Изотопы ливермория - Isotopes of livermorium

Основные изотопы ливерморий  (116Lv)
ИзотопРазлагаться
изобилиепериод полураспада (т1/2)Режимпродукт
290Lvсин8 мсα286Fl
291Lvсин18 мсα287Fl
292Lvсин12 мсα288Fl
293Lvсин60 мсα289Fl
294Lvсин54 мс?α290Fl

Ливерморий (116Lv) является искусственный элемент, и, следовательно, стандартный атомный вес нельзя дать. Как и все искусственные элементы, в нем нет стабильные изотопы. Первый изотоп быть синтезированным было 293Lv в 2000 году. Известно четыре радиоизотопы из 290Ур до 293Lv, а также несколько предполагающих указаний на возможный более тяжелый изотоп 294Ур. Самый долгоживущий из четырех хорошо изученных изотопов - это 293Ур с период полураспада 53 мс.[1]

Список изотопов

Нуклид
ZNИзотопная масса (Да )
[n 1][n 2]		Период полураспада
[n 3]		Разлагаться
Режим
Дочь
изотоп
Вращение и
паритет
290Lv[n 4]116174290.19864(71)#15 (+ 26−6) мсα286Fl0+
291Lv116175291.20108(66)#6,3 (+ 116-25) мсα287Fl
292Lv116176292.20174(91)#18,0 (+ 16-6) мсα288Fl0+
293Lv116177293.20449(60)#53 (+ 62−19) мсα289Fl
294Lv[n 5]11617854 мс #[2]α?290Fl0+
  1. ^ () - Неопределенность (1σ) дается в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  2. ^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и погрешность, полученные не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов от массовой поверхности (ТМС ).
  3. ^ # - Значения, отмеченные #, получены не только из экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично из трендов соседних нуклидов (TNN ).
  4. ^ Непосредственно синтезированы, созданы как продукт распада из 294Og
  5. ^ Этот изотоп не подтвержден

Нуклеосинтез

Комбинации мишень-снаряд, приводящие к Z = 116 составных ядер

Приведенная ниже таблица содержит различные комбинации целей и снарядов, которые могут быть использованы для образования составных ядер с атомным номером 116.

ЦельСнарядCNРезультат попытки
208Pb82Se290LvОтказ на сегодняшний день
238U54Cr292LvОтказ на сегодняшний день
244Пу50Ti294LvЗапланированная реакция[3]
250См48Ca298LvРеакция еще не предпринята
248См48Ca296LvУспешная реакция
246См48Ca294LvРеакция еще не предпринята
245См48Ca293LvУспешная реакция
243См48Ca291LvРеакция еще не предпринята
248См44Ca292LvРеакция еще не предпринята
251Cf40Ar291LvРеакция еще не предпринята

Холодный синтез

208Pb (82Se,Иксп)290−ИксLv

В 1995 году команда GSI попыталась синтезировать 290Lv как радиационный захват (Икс= 0) товар. Нет атомы были обнаружены во время шестинедельного экспериментального цикла, достигнув предела поперечного сечения 3 pb.[4]

Горячий синтез

В этом разделе рассматривается синтез ядер ливермория путем так называемых реакций «горячего» синтеза. Это процессы, которые создают составные ядра при высокой энергии возбуждения (~ 40–50 МэВ, следовательно, «горячие»), что снижает вероятность выживания в результате деления. Затем возбужденное ядро ​​распадается до основного состояния с испусканием 3–5 нейтронов. Реакции синтеза с использованием 48Ядра Са обычно образуют составные ядра с промежуточными энергиями возбуждения (~ 30–35 МэВ) и иногда называются реакциями «теплого» синтеза. Частично это приводит к относительно высоким выходам этих реакций.

238U (54Cr,Иксп)292−ИксLv

Есть отрывочные указания на то, что эта реакция была предпринята командой GSI в 2006 году. Нет опубликованных результатов по результатам, предположительно указывающих на то, что никаких атомов не было обнаружено. Это ожидается из исследования систематики сечений для 238U целей.[5]

248См(48Ca,Иксп)296−ИксУр (Икс=2,3,4,5?)

Первая попытка синтеза ливермория была предпринята в 1977 году Кеном Хьюлетом и его командой в Ливерморской национальной лаборатории Лоуренса (LLNL). Они не смогли обнаружить никаких атомов ливермория.[6] Юрий Оганесян и его команда из Лаборатории ядерных реакций им. Флерова (ЛЯР) впоследствии попытались провести реакцию в 1978 году и потерпели неудачу. В 1985 году, в ходе совместного эксперимента Беркли и команды Питера Армбрустера из GSI, результат снова был отрицательным с расчетным пределом поперечного сечения 10–100 pb.[7]

В 2000 году российским ученым в Дубне наконец удалось обнаружить единственный атом ливермория, отнесенный к изотопу 292Ур.[8]В 2001 году они повторили реакцию и образовали еще 2 атома в подтверждение своего эксперимента по открытию. Третий атом был предварительно отнесен к 293Ур на основе пропущенного родительского альфа-распада.[9]В апреле 2004 года команда снова провела эксперимент при более высокой энергии и смогла обнаружить новую цепочку распада, приписанную к 292Ур. Исходя из этого, исходные данные были переназначены 293Ур. Предполагаемая цепь поэтому, возможно, связана с редкой ветвью распада этого изотопа или изомера, 293 кв.м.Lv; учитывая возможное перераспределение дочери в 290Fl вместо 289Fl, возможно, это также могло быть 294Lv, хотя все эти назначения являются предварительными и нуждаются в подтверждении в будущих экспериментах, направленных на канал 2n.[10] В этой реакции еще 2 атома 293Lv были обнаружены.[11]

В 2007 году в эксперименте GSI-SHIP кроме четырех 292Цепи уровня и один 293Цепь Lv, наблюдалась другая цепь, изначально не назначенная, но позже показанная как 291Ур. Однако неясно, происходит ли это от 248См(48Ca, 5n) или из реакции с более легким изотопом кюрия (присутствующим в мишени в виде примеси), например 246См(48Ca, 3n).[12][13]

В эксперименте, проведенном в GSI в июне – июле 2010 года, ученые обнаружили шесть атомов ливермория; два атома 293Lv и четыре атома 292Ур. Им удалось подтвердить как данные о распаде, так и сечения реакции синтеза.[14]

Эксперимент 2016 г. RIKEN направлен на изучение 48Ca +248Cm реакция, по-видимому, обнаружила один атом, который может быть отнесен к 294Уровень альфа распадается на 290Fl и 286Cn, который самопроизвольно делился; однако первая альфа из продуцированного нуклида ливермория была пропущена.[2]

245См(48Ca, xn)293 − хУр (x = 2,3)

Чтобы помочь в определении массовых чисел изотопов для ливермория, в марте – мае 2003 г. дубненская группа бомбардировала 245См мишень с 48Ионы Са. Им удалось наблюдать два новых изотопа, отнесенных к 291Lv и 290Ур.[15] Этот эксперимент был успешно повторен в феврале – марте 2005 г., когда было создано 10 атомов с данными распада, идентичными тем, о которых сообщалось в эксперименте 2003 г.[16]

Как продукт распада

Ливерморий также наблюдался при распаде Оганессон. В октябре 2006 года было объявлено, что 3 атома оганессона были обнаружены при бомбардировке калифорний -249 с ионами кальция-48, который затем быстро распался на ливерморий.[16]

Наблюдение за дочерью 290Lv разрешил назначение родителя на 294Og и доказал синтез Оганессон.

Деление составных ядер с Z = 116

В период с 2000 по 2006 год было проведено несколько экспериментов в г. Лаборатория ядерных реакций им. Флерова в Дубне изучение характеристик деления составные ядра 296,294,290Ур. Были использованы четыре ядерные реакции, а именно 248См +48Ca, 246См +48Ca, 244Pu +50Ti и 232Чт +58Fe. Результаты показали, как ядра, такие как это деление, преимущественно за счет вытеснения ядер с закрытой оболочкой, таких как 132Sn (Z = 50, N = 82). Также было обнаружено, что выход для пути синтеза-деления был одинаковым между 48Ca и 58Fe-снаряды, что указывает на возможное будущее использование 58Fe-снаряды в формировании сверхтяжелых элементов. Кроме того, в сравнительных экспериментах синтезируя 294Уровень использования 48Ca и 50Ti-снаряды выход от термоядерного деления был в ~ 3 раза меньше для 50Ti, что также предполагает использование в будущем в производстве SHE.[17]

Втянутые изотопы

289Lv

В 1999 г. исследователи Национальная лаборатория Лоуренса Беркли объявил синтез 293Ог (см. Оганессон ), в статье, опубликованной в Письма с физическими проверками.[18] Заявленный изотоп 289Lv распадается на альфа-излучение 11,63 МэВ с периодом полураспада 0,64 мс. В следующем году они опубликовали втягивание после того, как другие исследователи не смогли повторить результаты.[19] В июне 2002 года директор лаборатории объявил, что первоначальное заявление об обнаружении этих двух элементов было основано на данных, сфабрикованных основным автором. Виктор Нинов. Как таковой, этот изотоп ливермория в настоящее время неизвестен.

Хронология открытия изотопов

ИзотопГод открытияРеакция открытия
290Lv2002249Cf (48Ca, 3n)[20]
291Lv2003245См(48Ca, 2n)[15]
292Lv2004248См(48Ca, 4n)[11]
293Lv2000248См(48Ca, 3n)[8]
294Ур ??2001248См(48Ca, 2n)?[10]

Выходы изотопов

Горячий синтез

В таблице ниже представлены сечения и энергии возбуждения для реакций горячего синтеза, непосредственно производящих изотопы ливермория. Данные, выделенные жирным шрифтом, представляют собой максимумы, полученные в результате измерений функции возбуждения. + представляет наблюдаемый канал выхода.

СнарядЦельCN2n3n4n5н
48Ca248См296Lv1,1 пб, 38,9 МэВ[11]3,3 пб, 38,9 МэВ[11]
48Ca245См293Lv0,9 пб, 33,0 МэВ[15]3,7 пб, 37,9 МэВ[15]

Теоретические расчеты

Характеристики распада

Теоретический расчет в модели квантового туннелирования подтверждает экспериментальные данные, касающиеся синтеза 293Lv и 292Ур.[21][22]

Сечения остатков испарения

В приведенной ниже таблице приведены различные комбинации мишеней и снарядов, для которых расчеты дали оценки выходов поперечных сечений от различных каналов испарения нейтронов. Дан канал с максимальной ожидаемой доходностью.

DNS = двухъядерная система; σ = поперечное сечение

ЦельСнарядCNКанал (продукт)σМаксимумМодельСсылка
208Pb82Se290Lv1n (289Lv)0,1 пбDNS[23]
208Pb79Se287Lv1n (286Lv)0,5 пбDNS[23]
238U54Cr292Lv2n (290Lv)0,1 пбDNS[24]
250См48Ca298Lv4n (294Lv)5 пбDNS[24]
248См48Ca296Lv4n (292Lv)2 пбDNS[24]
247См48Ca295Lv3n (292Lv)3 пбDNS[24]
245См48Ca293Lv3n (290Lv)1,5 пбDNS[24]
243См48Ca291Lv3n (288Lv)1,53 пбDNS[25]
248См44Ca292Lv4n (288Lv)0,43 пбDNS[25]

Рекомендации

  1. ^ «Ливерморий - информация об элементе (использование и свойства)». rsc.org. Получено 27 октября, 2020.
  2. ^ а б Кадзи, Дайя; Морита, Косуке; Моримото, Кодзи; Хаба, Хиромицу; Асаи, Масато; Фудзита, Кунихиро; Ган, Зайго; Гейссель, Ганс; Хасебе, Хироо; Хофманн, Сигурд; Хуанг, Минхуэй; Комори, Юкико; Ма, Лонг; Маурер, Иоахим; Мураками, Масаси; Такеяма, Мирей; Токанай, Фуюки; Танака, Тайки; Вакабаяси, Ясуо; Ямагути, Такаюки; Ямаки, Саяка; Ёсида, Ацуши (2017). "Изучение реакции 48Ca + 248См → 296Ур. * В РИКЕН-ГАРИС ". Журнал Физического общества Японии. 86 (3): 034201–1–7. Bibcode:2017JPSJ ... 86c4201K. Дои:10.7566 / JPSJ.86.034201.
  3. ^ http://flerovlab.jinr.ru/flnr/programme_synth_2020.html
  4. ^ Hoffman, Darleane C .; Гиорсо, Альберт; Сиборг, Гленн Т. (2000). Трансурановые люди: внутренняя история. World Scientific. п.367. ISBN  978-1-78-326244-1.
  5. ^ «Список экспериментов 2000–2006 гг.» В архиве 2007-07-23 на Wayback Machine
  6. ^ Hulet, E.K .; Lougheed, R .; Wild, J .; Landrum, J .; Стивенсон, П .; Ghiorso, A .; Nitschke, J .; Отто, Р .; и другие. (1977). "Поиск сверхтяжелых элементов при бомбардировке 248См с48Ca ». Письма с физическими проверками. 39 (7): 385–389. Bibcode:1977PhRvL..39..385H. Дои:10.1103 / PhysRevLett.39.385.
  7. ^ Armbruster, P .; Agarwal, YK; Брюхле, Вт; Брюггер, М; Dufour, JP; Gaggeler, H; Hessberger, FP; Hofmann, S; и другие. (1985). "Попытки создать сверхтяжелые элементы путем слияния 48Ca с 248См в диапазоне энергий бомбардировки 4,5–5,2 МэВ / н.. Письма с физическими проверками. 54 (5): 406–409. Bibcode:1985ПхРвЛ..54..406А. Дои:10.1103 / PhysRevLett.54.406. PMID  10031507.
  8. ^ а б Оганесян, Ю. Ц .; Утёнков, В .; Лобанов Ю.А. Абдуллин, Ф .; Поляков, А .; Широковский, И .; Цыганов Ю.А. Гулбекян, Г .; Богомолов, С .; Гикал, Б .; Мезенцев, А .; Илиев, С .; Субботин, В .; Сухов, А .; Иванов, О .; Букланов, Г .; Суботич, К .; Иткис, М .; Муди, К .; Wild, J .; Stoyer, N .; Stoyer, M .; Lougheed, R .; Laue, C .; Карелин, Е .; Татаринов, А. (2000). "Наблюдение за распадом 292116". Физический обзор C. 63 (1): 011301. Bibcode:2001PhRvC..63a1301O. Дои:10.1103 / PhysRevC.63.011301.
  9. ^ «Подтвержденные результаты 248См(48Ca, 4n)292116 эксперимент » В архиве 2016-01-30 в Wayback Machine, Патин и др., Отчет LLNL (2003 г.). Проверено 3 марта 2008 г.
  10. ^ а б Hofmann, S .; Heinz, S .; Mann, R .; Maurer, J .; Münzenberg, G .; Antalic, S .; Barth, W .; Burkhard, H.G .; Dahl, L .; Eberhardt, K .; Grzywacz, R .; Hamilton, J. H .; Хендерсон, Р. А .; Kenneally, J.M .; Киндлер, Б .; Кожухаров, И .; Lang, R .; Lommel, B .; Miernik, K .; Miller, D .; Муди, К. Дж .; Morita, K .; Nishio, K .; Попеко, А.Г .; Роберто, Дж. Б .; Runke, J .; Rykaczewski, K. P .; Saro, S .; Scheidenberger, C .; Schött, H.J .; Shaughnessy, D.A .; Стойер, М. А .; Thörle-Popiesch, P .; Tinschert, K ​​.; Trautmann, N .; Uusitalo, J .; Еремин, А. В. (2016). «Обзор четных элементных сверхтяжелых ядер и поиск элемента 120». Европейский физический журнал A. 2016 (52): 180. Bibcode:2016EPJA ... 52..180H. Дои:10.1140 / epja / i2016-16180-4. S2CID  124362890.
  11. ^ а б c d Оганесян, Ю. Ц .; Утёнков, В .; Лобанов Ю.А. Абдуллин, Ф .; Поляков, А .; Широковский, И .; Цыганов Ю.А. Гулбекян, Г .; Богомолов, С .; Гикал, Б .; Мезенцев, А .; Илиев, С .; Субботин, В .; Сухов, А .; Воинов, А .; Букланов, Г .; Суботич, К .; Загребаев, В .; Иткис, М .; Patin, J .; Муди, К .; Wild, J .; Stoyer, M .; Stoyer, N .; Shaughnessy, D .; Kenneally, J .; Wilk, P .; Lougheed, R .; Илькаев, Р .; Весновский, С. (2004). "Измерение сечений и свойств распада изотопов элементов 112, 114 и 116, образующихся в реакциях синтеза. 233,238U, 242Pu и 248См +48Ca " (PDF). Физический обзор C. 70 (6): 064609. Bibcode:2004PhRvC..70f4609O. Дои:10.1103 / PhysRevC.70.064609.
  12. ^ Hofmann, S .; Heinz, S .; Mann, R .; Maurer, J .; Khuyagbaatar, J .; Ackermann, D .; Antalic, S .; Barth, W .; Блок, М .; Burkhard, H.G .; Комас, В. Ф .; Dahl, L .; Eberhardt, K .; Gostic, J .; Хендерсон, Р. А .; Heredia, J. A .; Heßberger, F. P .; Kenneally, J.M .; Киндлер, Б .; Кожухаров, И .; Kratz, J. V .; Lang, R .; Лейно, М .; Lommel, B .; Муди, К. Дж .; Münzenberg, G .; Nelson, S.L .; Nishio, K .; Попеко, А.Г .; и другие. (2012). «Реакция 48Ca + 248Cm → 296116 * изучена в GSI-SHIP». Европейский физический журнал A. 48 (5): 62. Bibcode:2012EPJA ... 48 ... 62H. Дои:10.1140 / epja / i2012-12062-1. S2CID  121930293.
  13. ^ Оганесян, Ю. Ц .; Утёнков, В. (2015). «Исследование сверхтяжелых элементов». Отчеты о достижениях физики. 78 (3): 036301. Bibcode:2015RPPh ... 78c6301O. Дои:10.1088/0034-4885/78/3/036301. PMID  25746203.
  14. ^ Hoffman, S .; и другие. (2012). "Реакция 48Ca + 248См → 296116 * учился в GSI-SHIP ». Европейский физический журнал A. 48 (62). Bibcode:2012EPJA ... 48 ... 62H. Дои:10.1140 / epja / i2012-12062-1. S2CID  121930293.
  15. ^ а б c d Оганесян, Ю. Ц .; Утёнков, В .; Лобанов Ю.А. Абдуллин, Ф .; Поляков, А .; Широковский, И .; Цыганов Ю.А. Гулбекян, Г .; и другие. (2004). «Измерение сечений реакций синтеза-испарения.244Pu (48Ca, xn)292-х114 и 245См(48Ca, xn)293 − х116". Физический обзор C. 69 (5): 054607. Bibcode:2004PhRvC..69e4607O. Дои:10.1103 / PhysRevC.69.054607.
  16. ^ а б «Синтез изотопов элементов 118 и 116 в 249Cf и 245См +48Реакции синтеза Ca ». Цитировать журнал требует | журнал = (помощь)
  17. ^ видеть Годовые отчеты лаборатории Флерова за 2000–2006 гг.
  18. ^ Нинов, В .; и другие. (1999). «Наблюдение сверхтяжелых ядер, образующихся при реакции86Kr с 208Pb ". Письма с физическими проверками. 83 (6): 1104–1107. Bibcode:1999ПхРвЛ..83.1104Н. Дои:10.1103 / PhysRevLett.83.1104.
  19. ^ Нинов, В .; Грегорич, К .; Loveland, W .; Ghiorso, A .; Hoffman, D .; Ли, Д .; Nitsche, H .; Swiatecki, W .; Kirbach, U .; Laue, C .; Adams, J .; Patin, J .; Shaughnessy, D .; Strellis, D .; Уилк, П. (2002). "От редакции: наблюдение сверхтяжелых ядер, образующихся при реакции ^ {86} Kr с ^ {208} Pb [Phys. Rev. Lett. 83, 1104 (1999)]". Письма с физическими проверками. 89 (3): 039901. Bibcode:2002PhRvL..89c9901N. Дои:10.1103 / PhysRevLett.89.039901.
  20. ^ видеть Оганессон
  21. ^ П. Рой Чоудхури; К. Саманта; Д. Н. Басу (2006). «Период полураспада α-распада новых сверхтяжелых элементов». Физический обзор C. 73 (1): 014612. arXiv:ядерный / 0507054. Bibcode:2006PhRvC..73a4612C. Дои:10.1103 / PhysRevC.73.014612. S2CID  118739116.
  22. ^ К. Саманта; П. Рой Чоудхури; Д. Н. Басу (2007). «Прогнозы периодов полураспада тяжелых и сверхтяжелых элементов при альфа-распаде». Ядерная физика A. 789 (1–4): 142–154. arXiv:nucl-th / 0703086. Bibcode:2007НуФА.789..142С. Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2007.04.001. S2CID  7496348.
  23. ^ а б Фэн, Чжао-Цин; Джин, Ген-Мин; Ли, Цзюнь-Цин; Шайд, Вернер (2007). «Образование сверхтяжелых ядер в реакциях холодного синтеза». Физический обзор C. 76 (4): 044606. arXiv:0707.2588. Bibcode:2007PhRvC..76d4606F. Дои:10.1103 / PhysRevC.76.044606. S2CID  711489.
  24. ^ а б c d е Feng, Z; Джин, G; Ли, Дж; Шайд, W (2009). «Производство тяжелых и сверхтяжелых ядер в реакциях массивного синтеза». Ядерная физика A. 816 (1–4): 33–51. arXiv:0803.1117. Bibcode:2009НуФА.816 ... 33Ф. Дои:10.1016 / j.nuclphysa.2008.11.003. S2CID  18647291.
  25. ^ а б Zhu, L .; Su, J .; Чжан, Ф. (2016). «Влияние нейтронных чисел снаряда и мишени на сечения испарения остатка в реакциях горячего синтеза». Физический обзор C. 93 (6). Дои:10.1103 / PhysRevC.93.064610.