𬬭的同位素
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𬬭是人造元素，没有稳定同位素。𬬭有七种同位素，质量数分别是272、274、278–282。1994年发现的272Rg是第一个被发现的𬬭同位素，也是唯一一个直接合成出来的同位素，而其它同位素都是更重的元素的衰变产物。𬬭最长寿的同位素是半衰期约两分钟的282Rg，但未确认的283Rg和286Rg可能有更长的半衰期，分别是5.1分钟和10.7分钟。
图表
[编辑]| 符号 | Z | N | 同位素质量（u） [n 1][n 2] |
半衰期 [n 1][n 2] |
衰变 方式 |
衰变 产物 |
原子核 自旋[n 1] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 272Rg | 111 | 161 | 272.15327(25)# | 2.0(8) ms [3.8(+14−8) ms] |
α | 268Mt | 5+#,6+# |
| 274Rg[n 3] | 111 | 163 | 274.15525(19)# | 6.4(+307−29) ms | α | 270Mt | |
| 278Rg[n 4] | 111 | 167 | 278.16149(38)# | 4.2(+75−17) ms | α | 274Mt | |
| 279Rg[n 5] | 111 | 168 | 279.16272(51)# | 0.17(+81−8) s | α | 275Mt | |
| 280Rg[n 6] | 111 | 169 | 280.16514(61)# | 3.6(+43−13) s | α | 276Mt | |
| 281Rg[n 7] | 111 | 170 | 281.16636(89)# | 17 (+6−3) s[2] | SF (90%) | (various) | |
| α (10%) | 277Mt[2] | ||||||
| 282Rg[n 8] | 111 | 171 | 282.16912(72)# | 2.1 (+1.4-0.6) min[3] | α | 278Mt | |
| 283Rg | 111 | 172 | 283.17054(79)# | 10# min |
- ^ 1.0 1.1 1.2 画上#号的数据代表没有经过实验的证明，仅为理论推测。
- ^ 2.0 2.1 用括号括起来的数据代表不确定性。
- ^ Not directly synthesized, occurs as a decay product of 278Nh
- ^ Not directly synthesized, occurs as a decay product of 282Nh
- ^ Not directly synthesized, occurs in decay chain of 287Mc
- ^ Not directly synthesized, occurs in decay chain of 288Mc
- ^ Not directly synthesized, occurs in decay chain of 293Ts
- ^ Not directly synthesized, occurs in decay chain of 294Ts
同位素与核特性
[编辑]核合成
[编辑]能产生Z=111复核的目标、发射体组合
[编辑]下表列出各种可用以产生111号元素的目标、发射体组合。
| 目标 | 发射体 | CN | 结果 |
|---|---|---|---|
| 205Tl | 70Zn | 275Rg | 至今失败 |
| 208Pb | 65Cu | 273Rg | 反应成功 |
| 209Bi | 64Ni | 273Rg | 反应成功 |
| 231Pa | 48Ca | 279Rg | 尚未尝试 |
| 238U | 41K | 279Rg | 尚未尝试 |
| 244Pu | 37Cl | 281Rg | 尚未尝试 |
| 248Cm | 31P | 279Rg | 尚未尝试 |
| 250Cm | 31P | 281Rg | 尚未尝试 |
冷聚变
[编辑]209Bi(64Ni,xn)273−xRg (x=1)
[编辑]位于俄罗斯杜布纳的团队在1986年使用这种冷核聚变反应进行了第一次合成𬬭的实验。实验并没有产生可辨认为𬬭的原子核，截面限制在4 pb。其后GSI的团队使用改进了的设施进行实验，成功发现3颗272Rg原子；另于2000年再合成3颗原子。日本理化学研究所在2003年测定14个272Rg原子的衰变1n激发能，证实了𬬭的发现。[4]
208Pb(65Cu,xn)273−xRg (x=1)
[编辑]2004年，美国劳伦斯伯克利国家实验室在利用原子序为奇数的发射体进行该冷聚变反应时，检测到272Rg的单个原子。[5][6]
作为衰变产物
[编辑]科学家也曾在更重元素的衰变产物中观察到𬬭的同位素。
| 蒸发残留 | 观测到的𬬭同位素 |
|---|---|
| 294Ts | 282Rg[7] |
| 293Ts | 281Rg[7] |
| 288Mc | 280Rg[8] |
| 287Mc | 279Rg[8] |
| 282Nh | 278Rg[9] |
| 278Nh | 274Rg[9] |
同位素发现时序
[编辑]| 同位素 | 发现年份 | 核反应 |
|---|---|---|
| 272Rg | 1994年 | 209Bi(64Ni,n) |
| 273Rg | 未知 | |
| 274Rg | 2004年 | 209Bi(70Zn,n) [9] |
| 275Rg | 未知 | |
| 276Rg | 未知 | |
| 277Rg | 未知 | |
| 278Rg | 2006年 | 237Np(48Ca,3n) [9] |
| 279Rg | 2003年 | 243Am(48Ca,4n) [8] |
| 280Rg | 2003年 | 243Am(48Ca,3n) [8] |
| 281Rg | 2009年 | 249Bk(48Ca,4n) |
| 282Rg | 2009年 | 249Bk(48Ca,3n) |
核异构体
[编辑]274Rg
[编辑]科学家在源自278Nh的衰变链中观测到274Rg的两个原子。这两个衰变事件的数据有所出入，而且两条衰变链似乎有所不同。这表明274Rg存在同核异构体，但需要进一步研究。
272Rg
[编辑]直接合成272Rg时，该同位素发射出4颗α粒子，其能量分别为11.37、11.03、10.82和10.40 MeV。GSI所测得的272Rg半衰期为1.6毫秒，同时从日本理化学研究所得到的数据显示半衰期约3.8毫秒。冲突的数据可能是由于存在同核异构体，但目前的数据不足以作出任何结论。
同位素产量
[编辑]下表列出直接合成𬬭的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。
冷聚变
[编辑]| 发射体 | 目标 | CN | 1n | 2n | 3n |
|---|---|---|---|---|---|
| 64Ni | 209Bi | 273Rg | 3.5 pb, 12.5 MeV | ||
| 65Cu | 208Pb | 273Rg | 1.7 pb, 13.2 MeV |
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参考文献
[编辑]- ^ 1.0 1.1 Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Kovrizhnykh, N. D.; et al. New isotope 286Mc produced in the 243Am+48Ca reaction. Physical Review C. 2022, 106 (64306): 064306. Bibcode:2022PhRvC.106f4306O. S2CID 254435744. doi:10.1103/PhysRevC.106.064306.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 Oganessian, Yuri Ts.; Abdullin, F. Sh.; Alexander, C.; Binder, J.; et al. Experimental studies of the 249Bk + 48Ca reaction including decay properties and excitation function for isotopes of element 117, and discovery of the new isotope 277Mt. Physical Review C (American Physical Society). 2013-05-30, 87 (054621). Bibcode:2013PhRvC..87e4621O. doi:10.1103/PhysRevC.87.054621.
- ^ Khuyagbaatar, J.; Yakushev, A.; Düllmann, Ch. E.; et al. 48Ca+249Bk Fusion Reaction Leading to Element Z=117: Long-Lived α-Decaying 270Db and Discovery of 266Lr. Physical Review Letters. 2014, 112 (17): 172501 [2015-11-16]. doi:10.1103/PhysRevLett.112.172501. （原始内容存档于2015-11-07）.
- ^ Morita, K; Morimoto, K; Kaji, D; Goto, S; Haba, H; Ideguchi, E; Kanungo, R; Katori, K; Koura, H. Status of heavy element research using GARIS at RIKEN. Nuclear Physics A. 2004, 734: 101. doi:10.1016/j.nuclphysa.2004.01.019.
- ^ Folden, C. M. Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: ^{208}Pb(^{64}Ni,n)^{271}Ds and ^{208}Pb(^{65}Cu,n)^{272}111. Physical Review Letters. 2004, 93 (21): 212702. Bibcode:2004PhRvL..93u2702F. PMID 15601003. doi:10.1103/PhysRevLett.93.212702.
- ^ "Development of an Odd-Z-Projectile Reaction for Heavy Element Synthesis: 208Pb(64Ni,n)271Ds and 208Pb(65Cu,n)272111" （页面存档备份，存于互联网档案馆）, Folden et al., LBNL repositories. Retrieved on 2008-03-02
- ^ 7.0 7.1 详见Ts
- ^ 8.0 8.1 8.2 8.3 详见镆
- ^ 9.0 9.1 9.2 9.3 详见鿭
- 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.