𨭎的同位素

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主要的𨭎同位素
同位素 衰變
丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
（MeV） 		產物
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 分鐘 SF — —
α 8.63? 263Rf
269Sg[2] 人造 14 分鐘 α 8.54 265Rf
271Sg[3] 人造 31 秒 α 8.629 267Rf
SF — —
←Db（105） Bh（107）→

𨭎（釒喜）的同位素

圖表[编辑]

符號 Z（
p
 ） 		N（
n
 ） 		同位素質量（u） 半衰期 衰變
方式[n 1] 		衰變
產物 		原子核
自旋
激發能量
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)

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[编辑]

冷核聚變[编辑]

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，裂變之後存活機率較高。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)[编辑]

位於前蘇聯杜布納聯合核研究所由格奥尔基·弗廖罗夫領導的團隊在1974年首次利用冷核聚變反應嘗試合成𨭎。他們宣布製造出一次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。[6]

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。[6]

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。 [7]

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。[8]2005年9月的工作也包括開始對260Sg進行光譜分析。

位於劳伦斯伯克利国家实验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。[9]

207Pb(54Cr,xn)261-xSg (x=1,2)[编辑]

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。[6]

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。[7]

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[编辑]

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，意味著產生的同位素主要進行α衰變。[6]

208Pb(52Cr,xn)260-xSg (x=1,2)[编辑]

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。[6]劳伦斯伯克利国家实验室在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。[10]

209Bi(51V,xn)260-xSg (x=2)[编辑]

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。[6]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[编辑]

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機率較低。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)[编辑]

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。[11]2006年，重離子研究所和劳伦斯伯克利国家实验室同時研究了該反應，並使用了母子體衰變關係法。劳伦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。[12][13][14]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)[编辑]

1993年，位於杜布納由Yuri Lazarev帶領的團隊宣布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。[15]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。這意味著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)[编辑]

劳伦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。[16]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年終於被劳伦斯伯克利的另一個團隊證實。[17]

作為衰變產物[编辑]

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

註釋[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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参考文獻[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）. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 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. 
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  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. 
  10. ^ "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
  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. 
  12. ^ "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
  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. 
  14. ^ "New isotope 264Sg and decay properties of 262-264Sg", Gregorich et al., LBNL repositories. Retrieved on 2008-02-29
  15. ^ 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. 
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 元素與同位素的穩定度
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