幻數的一個重要性質是，當一個核子的質子數或中子數等于一個幻數時，它的最外層的核子就會填滿一個完整的能級。這就像電子在原子中的情況一樣，當電子填滿一個殼層時，原子就會變得更穩定。這種情況下，我們說這個核子是閉殼層的。閉殼層的核子比其他核子更難被分裂或衰變，因為它們的結合能更高，需要更多的能量才能打破它們。

幻數的另一個重要性質是，當一個核子的質子數和中子數都等于一個幻數時，它就會變得更加穩定，甚至可以超越其他核子的穩定性。這種情況下，我們說這個核子是雙幻數的。雙幻數的核子是一些最穩定的核子，它們的壽命可以達到幾十億年，甚至永遠不衰變。例如，鉛-208(82個質子和126個中子)就是一個雙幻數的核子，它是所有核子中最重的穩定核子。

新發現的同位素

幻數的理論是基于一個簡單的假設，即核子在原子核中的運動可以用一個球形的勢阱來描述。這個勢阱的形狀和大小取決于核子的總數。然而，這個假設并不總是成立的。有些核子的形狀并不是球形的，而是橢球形的，或者有些其他的變形。這些變形會影響核子的能級和穩定性，導致一些新的幻數的出現，或者一些舊的幻數的消失。這些現象在核子的兩個極端，即富中子和富質子的情況下，尤為明顯。

最近，在中國科學院近代物理研究所的強流重離子加速器上，成功地合成了兩種新的富質子核子，即鋨-160(76個質子和84個中子)和鎢-156(74個質子和82個中子)。這兩種核子都是通過將鎘-106和鎳-58的原子核碰撞在一起，然后剝離掉四個中子的方式產生的。這個過程非常復雜，因為它需要精確地控制碰撞的能量和角度，以及有效地分辨和檢測產生的核子。

鋨-160和鎢-156的發現是非常重要的，因為它們揭示了一個有趣的現象，即N=82的幻數在富質子核子中變得更強。N=82是一個非常重要的幻數，它對應于中子的第六個能級的填滿。在中子數接近或等于82的核子中，這個能級會形成一個很大的能隙，使得核子的結合能顯著增加，從而增強了核子的穩定性。然而，當我們繼續增加質子數，減少中子數的時候，N=82的幻數會不會保持呢?根據簡單的球形勢阱模型，我們預期這個幻數會逐漸減弱，甚至消失，因為核子的形狀會發生變化，導致能級的重新排列。

然而，物理學家發現的結果卻與這個預期相反。他們測量了鋨-160的α衰變，即它會放出一個氦-4的核子，變成鎢-156。

他們發現，鋨-160的α衰變能量為7080 (26) keV，而它的半衰期為201+58 −37 μs。這兩個數據都比預期的要大，說明鋨-160比預期的要穩定。同樣，他們發現鎢-156是一個β+衰變，即它會放出一個正電子，變成鉭-156。他們發現，鎢-156的半衰期為291+86 −61 ms，也比預期的要大，說明鎢-156也比預期的要穩定。

為了解釋這些結果，他們引入了一個參數，叫做α衰變的約化寬度(δ2)。這個參數可以衡量α衰變的概率，它與核子的結合能和形狀有關。他們發現，對于N=84的同中子數核子，從錫(Z=50)到鋨(Z=76)，這個參數隨著原子序數的增加而減小。這意味著，隨著質子數的增加，N=82的能隙變得更大，N=82的幻數變得更強。這與理論模型的預測相一致，這些模型考慮了核子的變形和相互作用的細節。這些模型也預測，如果我們繼續增加質子數，直到Z=82，也就是鉛，我們可能會發現一個新的雙幻數核子，即鉛-164(82個質子和82個中子)。這個核子的存在還沒有被實驗證實，但它可能是一個非常有趣的研究對象。