鉝的同位素
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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 | 82Se | 290Lv | 至今失敗 |
232Th | 58Fe | 290Lv | 尚未嘗試 |
238U | 54Cr | 292Lv | 反应成功 |
244Pu | 50Ti | 294Lv | 尚未嘗試 |
250Cm | 48Ca | 298Lv | 尚未嘗試 |
248Cm | 48Ca | 296Lv | 反應成功 |
246Cm | 48Ca | 294Lv | 尚未嘗試 |
245Cm | 48Ca | 293Lv | 反應成功 |
249Cf | 40Ar | 289Lv | 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]
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]
同位素產量
理論計算
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 | 82Se | 290Lv | 1n (289Lv) | 0.1 pb | DNS | [17] |
208Pb | 79Se | 287Lv | 1n (286Lv) | 0.5 pb | DNS | [17] |
238U | 54Cr | 292Lv | 2n (290Lv) | 0.1 pb | DNS | [18] |
250Cm | 48Ca | 298Lv | 4n (294Lv) | 5 pb | DNS | [18] |
248Cm | 48Ca | 296Lv | 4n (292Lv) | 2 pb | DNS | [18] |
247Cm | 48Ca | 295Lv | 3n (292Lv) | 3 pb | DNS | [18] |
245Cm | 48Ca | 293Lv | 3n (290Lv) | 1.5 pb | DNS | [18] |
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註釋
- 并未直接合成,而是从294Og的衰变中产生
参考文獻
- 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.
- . nucleonica. [2015-11-17]. (原始内容存档于2017-02-19).
- 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.
- Oganessian, Yu. Ts. . Physical Review C. 2000, 63: 011301. doi:10.1103/PhysRevC.63.011301.
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- [全世界第一次合成鉝-288]. Joint Institute for Nuclear Research. 2023-10-23 [2023-11-18] (俄语).
- 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.
- 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.
- "Confirmed results of the 248Cm(48Ca,4n)292116 experiment" 的存檔,存档日期2016-01-30., Patin et al., LLNL report (2003). Retrieved 2008-03-03
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- Ninov, V.; et al.. . Physical Review Letters. 1999, 83: 1104. doi:10.1103/PhysRevLett.83.1104.
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- P. Roy Chowdhury, C. Samanta, and D. N. Basu. . Phys. Rev. C. 2006, 73: 014612. doi:10.1103/PhysRevC.73.014612.
- C. Samanta, P. Roy Chowdhury and D.N. Basu. . Nucl. Phys. A. 2007, 789: 142–154. doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001.
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- Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) (页面存档备份,存于)。Pure Appl. Chem. Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) (页面存档备份,存于)。
- Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties (页面存档备份,存于),Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database (页面存档备份,存于) (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.