カルシウムの同位体は、40Ca（96.94％）、42Ca（0.647％）、43Ca（0.135％）、44Ca（2.086％）、46Ca（0.004％）、48Ca（0.187％）の割合で、現在の地球上に天然に存在している。（ただし、この割合には異なる推定値もある。）カルシウムは原子番号20番と、全ての元素の中で比較的軽い（小さい）元素である。もっと原子番号の大きい元素には、このように何種もの同位体が天然に存在していることもしばしばある（例えば、スズやキセノンなどは、天然に存在する同位体の種類が多いことで知られている）のだが、カルシウムのような軽い元素に4種の安定同位体、2種の長寿命の放射性同位体が存在するというのは特筆に価する。このようなことになっているのは、カルシウムの陽子の数が20という魔法数であるから、安定な同位体が多いのだと一般に説明されている。また、28も魔法数として知られているが、48Caは中性子の数も魔法数であるから寿命が長いのだと一般に説明されている。
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
カルシウムの陽子の数が20という魔法数であるから、安定な同位体が多いのですが、魔法数とは一体何であろうか？
カルシウムの同位体で安定している場合と、比較的に安定している場合の超弦構造は以下のようになる。
⁴⁰Ca ------------ 19共有(10本追加) 長寿命(安定)
⁴¹Ca ------------ 19共有(15本追加) (1.02(7)E+5 a 準安定 19共有第3準位)
⁴²Ca ------------ 19共有(20本追加) 安定
⁴³Ca ------------ 19共有(25本追加) 安定
⁴⁴Ca ------------ 19共有(30本追加) 安定
⁴⁵Ca ------------ 19共有(35本追加) (162.67(25) d 19共有第7準位)
⁴⁶Ca ------------ 24共有完全形態 長寿命(安定)
⁴⁷Ca ------------ 24共有(5本追加) (4.536(3) d 24共有第1準位)
⁴⁸Ca ------------ 24共有(10本追加) (43(38)E+18 a 準安定)
⁴⁰Caは安定していますが、半減期>5.9E+21 aで⁴⁰Ar に崩壊する大変に長い寿命をもち96.94％の割合で天然に存在する特殊な同位体です。
⁴⁰Ar ------------ 18共有完全形態(20本追加) 安定
⁴⁰Ca ------------ 19共有(10本追加) 長寿命(安定)
⁴⁰Caの中性子の数は四の倍数であるから最も安定した中性子の数であるが、極めて稀に⁴⁰Arに崩壊する。⁴⁰Arの中性子の数は四の倍数ではないので、この崩壊は別の理由が考えられる。
超弦原子核構造で考えれば、原子核の中性子数よりも基盤構造に溶け込んでいる中性子の数が安定要素となっている。
超弦原子核構造によれば、⁴⁰Ar と⁴⁰Caは共に超完全形態であり、⁴⁰Arには、基盤構造内に四つの中性子が溶け込んでおり、⁴⁰Caには、基盤構造内に二つの中性子が溶け込んでいる事がわかる。
このことから、原子核を構成する中性子の数よりも、基盤構造に溶け込んでいる中性子の数の方が強く安定要素に関わっている事が分かる。
