذرات|آشکارسازها]] شناسایی کرد. این نیمه‌عمر <math>{10}^{-10}</math> ثانیه است. همچنین یک «[[هسته اتم|هسته]]» برای تبدیل شدن به یک «[[اتم]]» باید یک آرایهٔ الکترونی به دور خود جذب کند. این کار به زمانی در حدود <math>{10}^{-11}</math> ثانیه نیاز دارد<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= Powell|نام= Devin|عنوان= When Will We Reach the End of the Periodic Table?|نشانی= https://www.smithsonianmag.com/science-nature/when-will-we-reach-end-periodic-table-180957851/|بازبینی= ۱۷ نوامبر ۲۰۱۷|تاریخ= 19 January 2016|ناشر= Smithsonian Mag|}}</ref> که کمی کمتر از نیمه‌عمر حداقلی نوکلیدهاست و تضمین می‌کند که یک اتم تشکیل شده‌است.

== تاریخچه و ریشه‌شناسی ==
پس از کشف و مطالعهٔ عنصرهای شیمیایی، دانشمندان به تدریج متوجه تناقض‌هایی در ویژگی‌های آن‌ها شدند. طبق نظریه اتمی [[جان دالتون|دالتون]] تمام اتم‌های یک عنصر باید وزن یکسانی داشته باشند،<ref>مورتیمر، شیمی عمومی، ج۱، ۲۸</ref> اما اندازه‌گیری‌های شیمیدانان در قرن نوزدهم نشان می‌داد که یک عنصر می‌تواند در شکل‌های مختلفی در طبیعت یافت شود که هر کدام از این شکل‌ها نیز جرم اتمی مخصوص به خود را دارند. برای حل این مشکل، شیمیدان انگلیسی [[فردریک سودی]] در سال ۱۹۱۳ پیشنهاد کرد که اتم‌هایی که تنها اختلافشان در وزنشان است، همگی در یک خانه [[جدول تناوبی]] قرار داده شوند و برای تمایزگذاری بین آن‌ها از واژه [[ایزوتوپ]] (به معنی هم‌خانه) استفاده شود.<ref name="b" /> با ظهور دانش هسته ای و کشف ساختار هستهٔ اتم در قرن بیستم، معلوم شد که اختلاف وزن ایزوتوپ‌ها به دلیل تفاوت در تعداد نوترون‌ها است. با پیشرفت دانش هسته‌ای، تعداد زیادی «گونهٔ اتمی» مختلف کشف شد و روشن شد که برای توصیف آن‌ها به مفهومی جامع‌تر از ایزوتوپ نیاز است. در سال ۱۹۴۷ شیمیدان آمریکایی [[ترومن پی. کومان]] (Truman P. Kohman) با انتشار مقاله‌ای در نشریه «[[آمریکن ژورنال آو فیزیکس]]» واژه نوکلید را برای اشاره دقیق به یک گونهٔ اتمی خاص پیشنهاد کرد.

وی توضیح داد که این واژه را از ترکیب کلمه لاتین '''Nucleus''' (به معنای هسته) و پسوند '''ide'''- (به معنای گونه، نوع) ساخته‌است.<ref name="d">{{یادکرد ژورنال | نویسنده = Truman P. Kohman | عنوان = Proposed New Word: Nuclide | ژورنال = American Journal of Physics | دوره = 15 | شماره = | صفحه = 356-357 | سال = 1947 | pmid = | pmc = | doi = | url = http://aapt.scitation.org/doi/10.1119/1.1990965 | زبان = en}}</ref>

== ضرورت استفاده از واژه نوکلید ==
استدلال [[ترومن پی. کومان]] برای استفاده از این واژه چنین بود: "برای اشاره به اتمی که از نظر ساختمان هسته با اتم‌های دیگر تفاوت دارد، در [[زبان انگلیسی]] واژه ای وجود ندارد. هم اکنون از اصطلاح‌هایی مانند "یک گونهٔ اتمی" یا "یک نوع اتم" یا "یک گونهٔ هسته ای" استفاده می‌کنیم. اما این ترکیب‌ها فاقد سادگی و سرراستی مورد نیاز در متن‌های علمی هستند. از سوی دیگر واژهٔ ایزوتوپ نیز مناسب نیست چرا که ایزوتوپ به یک گونهٔ خاص از یک عنصر اشاره می‌کند و بر رابطهٔ بین ایزوتوپ‌های یک عنصر تأکید دارد که چیزی شبیه رابطهٔ "برادری" یا "همکاری" است. واژهٔ هسته نیز برای مقصود ما مناسب نیست چرا که مفهوم هسته به ندرت به تنهایی در نظر گرفته می‌شود و در حالت معمول آن را یکی از اجزای سازندهٔ اتم می‌دانند".<ref name="d" />

هم اکنون هنگامی که از واژه نوکلید استفاده می‌کنیم، سه ویژگی اساسی یک اتم یا هسته را به‌طور دقیق مشخص می‌کنیم:
* تعداد پروتون‌ها (یا [[عدد اتمی]]Z)
* تعداد نوترون‌ها
* سطح انرژی یا حالت برانگیختگی.

به این ترتیب از ایجاد هرگونه ابهام جلوگیری می‌کنیم چرا که تغییر هرکدام از این ویژگی‌ها باعث تغییرات چشمگیری در اتم یا هسته می‌شود. مثلا:
* تغییر در تعداد پروتون‌ها در واقع به معنای تغییر ماهیت [[عنصر (شیمی)|عنصر]] است. مثلاً [[اکسیژن]] و [[نیتروژن]] که اولی هشت و دومی نُه پروتون دارد، دو عنصر متفاوت هستند.
* با تغییر تعداد نوترون‌ها، [[جرم اتمی]] و خواص هسته‌ای عنصر تغییر می‌کند. مثلاً [[اورانیم-۲۳۵]] (که۱۴۳ نوترون دارد) شکافت پذیر است ولی [[اورانیم-۲۳۸]] (که ۱۴۶ نوترون دارد) شکافت پذیر نیست.
* با تغییر سطح انرژی یا حالت برانگیختگی هسته‌ها، برخی ویژگی‌های مهم آن‌ها مثل [[نیمه عمر]] یا [[واپاشی هسته‌ای|چگونگی واپاشی]] تغییر می‌کند.

با توجه به این موارد، استفاده از واژه‌های اتم، عنصر، هسته یا حتی [[ایزوتوپ]] به ویژه در علوم هسته‌ای می‌توانند باعث ایجاد ابهام شوند.

== تفاوت نوکلید و [[ایزوتوپ]] ==
طبق آنچه گفته شد، ایزوتوپ‌ها زیرمجموعه‌ای از نوکلیدها هستند. به عبارت دقیق‌تر ایزوتوپ‌ها نوکلیدهایی هستند که تعداد پروتون‌هایشان با هم برابر است.

ایزوتوپ‌ها می‌توانند ویژگی‌های هسته‌ای گوناگونی داشته باشند. اما ویژگی‌های شیمیایی یکسانی دارند. چرا که ویژگی‌های شیمیایی یک عنصر را آرایش الکترون‌های آن تعیین می‌کند نه ساختار هسته. حتی در هسته‌های سبک که اختلاف نسبت نوترون به پروتون بین ایزوتوپ‌های مختلف زیاد است، تغییر تعداد نوترون‌ها تأثیر محسوسی بر خواص شیمیایی ایزوتوپ‌ها ندارد (هرچند استثناءهای معدودی مثل [[ایزوتوپ‌های هیدروژن]] وجود دارد). از سوی دیگر نوکلیدها علاوه بر خواص هسته‌ای متفاوت، ممکن است خواص شیمیایی متفاوتی نیز داشته باشند. چرا که نوکلیدها در واقع «گونه‌های مختلف اتم‌ها» هستند.<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= |نام= |عنوان= Isotope vs. nuclide|نشانی= https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuclide&oldid=779658563|بازبینی= ۱۳ اکتبر ۲۰۱۷|اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= |تاریخ بایگانی= |کد زبان=}}</ref>

البته واژه ایزوتوپ در مجموع رایج‌تر از نوکلید است و هنوز هم در جاهایی که نوکلید مناسبتر است، به اشتباه از واژه ایزوتوپ استفاده می‌شود. مثلاً در [[پزشکی هسته‌ای]]، رادیونوکلیدها (نوکلیدهای پرتوزا) را حتی وقتی عددهای اتمی متفاوتی دارند به اشتباه [[ایزوتوپ پرتوزا|رادیوایزوتوپ]] می‌خوانند.<ref>{{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = سیبورگ| نام = گلن تی| پیوند نویسنده = | عنوان = شیمی هسته‌ای نوین| ترجمه = | جلد = | سال = | ناشر = |مکان = | شابک = | صفحه = ۸| پیوند =}}</ref>

== انواع نوکلیدها ==
نوکلیدها را از نظر روابط میان ذرات تشکیل دهنده و سطوح مختلف انرژی، می‌توان به گروه‌های زیر تقسیم کرد. این تقسیم‌بندی را نخستین بار [[ترومن پی. کومان]] انجام داد.<ref name="d" />

'''۱-[[ایزوتوپ]]‌ها:'''

نوکلیدهایی که تعداد پروتون‌هایشان مساوی باشد را ایزوتوپ می‌نامند. واژه ایزوتوپ به معنی هم‌جا یا هم‌خانه است و به این واقعیت اشاره دارد که ایزوتوپ‌ها در واقع نوکلیدهایی هستند که در یک خانه جدول تناوبی قرار دارند. به عبارت دیگر آن‌ها شکل‌های مختلف یک عنصر شیمیایی هستند. مانند [[کربن-۱۲|C{{su|a=r|p=۱۲}}]] و [[کربن-۱۳|C{{su|a=r|p=۱۳}}]] و [[کربن-۱۴|C{{su|a=r|p=۱۴}}]] که همه ایزوتوپ‌های مختلف عنصر کربن هستند.

'''۲-[[ایزوتون]]‌ها:'''

نوکلیدهایی که نوترون‌های برابر ولی تعداد پروتون‌های متفاوت دارند، ایزوتون نامیده می‌شوند. به عنوان مثال [[ایزوتوپ‌های کریپتون|K{{su|a=r|p=۳۹|b=۱۹}}]] و [[ایزوتوپ‌های آرگون|Ar{{su|a=r|p=۳۸|b=۱۸}}]] و [[ایزوتوپ‌های کلر|Cl{{su|a=r|p=۳۷|b=۱۷}}]] و [[ایزوتوپ‌های گوگرد|S{{su|a=r|p=۳۶|b=۱۶}}]] همگی ۲۰ نوترون دارند و با هم ایزوتون هستند.

واژه ایزوتون را فیزیکدان آلمانی [[ک. گوگن هایمر]] (K. Guggenheimer) در سال ۱۹۳۴ ابداع کرد. وی در کلمه isotope حرف p (به عنوان نماینده پروتون) را با حرف n (به عنوان نماینده نوترون) جایگزین کرد تا به یکسان بودن تعداد نوترون‌ها اشاره کند.<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= Brucer|نام= Marshall|عنوان= Nuclear Medicine Begins With a Boa Constrictor|نشانی= http://jnm.snmjournals.org/content/19/6/581.full.pdf|بازبینی= |اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= |تاریخ بایگانی= | صفحه = 590 |فرمت =}}</ref>

'''۳-[[ایزوبار]]ها:'''

نوکلیدهایی که عدد جرمی یکسان دارند ولی تعداد پروتون‌هایشان متفاوت است، ایزوبارهای یکدیگر محسوب می‌شوند. برای مثال [[ایزوتوپ‌های فلوئور|F{{su|a=r|p=۱۷|b=۹}}]] و [[ایزوتوپ‌های اکسیژن|O{{su|a=r|p=۱۷|b=۸}}]] و [[ایزوتوپ‌های نیتروژن|O{{su|a=r|p=۱۷|b=۷}}]] که عدد جرمی هرکدامشان ۱۷ است، با هم ایزوبار هستند.
واژه ایزوبار نخستین بار توسط شیمیدان بریتانیایی [[آلفرد والتر استوارت]] (Alfred Walter Stewart) در سال ۱۹۱۸ پیشنهاد شد. او این واژه را از ترکیب دو کلمه یونانی isos (یکسان) و baros (وزن) ابداع کرد. ایزوبار به معنی هم‌وزن است ولی باید توجه داشت که منظور از هم وزن، یکسان بودن عددهای جرمی این نوکلیدها است. بدیهی است که [[جرم اتمی]] ایزوبارها با هم متفاوت است.<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= |نام= |عنوان= (Isobar (nuclide|نشانی= https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Isobar_(nuclide)&oldid=790992791|بازبینی= ۱۶ اکتبر ۲۰۱۷|اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= |تاریخ بایگانی= |کد زبان=}}</ref>

'''۴-[[هسته‌های آینه‌ای]]:'''

هرگاه تعداد نوترون‌ها و پروتون‌های یک نوکلید به ترتیب برابر با تعداد پروتون‌ها و نوترون‌های یک نوکلید دیگر باشد، آن‌ها را هسته‌های آینه‌ای (Mirror nuclei) می‌نامند. مانند نوکلیدهای [[ایزوتوپ‌های اکسیژن|O{{su|a=r|p=۱۴|b=۸}}]] و [[ایزوتوپ‌های کربن|C{{su|a=r|p=۱۴|b=۶}}]] یا [[ایزوتوپ‌های هلیم|He{{su|a=r|p=۳|b=۲}}]] و [[ایزوتوپ‌های هیدروژن|H{{su|a=r|p=۳|b=۱}}]].

همان‌طور که ملاحظه می‌شود عدد جرمی این نوکلیدها با هم برابر است و ایزوبار محسوب می‌شوند. به همین دلیل آن‌ها را [[ایزوبارهای آینه‌ای]] نیز می‌نامند.<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= |نام= |عنوان= Mirror nuclei|نشانی= https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Mirror_nuclei&oldid=785537373|بازبینی= ۱۷ اکتبر ۲۰۱۷|اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= |تاریخ بایگانی= |کد زبان=}}</ref>

'''۵-[[ایزودیافر]]ها:'''

نوکلیدهایی هستند که عدد اتمی و عدد جرمی متفاوتی دارند ولی اختلاف تعداد پروتون‌ها و تعداد نوترون‌هایشان برابر است. مثلاً در هر دو نوکلید [[ایزوتوپ‌های اورانیم|U{{su|a=r|p=۲۳۸|b=۹۲}}]] و [[ایزوتوپ‌های توریم|Th{{su|a=r|p=۲۳۴|b=۹۰}}]] اختلاف تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها برابر ۵۴ است: N − Z = ۵۴

'''۶-[[ایزومر هسته‌ای|ایزومرهای هسته‌ای]]:'''

نوکلیدهایی که تعداد نوترون‌ها و پروتون‌هایشان با هم برابر است ولی سطح‌های انرژی یا حالت‌های برانگیختگی متفاوتی دارند، ایزومرهای هسته‌ای نامیده می‌شوند. برای مثال [[تکنسیم-۹۹ام|Tc{{su|a=r|p=۹۹m}}]] و [[تکنسیم-۹۹ام|Tc{{su|a=r|p=۹۹}}]] دارای دو سطح انرژی مختلف هستند؛ بنابراین هرچند از لحاظ شیمیایی ایزوتوپ یکدیگرند، از لحاظ هسته ای دو نوکلید مختلف به‌شمار می‌آیند.<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= |نام= |عنوان= Nuclear isomer|نشانی= https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Nuclear_isomer&oldid=802724136|بازبینی= ۱۶ اکتبر ۲۰۱۷|اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= |تاریخ بایگانی= |کد زبان=}}</ref>

{| class="wikitable" style="margin: 1em auto 1em auto"
|-
|
!نام!!ویژگی ها!!مثال
|-
|۱||ایزوتوپ‌ها||تعداد پروتون‌ها برابر، تعداد نوترون‌ها متفاوت||[[کربن-۱۲|C{{su|a=r|p=۱۲}}]] و [[کربن-۱۳|C{{su|a=r|p=۱۳}}]] [[کربن-۱۴|C{{su|a=r|p=۱۴}}]]
|-
|۲||ایزوتون‌ها||تعداد نوترون‌ها برابر، تعداد پروتون‌ها متفاوت||[[ایزوتوپ‌های کریپتون|K{{su|a=r|p=۳۹|b=۱۹}}]] و [[ایزوتوپ‌های آرگون|Ar{{su|a=r|p=۳۸|b=۱۸}}]] و [[ایزوتوپ‌های کلر|Cl{{su|a=r|p=۳۷|b=۱۷}}]]
|-
|۳||ایزوبارها||عددهای جرمی یکسان، تعداد پروتون‌ها متفاوت||[[ایزوتوپ‌های فلوئور|F{{su|a=r|p=۱۷|b=۹}}]] [[ایزوتوپ‌های اکسیژن|O{{su|a=r|p=۱۷|b=۸}}]] و [[ایزوتوپ‌های نیتروژن|O{{su|a=r|p=۱۷|b=۷}}]]
|-
|۴||هسته‌های آینه‌ای||تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها به صورت ضربدری برابر||[[ایزوتوپ‌های هلیم|He{{su|a=r|p=۳|b=۲}}]] و [[ایزوتوپ‌های هیدروژن|H{{su|a=r|p=۳|b=۱}}]]
|-
|۵||ایزودیافر||اختلاف تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها برابر||[[ایزوتوپ‌های اورانیم|U{{su|a=r|p=۲۳۸|b=۹۲}}]] و [[ایزوتوپ‌های توریم|Th{{su|a=r|p=۲۳۴|b=۹۰}}]]
|-
|۶||ایزومرهای هسته‌ای||سطح‌های انرژی یا حالت‌های برانگیختگی متفاوت||[[تکنسیم-۹۹ام|Tc{{su|a=r|p=۹۹}}]] و [[تکنسیم-۹۹ام|Tc{{su|a=r|p=۹۹m}}]]
|}

== پایداری نوکلیدها ==
[[پرونده:Binding energy curve.jpg|چپ|بندانگشتی|350px|نمودار انرژی بستگی هسته بر حسب [[عدد جرمی]]]]
نوکلیدها به دو دستهٔ پایدار و ناپایدار تقسیم می‌شوند. نوکلیدهای ناپایدار پرتوزا هستند و دچار [[واپاشی هسته‌ای|واپاشی]] می‌شوند. منظور از نوکلید پایدار، نوکلیدی است که خودبه‌خود دچار واپاشی نشود. پایداری یک نوکلید به عوامل متعددی بستگی دارد و هیچ قاعدهٔ دقیقی وجود ندارد که بتوان بر اساس آن پایداری یا ناپایداری یک نوکلید را پیش‌بینی کرد. اما با استفاده از سه قاعده می‌توان پایداری نوکلیدها را تخمین زد:

'''۱-بالا بودن [[انرژی بستگی هسته|انرژی بستگی]] متوسط [[ذرات هسته‌ای|نوکلئون‌ها]]'''.

[[پرونده:Isotopes_and_half-life.svg|چپ|بندانگشتی|350px|محدوده پایداری نوکلیدها بر حسب تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها.]]انرژی لازم برای تجزیهٔ یک هسته به نوکلئون‌ها (پروتون‌ها و نوترون‌ها) را انرژی بستگی هسته می‌نامند. با تقسیم این انرژی بر تعداد نوکلئون‌ها، «انرژی بستگی متوسط نوکلئون‌ها» به دست می‌آید. هر قدر این کمیت بیشتر باشد، نوکلید پایدارتر است. با توجه به نمودار مشاهده می‌شود که انرژی بستگی متوسط نوکلیدهایی که عدد جرمی‌شان حول و حوش عدد جرمی نوکلید [[آهن-۵۶]] است، بیشترین مقدار را دارد و در نتیجه این نوکلیدها بیشترین پایداری را دارند.

'''۲-برابر بودن تعداد پروتون‌ها و نوترون‌ها در نوکلیدهای سبک (Z<۲۰)'''.

نوکلیدهایی که عدد اتمی‌شان کمتر از ۲۰ است و در آن‌ها تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها با هم برابر است، بسیار پایدارند. اما با افزایش عدد اتمی، پایداری نوکلیدها کاهش می‌یابد چرا که با بیشتر شدن تعداد پروتون‌ها، نیروهای دافعهٔ [[الکترواستاتیک]] بین آن‌ها افزایش می‌یابد و هسته را ناپایدار می‌کند. برای غلبه بر این نیروها، باید تعداد نوترون‌ها در هسته افزایش یابد تا [[نیروی هسته‌ای قوی|نیروهای هسته‌ای قوی]] بر نیروهای دافعهٔ الکترواستاتیک غلبه کنند و موجب پایداری هسته بشوند. با توجه به نمودار مشاهده می‌شود که با بالا رفتن عدد اتمی (Z>۲۰)، محدودهٔ پایداری نوکلیدها از خط N=Z فاصله می‌گیرد و به سمت افزایش تعداد نوترون‌ها می‌رود.

'''۳-زوج بودن تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها'''.

نوکلیدهایی که تعداد نوترون‌ها و پروتون‌هایشان زوج است، بالاترین پایداری را دارند. بین نوکلیدهای شناخته شدهٔ پایدار، ۵۷٪/۸ تعداد پروتون و نوترون زوج دارند. در ۱۹٪/۸ تعداد نوترون‌ها زوج و تعداد پروتون‌ها فرد است. در ۲۰٪/۹ تعداد پروتون‌ها زوج و نوترون‌ها فرد است و فقط در ۱٪/۵ از نوکلیدهای پایدار تعداد نوترون‌ها و پروتون‌ها هر دو فرد است.<ref>اسموت و دیگران، شیمی عمومی با نگرش کاربردی، ج۳، ۷۶۱–۷۶۴</ref>

== نوکلیدهای طبیعی و مصنوعی ==
تا کنون (سال ۲۰۱۷) ۳۳۸۶ نوکلید شناخته شده که از این میان ۳۴۰ نوکلید در طبیعت یافت می‌شوند. مابقی نوکلیدها مصنوعی هستند و توسط واکنش‌های هسته‌ای ساخته می‌شوند. تمام نوکلیدهای مصنوعی پرتوزا و ناپایدار هستند و از آن جا که تحقیق و پژوهش در این زمینه ادامه دارد، تعدادشان در آینده افزایش خواهد یافت.

اما نوکلیدهای طبیعی را می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد:
# '''نوکلیدهای طبیعی کاملاً پایدار'''. تعداد آن‌ها حدود ۲۵۸ عدد است. این تعداد تقریبی است چرا که با فناوری‌های فعلی هیچگونه واپاشی و پرتوزایی در آن‌ها مشاهده نمی‌شود اما ممکن است در آینده معلوم شود که این‌ها نیز ناپایدارند و نیمه‌عمرهایی فوق‌العاده طولانی دارند.
# '''نوکلیدهای طبیعی ناپایدار با نیمه‌عمرهای بسیار بالا'''. تعداد آن‌ها ۲۸ عدد است. این نوکلیدها مربوط به ۸۰ عنصر اول جدول تناوبی هستند (Z<۸۰) و نیمه‌عمرشان بیش از ۱۰<sup>۱۵</sup> سال است.
# '''نوکلیدهای دیرینهٔ پرتوزا'''. که عبارتند از [[اورانیم-۲۳۸|U{{su|a=r|p=۲۳۸}}]] و [[اورانیم-۲۳۵|U{{su|a=r|p=۲۳۵}}]] و [[ایزوتوپ‌های توریم|Th{{su|a=r|p=۲۳۲}}]]. این‌ها جز [[نوکلید دیرینه|نوکلیدهای دیرینه]] (Primordial nuclides) هستند یعنی از فرایند [[مه‌بانگ]] و پیدایش هستی به وجود آمده‌اند. نوکلیدهای دیرینه ناپایدار و پرتوزا هستند اما نیمه‌عمرشان آنقدر زیاد است که هنوز در زمین یافت می‌شودند. نوکلیدهای این دسته هم‌اکنون منبع اصلی تولید انرژی هسته‌ای هستند.
# '''نوکلیدهای ثانوی پرتوزا'''. نوکلیدهایی هستند که حاصل واپاشی نوکلیدهای دیرینهٔ پرتوزا هستند یا از برخورد [[پرتو کیهانی|پرتوهای کیهانی]] با نوکلیدهای طبیعی، به‌طور دائم ساخته می‌شوند. مانند [[کربن-۱۴|C{{su|a=r|p=۱۴}}]] و [[ایزوتوپ‌های بریلیم|Be{{su|a=r|p=۱۰}}]] و [[ایزوتوپ‌های بریلیم|Be{{su|a=r|p=۷}}]] و [[ایزوتوپ‌های هیدروژن|H{{su|a=r|p=۳}}]].<ref>لییزر، شیمی هسته‌ای و رادیو شیمی، ۱۲</ref>

== مرجع اطلاعات جدید دربارهٔ نوکلیدها ==
نشریه '''Nuclear Data Sheets'''<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= |نام= |عنوان= Nuclear Data Sheets|نشانی= http://www.nndc.bnl.gov/nds/|بازبینی= ۱۹ اکتبر ۲۰۱۷|اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= |تاریخ بایگانی= |کد زبان=}}</ref> یکی از منابع معتبر اطلاعات مربوط به نوکلیدهاست. این نشریه به صورت ماهانه منتشر می‌شود و نه تنها اطلاعات مربوط به هر دسته از ایزوبارها را منتشر می‌کند، بلکه خلاصهٔ تمام مقالات منتشر شده در سال را به صورت دسته‌بندی شده بر حسب نوکلیدها ارائه می‌کند.<ref>کرین، آشنایی با فیزیک هسته‌ای، ۱۴</ref> ناشر آن [[آزمایشگاه ملی بروک هِیوِن]] (Brookhaven National Laboratory) [[ایالات متحده آمریکا]] است. داده‌های این نشریه توسط گروهی از فیزیکدانان از سراسر جهان تهیه می‌شود که از اعضای [[آژانس بین‌المللی انرژی اتمی]] هستند.<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= |نام= |عنوان= INTERNATIONAL NETWORK OF NUCLEAR STRUCTURE AND DECAY DATA EVALUATORS (NSDD)|نشانی= https://www-nds.iaea.org/nsdd/|بازبینی= ۱۹ اکتبر ۲۰۱۷|اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= |تاریخ بایگانی= |کد زبان=}}</ref> این نشریه در سایت [[ساینس دیرکت|ساینس دایرکت]] قابل دسترس است.<ref>{{یادکرد وب |نام خانوادگی= |نام= |عنوان= Science Direct: Nuclear Data Sheets|نشانی= http://www.sciencedirect.com/science/journal/00903752?sdc=1|بازبینی= ۱۹ اکتبر ۲۰۱۷|اثر= |تاریخ= |ناشر= |نشانی بایگانی= |تاریخ بایگانی= |کد زبان=}}</ref>

== جستارهای وابسته ==
* [[ایزوتوپ]]
* [[نوکلید دیرینه]]
* [[ایزوتوپ پرتوزا]]
* [[جدول نوکلیدها]]
* [[عنصر تک نوکلید]]
* [[عنصر تک ایزوتوپ]]
* [[فهرست عناصر بر پایه پایداری ایزوتوپ‌ها|فهرست عنصرها بر پایه پایداری ایزوتوپ‌ها]]

== پانویس ==
{{پانویس|۲}}

== منابع ==
* {{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = کاشیگر| نام = لطیف| پیوند نویسنده = | عنوان = فرهنگ فیزیک| ترجمه = | جلد = ۳| سال = ۱۳۹۴| ناشر = فرهنگ معاصر|مکان = تهران| شابک = 978-600-105-103-6| صفحه = | پیوند = http://www.farhangmoaser.com/book/فرهنگ-فیزیک-2.htm}}
* {{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = سیبورگ| نام = گلن تی و دیگران| عنوان = شیمی هسته‌ای نوین| ترجمه = رضا قلی پور پیوندی، محمد قنادی مراغه| جلد = | سال = ۱۳۹۲| ناشر = پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای|مکان = تهران| شابک = 978-600-92579-5-9| صفحه = | پیوند =http://lib.aeoi.org.ir/Farsi/NewsManagement/MySimple/41}}
* {{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = لییزر| نام = کارل هاینریخ| عنوان = شیمی هسته‌ای و رادیوشیمی-مبانی و کاربردها| ترجمه = محمد قنادی مراغه| جلد = | سال = ۱۳۸۲| ناشر = سازمان انرژی اتمی ایران|مکان = تهران| شابک = 964-8234-07-8| صفحه = | پیوند =}}
* {{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = کرین |نام = کنت| عنوان = آشنایی با فیزیک هسته‌ای| ترجمه = ابراهیم ابوکاظمی، منیژه رهبر| جلد = ۱| سال = ۱۳۷۱| ناشر = مرکز نشر دانشگاهی|مکان = تهران| شابک = ۹۷۸-۹۶۴-۰۱-۰۶۲۴}}
* {{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = آرنیکار | نام = اچ. جی| پیوند نویسنده = | عنوان = اصول و مبانی شیمی هسته‌ای| ترجمه = محمد قنادی مراغه| سال = ۱۳۷۲| ناشر = سازمان انرژی اتمی ایران|مکان = تهران| شابک = 81-224-0255-0}}
* {{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = مورتیمر | نام = چارلز|عنوان = شیمی عمومی | ترجمه = علی پورجوادی و دیگران| جلد = ۱| سال = ۱۳۷۶| ناشر = مرکز نشر دانشگاهی|مکان = تهران| شابک = 964-01-0734-4|}}
* {{یادکرد ژورنال | نویسنده = Truman P. Kohman | عنوان = Proposed New Word: Nuclide | ژورنال = American Journal of Physics | دوره = 15 | شماره = | صفحه = 356-357 | سال = 1947 | pmid = | pmc = | doi = | url = http://aapt.scitation.org/doi/10.1119/1.1990965 | زبان = en}}
* {{یادکرد وب |نام خانوادگی= Brucer|نام= Marshall|عنوان= Nuclear Medicine Begins With a Boa Constrictor|نشانی= http://jnm.snmjournals.org/content/19/6/581.full.pdf|بازبینی= ۱۶ اکتبر ۲۰۱۷|}}
* {{یادکرد کتاب | نام خانوادگی = اسموت| نام = رابرت و دیگران|عنوان = شیمی عمومی با نگرش کاربردی| ترجمه = علی سیدی، مرتضی خلخالی| جلد = ۳| سال = ۱۳۹۰| ناشر = انتشارات فاطمی|مکان = تهران| شابک = 964-318-280-0| پیوند =http://fatemi.ir/Details.aspx?bookid=4369}}

== پیوند به بیرون ==
*[http://www-nds.iaea.org/livechart The Live Chart of Nuclides] at The International Atomic Energy Agency

{{داده‌های کتابخانه‌ای}}

[[رده:ایزوتوپ‌ها]]
[[رده:فیزیک هسته‌ای]]
[[رده:ویکی‌سازی رباتیک]]