鉝的同位素
本列表列出鉝 的同位素 。
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
288 Lv
116
172
<1 ms
α
284 Fl
0+
290 Lv
116
174
290.19864(71)#
9(3) ms
α
286 Fl
0+
291 Lv[ 3]
116
175
291.20108(66)#
26(12) ms
α
287 Fl
292 Lv[ 1]
116
176
292.20174(91)#
16(6) ms
α
288 Fl
0+
293 Lv[ 4]
116
177
293.20449(60)#
70(30) ms
α
289 Fl
^ 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明,僅為理論推測。
^ 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
208 Pb
82 Se
290 Lv
至今失敗
232 Th
58 Fe
290 Lv
尚未嘗試
238 U
54 Cr
292 Lv
反应成功
244 Pu
50 Ti
294 Lv
尚未嘗試
250 Cm
48 Ca
298 Lv
尚未嘗試
248 Cm
48 Ca
296 Lv
反應成功
246 Cm
48 Ca
294 Lv
尚未嘗試
245 Cm
48 Ca
293 Lv
反應成功
249 Cf
40 Ar
289 Lv
尚未嘗試
冷聚變
208 Pb(82 Se,x n)290−x Lv
1998年,重離子研究所 嘗試了輻射俘獲產物(x =0)以合成290 Lv。他們限制截面為4.8 pb,並未發現任何原子。
熱聚變
238 U(54 Cr,x n)292−x Lv (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54 Cr合成120号元素 做准备,重新研究该反应。他们发现了一个288 Lv原子,它不到1毫秒后就发生了α衰变。[ 6]
248 Cm(48 Ca,x n)296−x Lv (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 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292 Lv。[ 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293 Lv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292 Lv。根據這個發現,原先的數據就被重新指向到293 Lv。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293 Lv原子。[ 1]
245 Cm(48 Ca,xn)293−x 116 (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48 Ca離子撞擊245 Cm目標。他們觀察到了兩個新的同位素:291 Lv和290 Lv。[ 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
鉝也在鿫 的衰變中被探測到。2006年10月,在一個用48 Ca離子撞擊249 Cf的實驗中,3個鿫 原子被發現,並迅速衰變成鉝。[ 10]
觀察到290 Lv,意味著成功合成了294 鿫 ,也證明了成功合成元素鿫 。
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296,294,290 Lv复核的裂變特性。實驗使用了4條核反應:248 Cm+48 Ca、246 Cm+48 Ca、244 Pu+50 Ti和232 Th+58 Fe。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132 Sn (Z=50, N=82)。另一發現為,使用48 Ca和58 Fe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58 Fe發射體。另外,比較使用48 Ca和50 Ti發射體合成294 Lv的實驗,如果用50 Ti,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
289 Lv
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293 Og。[ 12] 所指的同位素289 Lv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
288 Lv
2023年
238 Cf(54 Cr,4n)
290 Lv
2002年
249 Cf(48 Ca,3n)[ 14]
291 Lv
2003年
245 Cm(48 Ca,2n)[ 3]
292 Lv
2004年
248 Cm(48 Ca,4n)[ 1]
293 Lv
2000年
248 Cm(48 Ca,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
48 Ca
248 Cm
296 Lv
1.1 pb, 38.9 MeV[ 1]
3.3 pb, 38.9 MeV [ 1]
48 Ca
245 Cm
293 Lv
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293,292 Lv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
208 Pb
82 Se
290 Lv
1n (289 Lv)
0.1 pb
DNS
[ 17]
208 Pb
79 Se
287 Lv
1n (286 Lv)
0.5 pb
DNS
[ 17]
238 U
54 Cr
292 Lv
2n (290 Lv)
0.1 pb
DNS
[ 18]
250 Cm
48 Ca
298 Lv
4n (294 Lv)
5 pb
DNS
[ 18]
248 Cm
48 Ca
296 Lv
4n (292 Lv)
2 pb
DNS
[ 18]
247 Cm
48 Ca
295 Lv
3n (292 Lv)
3 pb
DNS
[ 18]
245 Cm
48 Ca
293 Lv
3n (290 Lv)
1.5 pb
DNS
[ 18]
参考文獻
^ 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 233,238 U, 242 Pu, and 248 Cm+48 Ca (PDF) . Physical Review C. 2004, 70 (6): 064609. Bibcode:2004PhRvC..70f4609O . doi:10.1103/PhysRevC.70.064609 .
^ Universal Nuclide Chart . 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 244 Pu(48 Ca,xn)292−x 114 and 245 Cm(48 Ca,xn)293−x 116. 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 的存檔 ,存档日期2007-07-23.
^ 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) .
^ 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 248 Cm with 48 Ca. Physical Review Letters. 1977, 39 : 385. doi:10.1103/PhysRevLett.39.385 .
^ 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 .
^ "Confirmed results of the 248 Cm(48 Ca,4n)292 116 experiment" 互联网档案馆 的存檔 ,存档日期2016-01-30., Patin et al. , LLNL report (2003) . Retrieved 2008-03-03
^ 10.0 10.1 Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the 249 Cf and 245 Cm+48 Ca fusion reactions.
^ see Flerov lab annual reports 2000-2006 (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 )
^ Ninov, V.; et al. Observation of Superheavy Nuclei Produced in the Reaction of 86 Kr with 208 Pb. Physical Review Letters. 1999, 83 : 1104. doi:10.1103/PhysRevLett.83.1104 . (已撤稿)
^ 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 .
^ 見Og
^ 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 .
^ 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 .
^ 17.0 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).
^ 18.0 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).
Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties (页面存档备份 ,存于互联网档案馆 ),Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
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.
穩定9個
穩定6個
穩定5個
穩定4個
穩定3個
穩定2個
穩定1個
1億年〜
1万年〜
10年〜
100日〜
1日〜
1時〜
10分〜
1分〜
10秒〜
1秒〜
不到1秒
幻數
穩定9個
穩定6個
穩定5個
穩定4個
穩定3個
穩定2個
穩定1個
1億年〜
1万年〜
10年〜
100日〜
1日〜
1時〜
10分〜
1分〜
10秒〜
1秒〜
不到1秒
幻數