𨭎的同位素
𨭎(釒喜)是人造元素,沒有穩定同位素。它最長壽的同位素是半衰期約9.8分鐘的267Sg及半衰期約5分鐘的269Sg。由於數據不足,無法確定哪個同位素更穩定。
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圖表
編輯符號 | Z | N | 同位素質量(u) [n 1][n 2] |
半衰期[4] [n 2] |
衰變 方式[4] |
衰變 產物 |
原子核 自旋[4][n 1] |
---|---|---|---|---|---|---|---|
激發能量[n 1][n 2] | |||||||
258Sg | 106 | 152 | 258.11298(44)# | 2.7(5) ms [+0.6 −0.4 ms] 2.6 |
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 [+2.0 −1.5 µs] 9.0 |
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 [+32 −16 ms] 68 |
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)# | +11.3 −4.5 min 9.8 |
α | 263mRf | 9/2# |
267mSg[n 5][2] | 110 keV# | +92 −39 s 100 |
SF | (various) | 1/2# | ||
268Sg[n 6][7] | 106 | 162 | 268.12539(50)# | +17 −4 s 13 |
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)# | +13 −7 s 31 |
α (73%) | 267Rf | 3/2+# |
SF (27%) | (various) |
- ^ 1.0 1.1 1.2 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,僅為理論推測。
- ^ 2.0 2.1 2.2 用括號括起來的數據代表不確定性。
- ^ 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
編輯冷核聚變
編輯本節有關以冷核聚變反應合成𨭎原子核。這些過程在低激發能(約10至20 MeV,因而稱為「冷」核聚變)生成複核,裂變之後存活概率較高。處於激發狀態的原子核再衰變至基態,期間只發出一顆或兩顆中子。
208Pb(54Cr,xn)262-xSg (x=1,2,3)
編輯位於前蘇聯杜布納聯合核研究所由格奧爾基·弗廖羅夫領導的團隊在1974年首次利用冷核聚變反應嘗試合成𨭎。他們宣佈製造出一次0.48秒長的自發裂變,並指向259Sg。根據後期證據,他們很可能當時探測到260Sg及其衰變產物256Rf兩者的衰變反應。The TWG的結論為,根據當時的證據不足以作出任何結論。[8]
該團隊在1983至1984年再次研究這條反應,並探測到5秒長的自發裂變,並直接指向260Sg。[8]
位於德國重離子研究所的團隊首次在1985年研究了這條反應。他們使用的是改進了的母子體衰變關係法,並探測到261Sg (x=1)和260Sg,以及測量到不完整的1n中子蒸發激發函數。 [9]
2000年12月,位於法國國家大型重離子加速器的團隊研究了該反應,並探測到10顆261Sg原子及2顆260Sg原子。
在優化設施之後,重離子研究所人員在2003年使用金屬鉛目標測量了1n激發函數。同年5月,他們成功把鉛-208目標替換成更耐損耗的硫化鉛(PbS)目標,從而能夠在日後使用更強的離子束。他們探測了1n、2n和3n激發函數,並首次在261Sg同位素上運用α-γ光譜法。他們探測到這個同位素的大約1600個原子,還辨認到新的α光譜線,量度了更準確的半衰期以及辨認出新的電子捕獲和自發裂變支鏈。另外,他們首次探測到了來自衰變產物鑪的K殼層X光,並改進了有關260Sg的數據,包括一個不確定的同核異構體。這項研究在2005年9月和2006年3月也有繼續進行。對261Sg的累積數據於2007年發佈。[10]2005年9月的工作也包括開始對260Sg進行光譜分析。
位於勞倫斯伯克利國家實驗室的團隊最近研究了這條反應,從而對同位素261Sg進行分析。他們探測到一個新的同核異構體261mSg,其通過內部轉換衰變到基態。在同一項實驗中,他們也證實了衰變產物257Rf的K殼層同核異構體257m2Rf。[11]
207Pb(54Cr,xn)261-xSg (x=1,2)
編輯位於杜布納的團隊在1974年研究了這條反應,結果與先前使用鉛-208目標時相同。自發裂變活動最先指向259Sg,但之後改為指向260Sg或256Rf,或兩者皆是。在1983至1984年的進一步工作中探測到5秒長的自發裂變,指向衰變源260Sg。[8]
重離子研究所的團隊首次在1985年利用母子體衰變關係法研究了該反應。他們確定探測到259Sg,其為2n中子蒸發通道產物。[9]
這條反應在2005年3月再一次被使用。研究用硫化鉛目標對偶-偶同位素260Sg進行光譜分析。
206Pb(54Cr,xn)260-xSg
編輯杜布納團隊在1974年研究了該反應。他們用它來判斷使用Pb-207和Pb-208目標時所觀察到的自發裂變行為的源頭。他們並沒有探測到任何自發裂變,意味着產生的同位素主要進行α衰變。[8]
208Pb(52Cr,xn)260-xSg (x=1,2)
編輯在1974年一系列冷核聚變反應中,杜布納的團隊也研究了該反應,但同樣沒有探測到自發裂變。[8]勞倫斯伯克利國家實驗室在2006年研究發射物同位旋的效應以及複核原子量對蒸發殘餘量的影響,當中再次研究了這條反應。他們在測量1n激發函數時,辨認出259Sg和258Sg。[12]
209Bi(51V,xn)260-xSg (x=2)
編輯在1974年一系列冷核聚變反應中,杜布納的團隊也研究了該反應,但同樣沒有探測到自發裂變。[8]1994年,重離子研究所的團隊利用這條反應合成𨭎,從而研究新發現的偶-偶同位素258Sg。他們探測到10顆258Sg原子,其進行了自發裂變。
熱核聚變
編輯本節有關以熱核聚變反應合成𨭎原子核。這些過程在高激發能(約40至50 MeV,因而稱為「熱」核聚變)生成複核,裂變及擬裂變之後存活概率較低。處於激發狀態的原子核再衰變至基態,期間發出3至5顆中子。
238U(30Si,xn)268-xSg (x=3,4,5,6)
編輯對該反應的首次研究是由日本原子能研究所的科學家於1998年進行的。他們探測到一次自發裂變,當時不確定地指向新同位素264Sg或由263Sg經過電子捕獲後形成的263Db。[13]2006年,重離子研究所和勞倫斯伯克利國家實驗室同時研究了該反應,並使用了母子體衰變關係法。勞倫斯伯克利的團隊測量了4n、5n和6n通道的激發函數,而重離子研究所的團隊則觀察到額外的3n通道活動。[14][15][16]兩組人員都辨認出新同位素264Sg,其在短半衰期內進行了自發裂變。
248Cm(22Ne,xn)270-xSg (x=4?,5)
編輯1993年,位於杜布納由Yuri Lazarev帶領的團隊宣佈發現了半衰期較長的266Sg和265Sg,都是經過這條反應在4n和5n通道中產生的。這是在尋找可進行化學研究的𨭎同位素之後得到的成果。報告中指出,266Sg以8.57 MeV的能量放射α粒子,半衰期約為20秒。這為Z=108,N=162閉核的穩定性理論提供了證據。[17]1997年,重離子研究所進一步研究了該反應。儘管他們確認了266Sg的產量、衰變模式及半衰期,但是一些矛盾之處仍然存在。在最近進行的對270Hs的合成實驗中(見𨭆)發現,266Sg只進行短半衰期的自發裂變(TSF = 360 ms)。有可能這是其基態(266gSg),而另一個直接產生的活動則指向高旋的K同核異構體266mSg。要證實這一點需要進一步的實驗。
最近在重新評估265Sg和266Sg的衰變特性後,得出的結論為,至今所有衰變都源自具有兩種同核異構體的265Sg。其一是265aSg,其主要的α線位於8.85 MeV,計算出的半衰期為8.9秒;而265bSg的衰變能量為8.70 MeV,半衰期為16.2秒。直接產生時,兩個同核異構能級同時存在。從269Hs的衰變數據中能看出,265bSg是在269Hs衰變時產生的,並會衰變至短半衰期的261gRf同位素。這意味着266Sg其實並非放射α粒子的長半衰期同位素,它實際上在短時間內就會進行裂變。
無論源頭是哪一個同位素,研究人員最近成功使用這條反應來研究𨭎的化學屬性。
249Cf(18O,xn)267-xSg (x=4)
編輯勞倫斯伯克利和勞倫斯利福摩爾國家實驗室的合作團隊在1974年首次成功合成了𨭎。[18]在成功時所用的實驗中,他們利用了新的母子體關係法辨認出新同位素263Sg。1975年,橡樹嶺國家實驗室的團隊證實了這些衰變數據,但未能辨認出一致的X光,因此未能證明𨭎確實被合成了。1979年,位於杜布納的團隊通過探測自發裂變來研究了這條反應。相比從伯克利得出的數據,他們計算出263Sg的自發裂變支鏈為70%。原先成功的合成反應在1994年終於被勞倫斯伯克利的另一個團隊證實。[19]
作為衰變產物
編輯𨭎的同位素也是某些更高元素衰變中的產物。下表列出至今為止的觀測:
蒸發殘餘 | 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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參考文獻
編輯- ^ 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]. (原始內容存檔 (PDF)於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" (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), 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" (頁面存檔備份,存於互聯網檔案館), 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).