鉝的同位素

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本列表列出鉝的同位素。

圖表[編輯]

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[編輯]

能產生Z=116覆核的目標、發射體組合[編輯]

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	反應成功
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

冷聚變[編輯]

²⁰⁸Pb(⁸²Se,xn)^290−xLv[編輯]

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。

熱聚變[編輯]

²³⁸U(⁵⁴Cr,xn)^292−xLv (x=4)[編輯]

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。他們沒有發佈實驗結果，表示很可能並沒有發現任何原子。^[5]

2023年，JINR為了以後用⁵⁴Cr合成120號元素做準備，重新研究該反應。他們發現了一個²⁸⁸Lv原子，它不到1毫秒後就發生了α衰變。^[6]

²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,xn)^296−xLv (x=3,4)[編輯]

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·奧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（英語：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)[編輯]

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[編輯]

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

觀察到²⁹⁰Lv，意味着成功合成了²⁹⁴鿫，也證明了成功合成元素鿫。

原子量為116的覆核的裂變[編輯]

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覆核的裂變特性。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]

撤回的同位素[編輯]

²⁸⁹Lv[編輯]

1999年，勞倫斯伯克利國家實驗室在《物理評論快報》中宣佈成功合成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，他們宣佈撤回此前的發現，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維克托･尼諾夫（英語：Victor Ninov）編造的實驗數據上的。

同位素發現時序[編輯]

同位素	發現年份	核反應
²⁸⁸Lv	2023年	²³⁸Cf(⁵⁴Cr,4n)
²⁹⁰Lv	2002年	²⁴⁹Cf(⁴⁸Ca,3n)^[14]
²⁹¹Lv	2003年	²⁴⁵Cm(⁴⁸Ca,2n)^[3]
²⁹²Lv	2004年	²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,4n)^[1]
²⁹³Lv	2000年	²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,3n)^[4]

同位素產量[編輯]

熱聚變[編輯]

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	CN	2n	3n	4n	5n
⁴⁸Ca	²⁴⁸Cm	²⁹⁶Lv		1.1 pb, 38.9 MeV^[1]	3.3 pb, 38.9 MeV ^[1]
⁴⁸Ca	²⁴⁵Cm	²⁹³Lv	0.9 pb, 33.0 MeV^[3]	3.7 pb, 37.9 MeV ^[3]

理論計算[編輯]

衰變特性[編輯]

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[編輯]

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）	σ_max	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[編輯]

^ 並未直接合成，而是從²⁹⁴Og的衰變中產生

參考文獻[編輯]

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Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
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[3] 並未直接合成，而是從²⁹⁴Og的衰變中產生

[04Og01-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 ^1.3 ^1.4 ^1.5 ^1.6 ^1.7 ^1.8 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. Measurements of cross sections and decay properties of the isotopes of elements 112, 114, and 116 produced in the fusion reactions ^233,238U, ²⁴²Pu, and ²⁴⁸Cm+⁴⁸Ca (PDF). Physical Review C. 2004, 70 (6): 064609. Bibcode:2004PhRvC..70f4609O. doi:10.1103/PhysRevC.70.064609.

[2] Universal Nuclide Chart. nucleonica. [2015-11-17]. （原始內容存檔於2017-02-19）.

[04Og02-4] 3.0 ^3.1 ^3.2 ^3.3 ^3.4 Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G.; Bogomolov, S. Measurements of cross sections for the fusion-evaporation reactions ²⁴⁴Pu(⁴⁸Ca,xn)^292−x114 and ²⁴⁵Cm(⁴⁸Ca,xn)^293−x116. Physical Review C. 2004, 69: 054607. doi:10.1103/PhysRevC.69.054607.

[00Og01-5] 4.0 ^4.1 ^4.2 Oganessian, Yu. Ts. Observation of the decay of ^{292}116. Physical Review C. 2000, 63: 011301. doi:10.1103/PhysRevC.63.011301.

[6] "List of experiments 2000-2006" 互聯網檔案館的存檔，存檔日期2007-07-23.

[Lv288-7] В ЛЯР ОИЯИ впервые в мире синтезирован ливерморий-288 [全世界第一次合成鉝-288]. Joint Institute for Nuclear Research. 2023-10-23 [2023-11-18]. （原始內容存檔於2024-03-03）（俄語）.

[8] Hulet, E. K.; Lougheed, R.; Wild, J.; Landrum, J.; Stevenson, P.; Ghiorso, A.; Nitschke, J.; Otto, R.; Morrissey, D. Search for Superheavy Elements in the Bombardment of ²⁴⁸Cm with ⁴⁸Ca. Physical Review Letters. 1977, 39: 385. doi:10.1103/PhysRevLett.39.385.

[9] Armbruster, P.; Agarwal, YK; Brüchle, W; Brügger, M; Dufour, JP; Gaggeler, H; Hessberger, FP; Hofmann, S; Lemmertz, P. Attempts to Produce Superheavy Elements by Fusion of 48Ca with 248Cm in the Bombarding Energy Range of 4.5-5.2 MeV/u. Physical Review Letters. 1985, 54 (5): 406. PMID 10031507. doi:10.1103/PhysRevLett.54.406.

[03Pa01-10] "Confirmed results of the ²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,4n)²⁹²116 experiment" 互聯網檔案館的存檔，存檔日期2016-01-30., Patin et al., LLNL report (2003). Retrieved 2008-03-03

[06og01-11] 10.0 ^10.1 Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the ²⁴⁹Cf and ²⁴⁵Cm+⁴⁸Ca fusion reactions.

[12] see Flerov lab annual reports 2000-2006 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）

[13] Ninov, V.; et al.. Observation of Superheavy Nuclei Produced in the Reaction of ⁸⁶Kr with ²⁰⁸Pb. Physical Review Letters. 1999, 83: 1104. doi:10.1103/PhysRevLett.83.1104.

[14] Ninov, V. Editorial Note: Observation of Superheavy Nuclei Produced in the Reaction of ^{86}Kr with ^{208}Pb [Phys. Rev. Lett. 83, 1104 (1999)]. Physical Review Letters. 2002, 89: 039901. doi:10.1103/PhysRevLett.89.039901.

[15] 見Og

[half-lifes-16] P. Roy Chowdhury, C. Samanta, and D. N. Basu. α decay half-lives of new superheavy elements. Phys. Rev. C. 2006, 73: 014612. doi:10.1103/PhysRevC.73.014612.

[17] C. Samanta, P. Roy Chowdhury and D.N. Basu. Predictions of alpha decay half lives of heavy and superheavy elements. Nucl. Phys. A. 2007, 789: 142–154. doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001.

[FengColdFusion-18] 17.0 ^17.1 Feng, Zhao-Qing; Jin, Gen-Ming; Li, Jun-Qing; Scheid, Werner. Formation of superheavy nuclei in cold fusion reactions. Physical Review C. 2007, 76: 044606 [2011-06-02]. doi:10.1103/PhysRevC.76.044606. （原始內容存檔 (PDF)於2019-07-01）.

[FengHotFusion-19] 18.0 ^18.1 ^18.2 ^18.3 ^18.4 Feng, Z; Jin, G; Li, J; Scheid, W. Production of heavy and superheavy nuclei in massive fusion reactions. Nuclear Physics A. 2009, 816: 33 [2011-06-02]. doi:10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003. （原始內容存檔 (PDF)於2019-07-01）.

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圖表[編輯]

核合成[編輯]

能產生Z=116覆核的目標、發射體組合[編輯]

冷聚變[編輯]

208Pb(82Se,xn)290−xLv[編輯]

熱聚變[編輯]

238U(54Cr,xn)292−xLv (x=4)[編輯]

248Cm(48Ca,xn)296−xLv (x=3,4)[編輯]

245Cm(48Ca,xn)293−x116 (x=2,3)[編輯]

作為衰變產物[編輯]

原子量為116的覆核的裂變[編輯]

撤回的同位素[編輯]

289Lv[編輯]

同位素發現時序[編輯]

同位素產量[編輯]

熱聚變[編輯]

理論計算[編輯]

衰變特性[編輯]

蒸發殘留物截面[編輯]

註釋[編輯]

參考文獻[編輯]

²⁰⁸Pb(⁸²Se,xn)^290−xLv[編輯]

²³⁸U(⁵⁴Cr,xn)^292−xLv (x=4)[編輯]

²⁴⁸Cm(⁴⁸Ca,xn)^296−xLv (x=3,4)[編輯]

²⁴⁵Cm(⁴⁸Ca,xn)^293−x116 (x=2,3)[編輯]

²⁸⁹Lv[編輯]