鉝的同位素

本列表列出同位素

主要的鉝同位素
同位素 衰變
丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
MeV
產物
290Lv 人造 9 毫秒 α 11.00[1] 286Fl
291Lv 人造 26 毫秒 α 10.89[1] 287Fl
292Lv 人造 16 毫秒 α 10.80[1] 288Fl
293Lv 人造 70 毫秒 α 10.67[1] 289Fl
←Mc115 Ts117

圖表

符號 Z(
p
N(
n
同位素質量(u 半衰期 衰變
方式
[2]
衰變
產物
原子核
自旋
288Lv 116 172 <1 ms α 284Fl 0+
290Lv[n 1] 116 174 290.19864(71)# 9(3) ms α 286Fl 0+
291Lv[3] 116 175 291.20108(66)# 26(12) ms α 287Fl
292Lv[1] 116 176 292.20174(91)# 16(6) ms α 288Fl 0+
293Lv[4] 116 177 293.20449(60)# 70(30) ms α 289Fl

備註:畫上#號的數據代表沒有經過實驗的證明,只是理論推測而已,而用括號括起來的代表數據不確定性。

核合成

能產生Z=116复核的目標、發射體組合

下表列出各種可用以產生116號元素的目標、發射體組合。

目標發射體CN結果
208Pb 82Se290Lv至今失敗
232Th 58Fe290Lv尚未嘗試
238U 54Cr292Lv反应成功
244Pu 50Ti294Lv尚未嘗試
250Cm 48Ca298Lv尚未嘗試
248Cm 48Ca296Lv反應成功
246Cm 48Ca294Lv尚未嘗試
245Cm 48Ca293Lv反應成功
249Cf 40Ar289Lv尚未嘗試

208Pb(82Se,xn)290−xLv

1998年,重離子研究所嘗試了輻射俘獲產物(x=0)以合成290Lv。他們限制截面為4.8 pb,並未發現任何原子。

238U(54Cr,xn)292−xLv (x=4)

有粗略的證據顯示重離子研究所在2006年曾經嘗試過這個反應。他們沒有發布實驗結果,表示很可能並沒有發現任何原子。[5]

2023年,JINR为了以后用54Cr合成120号元素做准备,重新研究该反应。他们发现了一个288Lv原子,它不到1毫秒后就发生了α衰变。[6]

248Cm(48Ca,xn)296−xLv (x=3,4)

1977年Ken Hulet和他的團隊在勞倫斯利福摩爾國家實驗室首次進行合成鉝的實驗。他們並未發現任何鉝原子。[7]尤里·奥加涅相和他的團隊在Flerov核反應實驗室之後在1978年嘗試了這個反應,但最終失敗。1985年,伯克利實驗室和在重離子研究所的Peter Armbruster團隊進行了實驗,結果依然是失敗的,計算出來的截面限度為10至100 pb。[8]

2000年,杜布納的俄羅斯科學家終於成功探測到一個鉝原子,指向到同位素292Lv。[4]2001年,他們重複了這一個反應,再次合成了2個原子,驗證了此前的實驗結果。另外也不確定地探測到一個293Lv原子,因為其首次α衰變未被探測到。[9]2004年4月,團隊又再使用較高能量重複實驗,並發現了一條新的衰變鏈,指向到292Lv。根據這個發現,原先的數據就被重新指向到293Lv。不確定的衰變鏈因此可能是這個同位素的稀有的一條分支。這個反應另外有產生了2個293Lv原子。[1]

245Cm(48Ca,xn)293−x116 (x=2,3)

為了找出合成出的鉝同位素的原子量,在2003年3月至5月期間杜布納的團隊用48Ca離子撞擊245Cm目標。他們觀察到了兩個新的同位素:291Lv和290Lv。[3]這個實驗在2005年2月至3月成功重複進行,其中合成了10個原子,其衰變數據與2003年實驗報告中的相符。[10]

作為衰變產物

鉝也在的衰變中被探測到。2006年10月,在一個用48Ca離子撞擊249Cf的實驗中,3個原子被發現,並迅速衰變成鉝。[10]

觀察到290Lv,意味著成功合成了294,也證明了成功合成元素

原子量為116的复核的裂變

位於杜布納的Flerov核反應實驗室在2000至2006年進行了一系列的實驗,研究296,294,290Lv复核的裂變特性。實驗使用了4條核反應:248Cm+48Ca、246Cm+48Ca、244Pu+50Ti和232Th+58Fe。結果反映了這種原子核裂變的方式主要為放出閉殼原子核,如132Sn (Z=50, N=82)。另一發現為,使用48Ca和58Fe發射體的聚變裂變路徑產量相似,說明在未來合成超重元素時,可以使用58Fe發射體。另外,比較使用48Ca和50Ti發射體合成294Lv的實驗,如果用50Ti,聚變裂變產量約少3倍,表示未來能用於合成超重元素。[11]

289Lv

1999年,勞倫斯伯克利國家實驗室在《物理評論快報》中宣布成功合成293Og(見Og)。[12]所指的同位素289Lv經過了11.63 MeV能量的α衰變,半衰期為0.64 ms。翌年,他們宣布撤回此前的發現,因為其他研究人員未能複製實驗結果。[13]2002年6月,實驗室主任公佈,原先這兩個元素的發現結果是建立在维克托・尼诺夫編造的實驗數據上的。

同位素發現時序

同位素發現年份核反應
288Lv2023年238Cf(54Cr,4n)
290Lv2002年249Cf(48Ca,3n)[14]
291Lv2003年245Cm(48Ca,2n)[3]
292Lv2004年248Cm(48Ca,4n)[1]
293Lv2000年248Cm(48Ca,3n)[4]

同位素產量

熱聚變

下表列出直接合成鉝的熱聚變核反應的截面和激發能量。粗體數據代表從激發函數算出的最大值。+代表觀測到的出口通道。

發射體目標CN2n3n4n5n
48Ca248Cm296Lv1.1 pb, 38.9 MeV[1]3.3 pb, 38.9 MeV [1]
48Ca245Cm293Lv0.9 pb, 33.0 MeV[3]3.7 pb, 37.9 MeV [3]

理論計算

衰變特性

利用量子穿隧模型的理論計算支持合成293,292Lv的實驗數據。[15][16]

蒸發殘留物截面

下表列出各種目標-發射體組合,並給出最高的預計產量。

DNS = 雙核系統; σ = 截面

目標發射體CN通道(產物)σmax模型參考資料
208Pb 82Se290Lv1n (289Lv)0.1 pbDNS[17]
208Pb 79Se287Lv1n (286Lv)0.5 pbDNS[17]
238U 54Cr292Lv2n (290Lv)0.1 pbDNS[18]
250Cm 48Ca298Lv4n (294Lv)5 pbDNS[18]
248Cm 48Ca296Lv4n (292Lv)2 pbDNS[18]
247Cm 48Ca295Lv3n (292Lv)3 pbDNS[18]
245Cm 48Ca293Lv3n (290Lv)1.5 pbDNS[18]
同位素列表
鏌的同位素 鉝的同位素 鿬的同位素

註釋

  1. 并未直接合成,而是从294Og的衰变中产生

参考文獻

  1. Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S.; Gikal, B.; Mezentsev, A.; Iliev, S.; Subbotin, V.; Sukhov, A.; Voinov, A.; Buklanov, G.; Subotic, K.; Zagrebaev, V.; Itkis, M.; Patin, J.; Moody, K.; Wild, J.; Stoyer, M.; Stoyer, N.; Shaughnessy, D.; Kenneally, J.; Wilk, P.; Lougheed, R.; Il’kaev, R.; Vesnovskii, S. (PDF). Physical Review C. 2004, 70 (6): 064609. Bibcode:2004PhRvC..70f4609O. doi:10.1103/PhysRevC.70.064609.
  2. 需要免费注册. nucleonica. [2015-11-17]. (原始内容存档于2017-02-19).
  3. Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S. . Physical Review C. 2004, 69: 054607. doi:10.1103/PhysRevC.69.054607.
  4. Oganessian, Yu. Ts. . Physical Review C. 2000, 63: 011301. doi:10.1103/PhysRevC.63.011301.
  5. "List of experiments 2000-2006" 存檔,存档日期2007-07-23.
  6. [全世界第一次合成鉝-288]. Joint Institute for Nuclear Research. 2023-10-23 [2023-11-18] (俄语).
  7. Hulet, E. K.; Lougheed, R.; Wild, J.; Landrum, J.; Stevenson, P.; Ghiorso, A.; Nitschke, J.; Otto, R.; Morrissey, D. . Physical Review Letters. 1977, 39: 385. doi:10.1103/PhysRevLett.39.385.
  8. Armbruster, P.; Agarwal, YK; Brüchle, W; Brügger, M; Dufour, JP; Gaggeler, H; Hessberger, FP; Hofmann, S; Lemmertz, P. . Physical Review Letters. 1985, 54 (5): 406. PMID 10031507. doi:10.1103/PhysRevLett.54.406.
  9. "Confirmed results of the 248Cm(48Ca,4n)292116 experiment" 存檔,存档日期2016-01-30., Patin et al., LLNL report (2003). Retrieved 2008-03-03
  10. .
  11. see Flerov lab annual reports 2000-2006 页面存档备份,存于
  12. Ninov, V.; et al.. . Physical Review Letters. 1999, 83: 1104. doi:10.1103/PhysRevLett.83.1104.
  13. Ninov, V. . Physical Review Letters. 2002, 89: 039901. doi:10.1103/PhysRevLett.89.039901.
  14. Og
  15. P. Roy Chowdhury, C. Samanta, and D. N. Basu. . Phys. Rev. C. 2006, 73: 014612. doi:10.1103/PhysRevC.73.014612.
  16. C. Samanta, P. Roy Chowdhury and D.N. Basu. . Nucl. Phys. A. 2007, 789: 142–154. doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001.
  17. Feng, Zhao-Qing; Jin, Gen-Ming; Li, Jun-Qing; Scheid, Werner. . Physical Review C. 2007, 76: 044606 [2011-06-02]. doi:10.1103/PhysRevC.76.044606. (原始内容存档 (PDF)于2019-07-01).
  18. Feng, Z; Jin, G; Li, J; Scheid, W. . Nuclear Physics A. 2009, 816: 33 [2011-06-02]. doi:10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003. (原始内容存档 (PDF)于2019-07-01).
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