𫟷的同位素
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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 [n 2] |
衰变 方式[2] |
衰变 产物 |
原子核 自旋 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 288Lv | 116 | 172 | <1 ms | α | 284Fl | 0+ | |
| 290Lv | 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 |
核合成
[编辑]能产生Z=116复核的目标、发射体组合
[编辑]下表列出各种可用以产生116号元素的目标、发射体组合。
| 目标 | 发射体 | CN | 结果 |
|---|---|---|---|
| 208Pb | 82Se | 290Lv | 至今失败 |
| 232Th | 58Fe | 290Lv | 尚未尝试 |
| 238U | 54Cr | 292Lv | 反应成功 |
| 244Pu | 50Ti | 294Lv | 尚未尝试 |
| 250Cm | 48Ca | 298Lv | 尚未尝试 |
| 248Cm | 48Ca | 296Lv | 反应成功 |
| 246Cm | 48Ca | 294Lv | 尚未尝试 |
| 245Cm | 48Ca | 293Lv | 反应成功 |
| 249Cf | 40Ar | 289Lv | 尚未尝试 |
冷聚变
[编辑]208Pb(82Se,xn)290−xLv
[编辑]1998年，重离子研究所尝试了辐射俘获产物（x=0）以合成290Lv。他们限制截面为4.8 pb，并未发现任何原子。
热聚变
[编辑]238U(54Cr,xn)292−xLv (x=4)
[编辑]有粗略的证据显示重离子研究所在2006年曾经尝试过这个反应。他们没有发布实验结果，表示很可能并没有发现任何原子。[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)
[编辑]1977年Ken Hulet和他的团队在劳伦斯利福摩尔国家实验室首次进行合成𫟷的实验。他们并未发现任何𫟷原子。[7]尤里·奥加涅相和他的团队在Flerov核反应实验室之后在1978年尝试了这个反应，但最终失败。1985年，伯克利实验室和在重离子研究所的Peter Armbruster团队进行了实验，结果依然是失败的，计算出来的截面限度为10至100 pb。[8]
2000年，杜布纳的俄罗斯科学家终于成功探测到一个𫟷原子，指向到同位素292Lv。[4]2001年，他们重复了这一个反应，再次合成了2个原子，验证了此前的实验结果。另外也不确定地探测到一个293Lv原子，因为其首次α衰变未被探测到。[9]2004年4月，团队又再使用较高能量重复实验，并发现了一条新的衰变链，指向到292Lv。根据这个发现，原先的数据就被重新指向到293Lv。不确定的衰变链因此可能是这个同位素的稀有的一条分支。这个反应另外有产生了2个293Lv原子。[1]
245Cm(48Ca,xn)293−x116 (x=2,3)
[编辑]为了找出合成出的𫟷同位素的原子量，在2003年3月至5月期间杜布纳的团队用48Ca离子撞击245Cm目标。他们观察到了两个新的同位素：291Lv和290Lv。[3]这个实验在2005年2月至3月成功重复进行，其中合成了10个原子，其衰变数据与2003年实验报告中的相符。[10]
作为衰变产物
[编辑]𫟷也在鿫的衰变中被探测到。2006年10月，在一个用48Ca离子撞击249Cf的实验中，3个鿫原子被发现，并迅速衰变成𫟷。[10]
观察到290Lv，意味着成功合成了294鿫，也证明了成功合成元素鿫。
原子量为116的复核的裂变
[编辑]位于杜布纳的Flerov核反应实验室在2000至2006年进行了一系列的实验，研究296,294,290Lv复核的裂变特性。实验使用了4条核反应：248Cm+48Ca、246Cm+48Ca、244Pu+50Ti和232Th+58Fe。结果反映了这种原子核裂变的方式主要为放出闭壳原子核，如132Sn (Z=50, N=82)。另一发现为，使用48Ca和58Fe发射体的聚变裂变路径产量相似，说明在未来合成超重元素时，可以使用58Fe发射体。另外，比较使用48Ca和50Ti发射体合成294Lv的实验，如果用50Ti，聚变裂变产量约少3倍，表示未来能用于合成超重元素。[11]
撤回的同位素
[编辑]289Lv
[编辑]1999年，劳伦斯伯克利国家实验室在《物理评论快报》中宣布成功合成293Og。[12]所指的同位素289Lv经过了11.63 MeV能量的α衰变，半衰期为0.64 ms。翌年，他们宣布撤回此前的发现，因为其他研究人员未能复制实验结果。[13]2002年6月，实验室主任公布，原先这两个元素的发现结果是建立在维克托·尼诺夫编造的实验数据上的。
同位素发现时序
[编辑]| 同位素 | 发现年份 | 核反应 |
|---|---|---|
| 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] |
同位素产量
[编辑]热聚变
[编辑]下表列出直接合成𫟷的热聚变核反应的截面和激发能量。粗体数据代表从激发函数算出的最大值。+代表观测到的出口通道。
| 发射体 | 目标 | 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] |
理论计算
[编辑]衰变特性
[编辑]利用量子穿隧模型的理论计算支持合成293,292Lv的实验数据。[15][16]
蒸发残留物截面
[编辑]下表列出各种目标-发射体组合，并给出最高的预计产量。
DNS = 双核系统； σ = 截面
| 目标 | 发射体 | CN | 通道（产物） | σmax | 模型 | 参考资料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 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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参考文献
[编辑]- ^ 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.
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. nucleonica. [2015-11-17]. （原始内容存档于2017-02-19）.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ "List of experiments 2000-2006" 互联网档案馆的存档，存档日期2007-07-23.
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- ^ see Flerov lab annual reports 2000-2006 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
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- ^ 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.
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- ^ 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. （原始内容存档 (PDF)于2019-07-01）.
- 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).
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- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database （页面存档备份，存于互联网档案馆） (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.