𨭎的同位素
𨭎（钅喜）是人造元素，没有稳定同位素。它最长寿的同位素是半衰期约9.8分钟的267Sg及半衰期约5分钟的269Sg。由于数据不足，无法确定哪个同位素更稳定。
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图表
编辑| 符号 | Z | N | 同位素质量（u） [n 1][n 2] |
半衰期[4] [n 2] |
衰变 方式[4] |
衰变 产物 |
原子核 自旋[4][n 1] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 激发能量[n 1][n 2] | |||||||
| 258Sg | 106 | 152 | 258.11298(44)# | 2.7(5) ms [2.6+0.6 −0.4 ms] |
SF | (various) | 0+ |
| 259Sg | 106 | 153 | 259.11440(13)# | 402(56) ms | α | 255Rf | (11/2−) |
| 259mSg | 87(22) keV | 226(27) ms | α (97%) | 255Rf | (1/2+) | ||
| SF (3%) | (various) | ||||||
| 260Sg | 106 | 154 | 260.114384(22) | 4.95(33) ms | SF (71%) | (various) | 0+ |
| α (29%) | 256Rf | ||||||
| 261Sg | 106 | 155 | 261.115949(20) | 183(5) ms | α (98.1%) | 257Rf | (3/2+) |
| β+ (1.3%) | 261Db | ||||||
| SF (0.6%) | (various) | ||||||
| 261mSg | 100(50)# keV | 9.3(18) µs [9.0+2.0 −1.5 µs] |
IT | 261Sg | 7/2+# | ||
| 262Sg | 106 | 156 | 262.11634(4) | 10.3(17) ms | SF (92%) | (various) | 0+ |
| α (8%)[5] | 258Rf | ||||||
| 262mSg | 860(110) keV | 9−# | |||||
| 263Sg | 106 | 157 | 263.11829(10)# | 0.94(14) s | α (87%) | 259Rf | 3/2+# |
| SF (13%) | (various) | ||||||
| 263m1Sg | 51(19) keV | 0.42(10) s | α | 259Rf | 7/2+# | ||
| 263m2Sg | 100(30) keV | ||||||
| 264Sg | 106 | 158 | 264.11893(30)# | 78(25) ms [68+32 −16 ms] |
SF | (various) | 0+ |
| 265Sg | 106 | 159 | 265.12109(13)# | 9.2(16) s | α | 261Rf | 11/2−# |
| 265mSg | −10(160)# keV | 16.4(24) s | α | 261Rf | |||
| 266Sg[n 3] | 106 | 160 | 266.12198(26)# | 0.39(11) s | SF | (various) | 0+ |
| 267Sg[n 4][6][2] | 106 | 161 | 267.12436(30)# | 9.8+11.3 −4.5 min |
α | 263mRf | 9/2# |
| 267mSg[n 5][2] | 110 keV# | 100+92 −39 s |
SF | (various) | 1/2# | ||
| 268Sg[n 6][7] | 106 | 162 | 268.12539(50)# | 13+17 −4 s |
SF | (various) | 0+ |
| 269Sg[n 7] | 106 | 163 | 269.12863(39)# | 5(2) min | α | 265Rf | |
| 271Sg[n 8][3] | 106 | 165 | 271.13393(63)# | 31+13 −7 s |
α (73%) | 267Rf | 3/2+# |
| SF (27%) | (various) | ||||||
- ^ 1.0 1.1 1.2 画上#号的数据代表没有经过实验的证明，仅为理论推测。
- ^ 2.0 2.1 2.2 用括号括起来的数据代表不确定性。
- ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 270Hs
- ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 271Hs
- ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 275Ds
- ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 276Ds
- ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 285Fl
- ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 287Fl
核合成
编辑冷核聚变
编辑本节有关以冷核聚变反应合成𨭎原子核。这些过程在低激发能（约10至20 MeV，因而称为“冷”核聚变）生成复核，裂变之后存活几率较高。处于激发状态的原子核再衰变至基态，期间只发出一颗或两颗中子。
208Pb(54Cr,xn)262-xSg (x=1,2,3)
编辑位于前苏联杜布纳联合核研究所由格奥尔基·弗廖罗夫领导的团队在1974年首次利用冷核聚变反应尝试合成𨭎。他们宣布制造出一次0.48秒长的自发裂变，并指向259Sg。根据后期证据，他们很可能当时探测到260Sg及其衰变产物256Rf两者的衰变反应。The TWG的结论为，根据当时的证据不足以作出任何结论。[8]
该团队在1983至1984年再次研究这条反应，并探测到5秒长的自发裂变，并直接指向260Sg。[8]
位于德国重离子研究所的团队首次在1985年研究了这条反应。他们使用的是改进了的母子体衰变关系法，并探测到261Sg (x=1)和260Sg，以及测量到不完整的1n中子蒸发激发函数。 [9]
2000年12月，位于法国国家大型重离子加速器的团队研究了该反应，并探测到10颗261Sg原子及2颗260Sg原子。
在优化设施之后，重离子研究所人员在2003年使用金属铅目标测量了1n激发函数。同年5月，他们成功把铅-208目标替换成更耐损耗的硫化铅（PbS）目标，从而能够在日后使用更强的离子束。他们探测了1n、2n和3n激发函数，并首次在261Sg同位素上运用α-γ光谱法。他们探测到这个同位素的大约1600个原子，还辨认到新的α光谱线，量度了更准确的半衰期以及辨认出新的电子捕获和自发裂变支链。另外，他们首次探测到了来自衰变产物𬬻的K壳层X光，并改进了有关260Sg的数据，包括一个不确定的同核异构体。这项研究在2005年9月和2006年3月也有继续进行。对261Sg的累积数据于2007年发布。[10]2005年9月的工作也包括开始对260Sg进行光谱分析。
位于劳伦斯伯克利国家实验室的团队最近研究了这条反应，从而对同位素261Sg进行分析。他们探测到一个新的同核异构体261mSg，其通过内部转换衰变到基态。在同一项实验中，他们也证实了衰变产物257Rf的K壳层同核异构体257m2Rf。[11]
207Pb(54Cr,xn)261-xSg (x=1,2)
编辑位于杜布纳的团队在1974年研究了这条反应，结果与先前使用铅-208目标时相同。自发裂变活动最先指向259Sg，但之后改为指向260Sg或256Rf，或两者皆是。在1983至1984年的进一步工作中探测到5秒长的自发裂变，指向衰变源260Sg。[8]
重离子研究所的团队首次在1985年利用母子体衰变关系法研究了该反应。他们确定探测到259Sg，其为2n中子蒸发通道产物。[9]
这条反应在2005年3月再一次被使用。研究用硫化铅目标对偶-偶同位素260Sg进行光谱分析。
206Pb(54Cr,xn)260-xSg
编辑杜布纳团队在1974年研究了该反应。他们用它来判断使用Pb-207和Pb-208目标时所观察到的自发裂变行为的源头。他们并没有探测到任何自发裂变，意味着产生的同位素主要进行α衰变。[8]
208Pb(52Cr,xn)260-xSg (x=1,2)
编辑在1974年一系列冷核聚变反应中，杜布纳的团队也研究了该反应，但同样没有探测到自发裂变。[8]劳伦斯伯克利国家实验室在2006年研究发射物同位旋的效应以及复核原子量对蒸发残余量的影响，当中再次研究了这条反应。他们在测量1n激发函数时，辨认出259Sg和258Sg。[12]
209Bi(51V,xn)260-xSg (x=2)
编辑在1974年一系列冷核聚变反应中，杜布纳的团队也研究了该反应，但同样没有探测到自发裂变。[8]1994年，重离子研究所的团队利用这条反应合成𨭎，从而研究新发现的偶-偶同位素258Sg。他们探测到10颗258Sg原子，其进行了自发裂变。
热核聚变
编辑本节有关以热核聚变反应合成𨭎原子核。这些过程在高激发能（约40至50 MeV，因而称为“热”核聚变）生成复核，裂变及拟裂变之后存活几率较低。处于激发状态的原子核再衰变至基态，期间发出3至5颗中子。
238U(30Si,xn)268-xSg (x=3,4,5,6)
编辑对该反应的首次研究是由日本原子能研究所的科学家于1998年进行的。他们探测到一次自发裂变，当时不确定地指向新同位素264Sg或由263Sg经过电子捕获后形成的263Db。[13]2006年，重离子研究所和劳伦斯伯克利国家实验室同时研究了该反应，并使用了母子体衰变关系法。劳伦斯伯克利的团队测量了4n、5n和6n通道的激发函数，而重离子研究所的团队则观察到额外的3n通道活动。[14][15][16]两组人员都辨认出新同位素264Sg，其在短半衰期内进行了自发裂变。
248Cm(22Ne,xn)270-xSg (x=4?,5)
编辑1993年，位于杜布纳由Yuri Lazarev带领的团队宣布发现了半衰期较长的266Sg和265Sg，都是经过这条反应在4n和5n通道中产生的。这是在寻找可进行化学研究的𨭎同位素之后得到的成果。报告中指出，266Sg以8.57 MeV的能量放射α粒子，半衰期约为20秒。这为Z=108，N=162闭核的稳定性理论提供了证据。[17]1997年，重离子研究所进一步研究了该反应。尽管他们确认了266Sg的产量、衰变模式及半衰期，但是一些矛盾之处仍然存在。在最近进行的对270Hs的合成实验中（见𬭶）发现，266Sg只进行短半衰期的自发裂变（TSF = 360 ms）。有可能这是其基态（266gSg），而另一个直接产生的活动则指向高旋的K同核异构体266mSg。要证实这一点需要进一步的实验。
最近在重新评估265Sg和266Sg的衰变特性后，得出的结论为，至今所有衰变都源自具有两种同核异构体的265Sg。其一是265aSg，其主要的α线位于8.85 MeV，计算出的半衰期为8.9秒；而265bSg的衰变能量为8.70 MeV，半衰期为16.2秒。直接产生时，两个同核异构能级同时存在。从269Hs的衰变数据中能看出，265bSg是在269Hs衰变时产生的，并会衰变至短半衰期的261gRf同位素。这意味着266Sg其实并非放射α粒子的长半衰期同位素，它实际上在短时间内就会进行裂变。
无论源头是哪一个同位素，研究人员最近成功使用这条反应来研究𨭎的化学属性。
249Cf(18O,xn)267-xSg (x=4)
编辑劳伦斯伯克利和劳伦斯利福摩尔国家实验室的合作团队在1974年首次成功合成了𨭎。[18]在成功时所用的实验中，他们利用了新的母子体关系法辨认出新同位素263Sg。1975年，橡树岭国家实验室的团队证实了这些衰变数据，但未能辨认出一致的X光，因此未能证明𨭎确实被合成了。1979年，位于杜布纳的团队通过探测自发裂变来研究了这条反应。相比从伯克利得出的数据，他们计算出263Sg的自发裂变支链为70%。原先成功的合成反应在1994年终于被劳伦斯伯克利的另一个团队证实。[19]
作为衰变产物
编辑𨭎的同位素也是某些更高元素衰变中的产物。下表列出至今为止的观测：
| 蒸发残余 | 𨭎同位素 |
|---|---|
| 291Lv, 287Fl, 283Cn | 271Sg |
| 285Fl | 269Sg |
| 276Ds, 272Hs | 268Sg |
| 275Ds, 271Hs | 267Sg |
| 270Hs | 266Sg |
| 277Cn, 273Ds, 269Hs | 265Sg |
| 271Ds, 267Ds | 263Sg |
| 270Ds | 262Sg |
| 269Ds, 265Hs | 261Sg |
| 264Hs | 260Sg |
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参考文献
编辑- ^ 1.0 1.1 Haba, H.; Kaji, D.; Kudou, Y.; Morimoto, K.; Morita, K.; Ozeki, K.; Sakai, R.; Sumita, T.; Yoneda, A.; Kasamatsu, Y.; Komori, Y.; Shinohara, A.; Kikunaga, H.; Kudo, H.; Nishio, K.; Ooe, K.; Sato, N.; Tsukada, K. Production of 265Sg in the 248Cm(22Ne,5n)265Sg reaction and decay properties of two isomeric states in 265Sg. Physical Review C (American Physical Society (APS)). 2012-02-21, 85 (2). ISSN 0556-2813. doi:10.1103/physrevc.85.024611.
- ^ 2.0 2.1 2.2 Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; et al. Synthesis and decay properties of isotopes of element 110: 273Ds and 275Ds. Physical Review C. 2024-05-06, 109 (5). ISSN 2469-9985. doi:10.1103/PhysRevC.109.054307.
- ^ 3.0 3.1 Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Ibadullayev, D.; et al. Investigation of 48Ca-induced reactions with 242Pu and 238U targets at the JINR Superheavy Element Factory. Physical Review C. 2022, 106 (24612). S2CID 251759318. doi:10.1103/PhysRevC.106.024612.
- ^ 4.0 4.1 4.2 Kondev, F. G.; Wang, M.; Huang, W. J.; Naimi, S.; Audi, G. The NUBASE2020 evaluation of nuclear properties (PDF). Chinese Physics C. 2021, 45 (3): 030001. doi:10.1088/1674-1137/abddae.
- ^ Dieter Ackermann. 270Ds and Its Decay Products – Decay Properties and Experimental Masses (PDF). The 4th International Conference on the Chemistry and Physics of the Transactinide Elements, 5–11 September 2001, Sochi, Russia. September 8, 2011 [2015-11-05]. （原始内容存档 (PDF)于2012-04-17）.
- ^ Dvorak, J.; Brüchle, W.; Chelnokov, M.; Düllmann, Ch. E.; Dvorakova, Z.; Eberhardt, K.; Jäger, E.; Krücken, R.; Kuznetsov, A.; Nagame, Y.; Nebel, F.; Nishio, K.; Perego, R.; Qin, Z.; Schädel, M.; Schausten, B.; Schimpf, E.; Schuber, R.; Semchenkov, A.; Thörle, P.; Türler, A.; Wegrzecki, M.; Wierczinski, B.; Yakushev, A.; Yeremin, A. Observation of the 3n Evaporation Channel in the Complete Hot-Fusion Reaction 26Mg+248Cm Leading to the New Superheavy Nuclide 271Hs. Physical Review Letters. 3 April 2008, 100 (13): 132503 [2 July 2023]. PMID 18517941. doi:10.1103/PhysRevLett.100.132503.
- ^ Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Shumeiko, M. V.; et al. New isotope 276Ds and its decay products 272Hs and 268Sg from the 232Th + 48Ca reaction. Physical Review C. 2023, 108 (024611). doi:10.1103/PhysRevC.108.024611.
- ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 Barber, R. C.; Greenwood, N. N.; Hrynkiewicz, A. Z.; Jeannin, Y. P.; Lefort, M.; Sakai, M.; Ulehla, I.; Wapstra, A. P.; Wilkinson, D. H. Discovery of the transfermium elements. Part II: Introduction to discovery profiles. Part III: Discovery profiles of the transfermium elements (Note: for Part I see Pure Appl. Chem., Vol. 63, No. 6, pp. 879-886, 1991). Pure and Applied Chemistry. 1993, 65 (8): 1757. doi:10.1351/pac199365081757.
- ^ 9.0 9.1 Münzenberg, G.; Hofmann, S.; Folger, H.; Heßberger, F. P.; Keller, J.; Poppensieker, K.; Quint, B.; Reisdorf, W.; Schmidt, K. H. The isotopes 259106,260106, and 261106. Zeitschrift für Physik A. 1985, 322 (2): 227. Bibcode:1985ZPhyA.322..227M. doi:10.1007/BF01411887.
- ^ Streicher; Antalic, S.; Aro, S. S.; Venhart, M.; Hessberger, F. P.; Hofmann, S.; Ackermann, D.; Kindler, B.; Kojouharov, I.; et al. Alpha-Gamma Decay Studies of 261Sg. Acta Physica Polonica B. 2007, 38 (4): 1561. Bibcode:2007AcPPB..38.1561S.
- ^ Berryman; Clark, R.; Gregorich, K.; Allmond, J.; Bleuel, D.; Cromaz, M.; Dragojević, I.; Dvorak, J.; Ellison, P.; et al. Electromagnetic decays of excited states in 261Sg (Z=106) and 257Rf (Z=104). Phys. Rev. C. 2010, 81 (6): 064325. Bibcode:2010PhRvC..81f4325B. doi:10.1103/PHYSREVC.81.064325.
- ^ "Measurement of the 208Pb(52Cr,n)259Sg Excitation Function" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Folden et al., LBNL Annual Report 2005. Retrieved on 2008-02-29
- ^ Ikezoe, H.; Ikuta, T.; Mitsuoka, S.; Nishinaka, I.; Tsukada, K.; Ohtsuki, T.; Kuzumaki, T.; Nagame, Y.; Lu, J. First evidence for a new spontaneous fission decay produced in the reaction 30Si +238U. The European Physical Journal A. 1998, 2 (4): 379. Bibcode:1998EPJA....2..379I. doi:10.1007/s100500050134.
- ^ "Production of seaborgium isotopes in the reaction of 30Si + 238U" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Nishio et al., GSI Annual Report 2006. Retrieved on 2008-02-29
- ^ Nishio; Hofmann, S.; Heßberger, F. P.; Ackermann, D.; Antalic, S.; Comas, V. F.; Gan, Z.; Heinz, S.; Heredia, J. A.; et al. Measurement of evaporation residue cross-sections of the reaction 30Si + 238U at subbarrier energies. Eur. Phys. J. A. 2006, 29 (3): 281–287. Bibcode:2006EPJA...29..281N. doi:10.1140/epja/i2006-10091-y.
- ^ "New isotope 264Sg and decay properties of 262-264Sg", Gregorich et al., LBNL repositories. Retrieved on 2008-02-29
- ^ Lazarev, Yu. A.; Lobanov, YV; Oganessian, YT; Utyonkov, VK; Abdullin, FS; Buklanov, GV; Gikal, BN; Iliev, S; Mezentsev, AN. Discovery of Enhanced Nuclear Stability near the Deformed Shells N=162 and Z=108. Physical Review Letters. 1994, 73 (5): 624–627. Bibcode:1994PhRvL..73..624L. PMID 10057496. doi:10.1103/PhysRevLett.73.624.
- ^ Ghiorso, A., Nitschke, J. M., Alonso, J. R., Alonso, C. T., Nurmia, M., Seaborg, G. T., Hulet, E. K., Lougheed, R. W. Element 106. Phys. Rev. Lett. 1974, 33 (25): 1490–1493. Bibcode:1974PhRvL..33.1490G. doi:10.1103/PhysRevLett.33.1490.
- ^ Gregorich, K. E.; Lane, MR; Mohar, MF; Lee, DM; Kacher, CD; Sylwester, ER; Hoffman, DC. First confirmation of the discovery of element 106. Physical Review Letters. 1994, 72 (10): 1423–1426. Bibcode:1994PhRvL..72.1423G. PMID 10055605. doi:10.1103/PhysRevLett.72.1423.
- 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).