鉝的同位素

本列表列出同位素

主要的鉝同位素
同位素 衰變
丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
MeV
產物
290Lv 人造 毫秒 α 11.00[1] 286Fl
291Lv 人造 26 毫秒 α 10.89[1] 287Fl
292Lv 人造 16 毫秒 α 10.80[1] 288Fl
293Lv 人造 70 毫秒 α 10.67[1] 289Fl
←Mc115 Ts117

圖表

符號 Z N 同位素質量(u
[n 1][n 2]
半衰期
[n 2]
衰變
方式
[2]
衰變
產物

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
  1. ^ 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,僅為理論推測。
  2. ^ 2.0 2.1 用括號括起來的數據代表不確定性。

核合成

能產生Z=116复核的目標、發射體組合

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 反应成功
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

208Pb(82Se,xn)290−xLv

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

238U(54Cr,xn)292−xLv (x=4)

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。他們沒有發布實驗結果,表示很可能並沒有發現任何原子。[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)

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·奥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英语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)

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

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

觀察到290Lv,意味著成功合成了294,也證明了成功合成元素

原子量為116的复核的裂變

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复核的裂變特性。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

289Lv

1999年,勞倫斯伯克利國家實驗室在《物理評論快報》中宣布成功合成293Og。[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,他們宣布撤回此前的發現,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维克托·尼诺夫編造的實驗數據上的。

同位素發現時序

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

熱聚變

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

衰變特性

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

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) σmax 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]


同位素列表
鏌的同位素 鉝的同位素 鿬的同位素

参考文獻

  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]. (原始内容存档于2017-02-19). 
  3. ^ 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. ^ 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. 
  5. ^ "List of experiments 2000-2006" 互联网档案馆存檔,存档日期2007-07-23.
  6. ^ 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]. (原始内容存档于2024-03-03) (俄语). 
  7. ^ 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. 
  8. ^ 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. 
  9. ^ "Confirmed results of the 248Cm(48Ca,4n)292116 experiment" 互联网档案馆存檔,存档日期2016-01-30., Patin et al., LLNL report (2003). Retrieved 2008-03-03
  10. ^ 10.0 10.1 Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the 249Cf and 245Cm+48Ca fusion reactions. 
  11. ^ see Flerov lab annual reports 2000-2006页面存档备份,存于互联网档案馆
  12. ^ 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. (已撤稿)
  13. ^ 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. 
  14. ^ Og
  15. ^ 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. 
  16. ^ 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. 
  17. ^ 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. (原始内容存档 (PDF)于2019-07-01). 
  18. ^ 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).