الخواص الدورية للأنوية( الأعداد السحرية):

كما هو معروف فإن الخواص الكيميائية للعناصر تتكرر دوريا بعد الأعداد الذرية 2، 10، 18، 36، 54، 86. وعلى هذا الأساس تم وضع الجدول الدوري للعناصر. وبشكل مشابه فقد لوحظ أن خواص الأنوية تتكرر بصورة دورية وتنتهي كل دورة عند الأعداد 2، 8، 20، 50، 82، 126 من النيوترونات أو البروتونات وهي الأعداد التي يطلق عليها الأعداد السحرية Magic Numbers .

وقد فسرت هذه المشاهدة على أساس أنه كما تعمل الإلكترونات في الذرات على الإزدواج لتكوين روابط مستقرة كذلك فإن النيوكلونات ذات نفس النوع (بروتون – بروتون أو نيوترون – نيوترون) تعمل على الإزدواج لتزيد من ثبات النواة، وهناك من الدلائل ما يدعم هذا الافتراض:

1- أن الأنوية ذات الأعداد الزوجية من البروتونات والنيوترونات هي أكثر ثباتا من غيرها 201 نواة من أصل 336

2- دائما ما تنتهي سلاسل الإشعاع عند عنصر يحمل رقما سحريا هو غالبا الرصاص للسلاسل الطبيعية حيث العدد الذري له 82 أو البزموث الذي عدد الكتلة له 126 في حالة سلسلة النبتونيوم وكلاهما رقم سحري.

3- بالنسبة لعنصر القصدير الذي عدده الذري 50 وهو رقم سحري فإن هناك 10 نظائر مستقرة وهذا رقم كبير على غير العادة، وبالمثل عنصر الكالسيوم الذي عدده الذري يساوي 20 له ستة نظائر مستقرة.

 4-  أن أكثر العناصر وجودا في الطبيعة سواء في القشرة الأرضية أو حتى الوجود الكوني هي العناصر الآتية:

¹⁶₈O₈, ²⁸₁₄Si₁₄, ¹¹⁸₅₀Sn₆₈, ⁸⁸₃₈Sr₅₀, ⁸⁹₃₉Y₅₀, ⁹⁰₄₀Zr₅₀, ¹³⁸₅₆Ba₈₂, ¹³⁹₅₇La₈₂, ¹⁴⁰₅₇Ce₈₂,²⁰⁸₈₂Pb₁₂₆

وهذه العناصر كما هو واضح تحتوي على أعداد سحرية.

 5- إنبعاث نيوترونات من أنوية تحم رقما سحريا يوضح أن لهذه الأنوية ثباتا غير عادي، فمن المعلوم أن الطاقة اللازمة لنزع نيوترون تساوي في المتوسط ما بين 7-8 مليون الكترون فولت، ولكن من الملاحظ في تفاعلات الإنشطار النووي أنه عندما تتكون أنوية مثل: ⁸⁹Sr₅₁  أو ¹³⁷Xe₈₃ في نواتج الإنشطار وهي أنوية كما هو ملاحظ تحمل عدد من النيوترونات أكبر من الرقم السحري بوحدة واحدة فإن مثل هذه الأنوية تتحلل تلقائيا عن طريق إشعاع نيوترون وبطاقة صغيرة لا تقارن بالقيمة المتوسطة.

6- الطاقة اللازمة لنزع نيوترون من أنوية نظائر الرصاص لها قيم تؤكد صحة فرضية ثبات الأنوية التي تحمل رقما سحريا، يوضح الجدول (2) أن أقل طاقة هي تلك الخاصة بالنظير 209 وهي لنزع النيوترون رقم 127، حيث أن هذا البروتون سيؤدي إلى تكون النظير 208 الذي يمتلك رقما سحريا في عدد البروتونات 82 وعدد النيوترونات 126 .

    جدول (2): الطاقة اللازمة لنزع نيوترون واحد من نظائر الرصاص المختلفة.