عنصر أحادي النظائر

العنصر أحادي النظائر هو عنصر له نظير مستقر واحد فقط (نوى). يوجد 26 عنصرًا من هذا النوع، مذكورة أدناه.

يتم تعريف الاستقرار تجريبياً للعناصر الكيميائية، حيث أن جميع النوى ذات الأعداد الذرية التي تزيد عن 40 أو 66 (حسب التعريف، انظر النوى المستقرة ) غير مستقرة نظرياً، ولكن يبدو أن لها أعمار نصف طويلة لدرجة أنه لم يتم رصد اضمحلالها بشكل مباشر أو غير مباشر (من قياس المنتجات).

تتميز العناصر أحادية النظائر، باستثناء حالة واحدة، بعدد فردي من البروتونات ( Z فردي ) وعدد زوجي من النيوترونات. وبسبب اكتساب الطاقة من خلال اقتران النوى ، فإن النواة التي تحتوي على عدد فردي من كليهما (باستثناء الحالات الأربع الأخف: الهيدروجين-2 ، الليثيوم-6 ، البورون-10 ، النيتروجين-14 ) لن تكون مستقرة بيتا أو مستقرة. والاستثناء الحالي هو التنتالوم-180m ، المستقر رصديًا وإن لم يكن مستقرًا بيتا.

تُعدّ البريليوم حالةً استثنائيةً ، إذ يبلغ عددها الذري 4؛ فنظيرها البدائي الوحيد المستقر، البريليوم-9، يحتوي على 4  بروتونات و5  نيوترونات. ويمنع عدم استقرار نواة البريليوم-8، التي تنقسم إلى نواتين من الهيليوم-4 مترابطتين بشكلٍ استثنائي، من امتلاك نظير مستقر يحتوي على أعداد متساوية من البروتونات والنيوترونات ( البريليوم-8 ، الذي يحتوي على 4 من كلٍّ منهما). كما يمنعه التباين الكبير في نسبة البروتونات إلى النيوترونات، بالنسبة لعنصر خفيف كهذا (4:6 ~ 0.67)، من امتلاك نظير مستقر يحتوي على 4 بروتونات و6 نيوترونات. (مع ذلك، يبلغ عمر النصف للبريليوم-10 1.387 مليون سنة، وهو عمر قصير جدًا ليكون بدائيًا ، ولكنه يشير إلى استقرار نسبي لنظير خفيف مع هذا الخلل في التوازن).

تتداخل مجموعة العناصر أحادية النظائر مع مجموعة العناصر أحادية النوى البالغ عددها 21 عنصرًا، ولكنها لا تُطابقها تمامًا، إذ تتميز هذه العناصر بوجود نظير واحد فقط (نوى) في الطبيعة. ^{[ 1 ]} ويعود السبب في ذلك إلى وجود بعض النوى الأولية المشعة طويلة العمر في الطبيعة، والتي قد تكون لعنصر أحادي النظائر، مما يمنعها من أن تكون أحادية النوى بشكل طبيعي. ويحدث هذا في حالة سبعة من العناصر أحادية النظائر. فهذه العناصر أحادية النظائر، ولكنها ليست أحادية النوى بسبب وجود نوى أولية مشعة طويلة العمر. وهذه العناصر هي: الفاناديوم ، والروبيديوم ، والإنديوم ، واللانثانوم ، واليوروبيوم ، واللوتيتيوم ، والرينيوم . وبالنسبة للإنديوم والرينيوم، فإن النظير المشع طويل العمر هو النظير الأكثر وفرة في الطبيعة، بينما النظير المستقر هو الأقل وفرة.

في حالتين إضافيتين ( البزموت ^{[ 2 ]} والبروتكتينيوم )، لا تُعتبر العناصر أحادية النواة، بحكم تعريفها ، أحادية النظائر، لأن النواة الموجودة طبيعيًا مشعة، وبالتالي لا يمتلك العنصر أي نظائر مستقرة على الإطلاق. ولكي يكون العنصر أحادي النظائر، يجب أن يمتلك نواة مستقرة واحدة.

تُشار إلى العناصر غير أحادية النظير بعلامة النجمة، ويُذكر النظير المشع البدائي طويل العمر . في حالتين (الإنديوم والرينيوم)، يكون النظير الأكثر وفرة في الطبيعة هو النظير المشع بشكل طفيف، وفي حالة اليوروبيوم، يشكل النظير المشع ما يقارب نصف الكمية.

• الأوزان الذرية للعناصر اعتبارًا من عام 2000، مع قسم عن النظائر الأحادية بدءًا من الصفحة  708