𨭎的同位素

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主要的𨭎同位素
同位素 衰变
丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
（MeV） 		产物
265Sg 人造 9.2 秒 α 8.84[1] 261mRf
265mSg 人造 16.4 秒 α 8.69[1] 261Rf
267Sg 人造 1.8 分钟 SF — —
α 8.63? 263Rf
269Sg[2] 人造 14 分钟 α 8.54 265Rf
271Sg[3] 人造 31 秒 α 8.629 267Rf
SF — —
←Db（105） Bh（107）→

𨭎（钅喜）的同位素

图表[编辑]

符号 Z（
p
 ） 		N（
n
 ） 		同位素质量（u） 半衰期 衰变
方式[n 1] 		衰变
产物 		原子核
自旋
激发能量
258Sg 106 152 258.11298(44)# 3.3(10) ms
[2.9(+13−7) ms] 		SF (various) 0+
259Sg 106 153 259.11440(13)# 580(210) ms
[0.48(+28−13) s] 		α 255Rf 1/2+#
260Sg 106 154 260.114384(22) 3.8(8) ms SF (74%) (various) 0+
α (26%) 256Rf
261Sg 106 155 261.115949(20) 230(60) ms α (98.1%) 257Rf 7/2+#
ε (1.3%) 261Db
SF (.6%) (various)
261mSg 92 µs IC 261Sg
262Sg[n 2] 106 156 262.11634(4) 8(3) ms
[6.9(+38−18) ms] 		SF (92%) (various) 0+
α (8%)[4] 258Rf
263Sg[n 3] 106 157 263.11829(10)# 1.0(2) s α 259Rf 9/2+#
263mSg 100(70)# keV 120 ms α (87%) 259Rf 3/2+#
SF (13%) (various)
264Sg 106 158 264.11893(30)# 37 ms SF (various) 0+
265aSg 106 159 265.12109(13)# 8(3) s α 261Rf
265bSg 16.2 s α 261Rf
266Sg[n 4] 106 160 266.12198(26)# 360 ms SF (various) 0+
267Sg[n 5] 106 161 267.12436(30)# 1.4 min SF (83%) (various)
α (17%) 263Rf
269Sg[n 6] 106 163 269.12863(39)# 3.1 min[5] α 265Rf
271Sg[n 7] 106 165 271.13393(63)# 2.4 min α (67%) 267Rf
SF (33%) (various)

备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明，只是理论推测而已，而用括号括起来的代表数据不确定性。

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。[6]

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。[6]

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。 [7]

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。[8]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。[9]

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。[6]

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。[7]

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。[6]

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。[6]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。[10]

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。[6]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。[11]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。[12][13][14]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。[15]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。[16]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。[17]

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
271Hs 267Sg
270Hs 266Sg
277Cn, 273Ds, 269Hs 265Sg
271Ds, 267Ds 263Sg
270Ds 262Sg
269Ds, 265Hs 261Sg
264Hs 260Sg

注释[编辑]

  1. ^ Abbreviations:
    EC: Electron capture
    IC: Internal conversion
    SF: Spontaneous fission
  2. ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 270Ds
  3. ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 271Ds
  4. ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 270Hs
  5. ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 271Hs
  6. ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 285Fl
  7. ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 287Fl
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参考文献[编辑]

  1. ^ 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. ^ Utyonkov, V. K.; Brewer, N. T.; Oganessian, Yu. Ts.; Rykaczewski, K. P.; Abdullin, F. Sh.; Dimitriev, S. N.; Grzywacz, R. K.; Itkis, M. G.; Miernik, K.; Polyakov, A. N.; Roberto, J. B.; Sagaidak, R. N.; Shirokovsky, I. V.; Shumeiko, M. V.; Tsyganov, Yu. S.; Voinov, A. A.; Subbotin, V. G.; Sukhov, A. M.; Karpov, A. V.; Popeko, A. G.; Sabel'nikov, A. V.; Svirikhin, A. I.; Vostokin, G. K.; Hamilton, J. H.; Kovrinzhykh, N. D.; Schlattauer, L.; Stoyer, M. A.; Gan, Z.; Huang, W. X.; Ma, L. Neutron-deficient superheavy nuclei obtained in the 240Pu+48Ca reaction. Physical Review C. 30 January 2018, 97 (14320): 014320. Bibcode:2018PhRvC..97a4320U. doi:10.1103/PhysRevC.97.014320. 
  3. ^ 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. ^ 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）. 
  5. ^ V. K. Utyonkov. Synthesis of superheavy nuclei at limits of stability: 239,240Pu + 48Ca and 249-251Cf + 48Ca reactions (PDF). Super Heavy Nuclei International Symposium, Texas A & M University, College Station TX, USA. March 31 – April 2, 2015 [2015-11-05]. （原始内容存档 (PDF)于2015-06-06）. 
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  7. ^ 7.0 7.1 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. 
  8. ^ 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. 
  9. ^ 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. 
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  11. ^ 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. 
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  13. ^ 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. 
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 元素与同位素的稳定度
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