𨧀的同位素
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圖表
[編輯]| 符號 | Z | N | 同位素質量（u） [n 1][n 2] |
半衰期 [n 2] |
衰變 方式[5] |
衰變 產物 |
原子核 自旋 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 激發能量[n 1][n 2] | |||||||
| 255Db[6] | 105 | 150 | 255.10707(45)# | 37+51 −14 ms |
α（~50%） | 251Lr | |
| SF（~50%） | (various) | ||||||
| 256Db | 105 | 151 | 256.10789(26)# | 1.9(4) s [1.6(+5−3) s] |
α (~64%) | 252Lr | |
| SF (~0.02%) | (various) | ||||||
| β+ (~36%) | 256Rf | ||||||
| 257Db | 105 | 152 | 257.10758(22)# | 1.53(17) s [1.50(+19−15) s] |
α (>94%) | 253Lr | (9/2+) |
| SF (<6%) | (various) | ||||||
| β+ (1%) | 257Rf | ||||||
| 257mDb | 140(100)# keV | 0.67(6) s | α (>87%) | 253Lr | (1/2−) | ||
| SF (<13%) | (various) | ||||||
| β+ (1#%) | 257Rf | ||||||
| 258Db | 105 | 153 | 258.10929(33)# | 4.5(4) s | α (64%) | 254Lr | |
| β+ (36%) | 258Rf | ||||||
| SF (<1%) | (various) | ||||||
| 258mDb[n 3] | 60(100)# keV | 1.9(5) s | β+ | 258Rf | |||
| IT （不常見） | 258Db | ||||||
| 259Db | 105 | 154 | 259.10949(6) | 0.51(16) s | α | 255Lr | |
| 260Db | 105 | 155 | 260.1113(1)# | 1.52(13) s | α (>90.4%) | 256Lr | |
| SF (<9.6%) | (various) | ||||||
| β+ (<2.5%) | 260Rf | ||||||
| 260mDb[n 3] | 200(150)# keV | 19 s | |||||
| 261Db | 105 | 156 | 261.11192(12)# | 4.5(1.1) s | SF (73%) | (various) | |
| α (27%) | 257Lr | ||||||
| 262Db | 105 | 157 | 262.11407(15)# | 35(5) s | SF (~67%) | (various) | |
| α (~30%) | 258Lr | ||||||
| β+ (3#%) | 262Rf | ||||||
| 263Db | 105 | 158 | 263.11499(18)# | 29(9) s [27(+10−7) s] |
SF (~56%) | (various) | |
| α (~37%) | 259Lr | ||||||
| β+ (~6.9%)[n 4] | 263Rf | ||||||
| 266Db[n 5] | 105 | 161 | 266.12103(30)# | 80(70) min | SF | (various) | |
| ε | 266Rf | ||||||
| 267Db[n 6] | 105 | 162 | 267.12247(44)# | 4.6(3.7) h | SF | (various) | |
| 268Db[n 7] | 105 | 163 | 268.12567(57)# | 30.8(5.0) h | SF (~100%) | (various) | |
| ε [n 8] | 268Rf | ||||||
| 270Db[n 9] | 105 | 165 | 270.13136(64)# | 1.0+1.5 −0.4 h[4] |
SF (17%) | (various) | |
| α (83%) | 266Lr | ||||||
- ^ 1.0 1.1 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明，僅為理論推測。
- ^ 2.0 2.1 2.2 用括號括起來的數據代表不確定性。
- ^ 3.0 3.1 Existence of this isomer is unconfirmed
- ^ Heaviest nuclide known to undergo β+ decay
- ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 282Nh
- ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 287Mc
- ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 288Mc
- ^ Heaviest nuclide known to undergo electron capture
- ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 294Ts
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核合成歷史
[編輯]冷核聚變
[編輯]本節有關以冷核聚變反應合成𨧀原子核。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。
- 209Bi(50Ti,xn)259-xDb (x=1,2,3)
首次嘗試合成𨧀的冷聚變反應在1976年由杜布納Flerov核反應研究所的團隊進行，使用的是以上的反應。他們探測到了一次5秒長的自發裂變活動，指向257Db。其後改為指向258Db。1981年，位於重離子研究所的團隊利用改進了的母子體衰變關係法研究了該反應。他們證實探測到258Db，1n中子蒸發道的產物。[7]在1983年，位於杜布納的團隊用化學分離後辨認衰變產物，重新進行了以上的反應。他們探測到了來自以258Db為首的衰變鏈中的已知產物的α衰變。這項發現成為了成功形成𨧀原子核的部分證據。重離子研究所的團隊在1985年重新進行反應，並探測到10個257Db原子。[8]1993年設施的重要更新之後，在2000年，團隊在1n、2n及3n激發函數測量了120次257Db的衰變、16次256Db的衰變及一次258Db的衰變。整合到的257Db的數據使得團隊能夠首次研究這個同位素的光譜，辨認到一個同核異構體257mDb的同時，得到了首次對257Db衰變能級結構的確認。[9]這條反應用於在2003至2004年對鍆和鑀的光譜研究當中。[10]
- 209Bi(49Ti,xn)258-xDb (x=2?)
1983年，尤里·奧加涅相和在杜布納的團隊研究了這條反應。他們觀察到了一次2.6秒長的自發衰變活動，初步指向256Db。之後的結果指出應改為指向256Rf，來自於電子捕獲分支比約為30%的256Db。
- 209Bi(48Ti,xn)257-xDb (x=1?)
1983年，奧加涅相和在杜布納的團隊研究了這條反應。他們觀察到了一次1.6秒長的活動，其中α衰變分支比約為80%，自發衰變分支比約為20%。這次活動初步指向255Db，而其後的結果指出應改為指向256Db。2005年，于韋斯屈萊大學的團隊研究該反應，併合成了三顆255Db原子。[6]
- 208Pb(51V,xn)259-xDb (x=1,2)
杜布納的團隊在1976年研究了這條反應，再次探測到5秒長的自發裂變反應。活動起初指向257Db，而後來改為指向258Db。2006年，勞倫斯伯克利國家實驗室的團隊在其單原子序發射物（odd-Z projectile）計劃中重新研究了該反應。他們在測量1n和2n中子蒸發道時，探測到258Db和257Db。[11]
- 207Pb(51V,xn)258-xDb
杜佈納的團隊在1976研究過這一反應，但這次並未探測到最初指向257Db而後來改為指向258Db的5秒長的自發衰變活動。他們卻探測到1.5秒長的自發衰變活動，最初指向255Db。
- 205Tl(54Cr,xn)259-xDb (x=1?)
杜佈納的團隊在1976年研究了這一反應，再次探測到5秒長的自發裂變活動，最初指向257Db，後來改為指向258Db。
熱核聚變
[編輯]本節有關以熱核聚變反應合成𨧀原子核。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。
- 232Th(31P,xn)263-xDb (x=5)
Andreyev等人於1989年在Flerov核反應研究所利用磷-31束研究了該罕見的反應，但對此研究結果的報告非常有限。一處來源稱沒有探測到任何原子，而來自俄羅斯本國的另一更可靠來源稱，在5n通道合成了258Db，產量為120 pb。
- 238U(27Al,xn)265-xDb (x=4,5)
2006年，在一項用鈾目標合成超重元素的研究項目中，勞倫斯伯克利國家實驗室的由Ken Gregorich領導的團隊研究了這條新反應的4n和5n通道的激發函數。[12]
- 236U(27Al,xn)263-xDb (x=5,6)
Andreyev等人在杜布納Flerov核反應研究所於1992年首次進行了對這條反應的研究。他們在5n和6n出射道觀察到258Db及257Db，產量分別為450 pb和75 pb。[13]
- 243Am(22Ne,xn)265-xDb (x=5)
杜布納Flerov核反應研究所的團隊首次在1968年嘗試合成𨧀元素。他們觀察到兩條α線，初步指向261Db和260Db。他們在1970年重複進行實驗，觀察自發裂變活動。發現的2.2秒長自發裂變活動指向261Db。1970年，杜布納的團隊開始使用溫度梯度色譜法，在化學實驗中探測𨧀的揮發性氯化物。第一次嘗試中，他們探測到具揮發性的自發裂變活動，其吸收特性類似於NbCl5而非HfCl4。這表示，類釹原子核形成為DbCl5。1971年，他們用更高敏感度的工具重複進行了實驗，並觀測到類釹部分的α衰變。這成了形成260Db的證據。利用溴化物的形成，這個實驗在1976年再次進行，並取得幾乎相同的結果。這意味著產生了具揮發性及類釹特性的DbBr5。
- 241Am(22Ne,xn)263-xDb (x=4,5)
2000年，於蘭州現代物理中心的中國科學家們宣布發現了當時未知的259Db同位素，同位素在4n中子蒸發通道中形成。他們同時證實了258Db的衰變屬性。[14]
- 248Cm(19F,xn)267-xDb (x=4,5)
保羅謝爾研究所首次在1999年研究了這項反應，從而產生262Db作化學實驗。實驗探測到4顆原子，截面為260 pb。[15]位於日本原子能研究所的科學家們在2002年進一步研究這條反應，並在研究𨧀的水溶化學時，確認產生出262Db同位素。[16]
- 249Bk(18O,xn)267-xDb (x=4,5)
阿伯特·吉奧索在1970年於加州大學發現了260Db之後，其團隊在翌年又發現了新同位素262Db。他們同時觀察到源頭未能確認的一次25秒長的自發裂變，可能與現在所知的263Db自發裂變支鏈有關。[17]1990年，勞倫斯伯克利國家實驗室中由Kratz帶領的一組團隊確切地發現了新同位素263Db，同位素產生於4n中子蒸發通道中。[18]這一團隊重複幾次利用這條反應，用以嘗試證實263Db的一條電子捕獲支鏈，該支鏈會產生半衰期較長的263Rf同位素（見鑪）。[19]
- 249Bk(16O,xn)265-xDb (x=4)
阿伯特·吉奧索在1970年於加州大學發現了260Db之後，其團隊在翌年又發現了新同位素261Db。[17]
- 250Cf(15N,xn)265-xDb (x=4)
勞倫斯伯克利國家實驗室在1970年發現了260Db之後，在翌年又發現了新同位素261Db。[17]
- 249Cf(15N,xn)264-xDb (x=4)
勞倫斯伯克利國家實驗室的一個團隊在1970年研究了這條反應，並在實驗中發現了同位素260Db。他們用了現代的母子核衰變關係法證實了這個發現。[20]1977年，橡樹嶺國家實驗室團隊重複進行了實驗，通過辨認來自衰變產物鐒的K殼層X光，證實發現了同位素。[21]
- 254Es(13C,xn)267-xDb
1988年，勞倫斯利福摩爾國家實驗室的科學家在不對稱熱核聚變反應中用鑀-254作目標，以尋找新的核素：264Db和263Db。由於鑀-254目標太小，實驗的敏感度太低，因此未能探測到任何蒸發殘餘。
更重核素的衰變
[編輯]𨧀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 | 觀察到的𨧀同位素 |
|---|---|
| 294Ts | 270Db |
| 288Mc | 268Db |
| 287Mc | 267Db |
| 282Nh | 266Db |
| 267Bh | 263Db |
| 278Nh, 266Bh | 262Db |
| 265Bh | 261Db |
| 272Rg | 260Db |
| 266Mt, 262Bh | 258Db |
| 261Bh | 257Db |
| 260Bh | 256Db |
同位素發現時序
[編輯]| 同位素 | 發現年份 | 所用反應 |
|---|---|---|
| 255Db | 2005 | 209Bi(48Ti,2n) |
| 256Db | 1983?, 2000 | 209Bi(50Ti,3n) |
| 257Dbg | 1985 | 209Bi(50Ti,2n) |
| 257Dbm | 2000 | 209Bi(50Ti,2n) |
| 258Db | 1976?, 1981 | 209Bi(50Ti,n) |
| 259Db | 2001 | 241Am(22Ne,4n) |
| 260Db | 1970 | 249Cf(15N,4n) |
| 261Db | 1971 | 249Bk(16O,4n) |
| 262Db | 1971 | 249Bk(18O,5n) |
| 263Db | 1971?, 1990 | 249Bk(18O,4n) |
| 264Db | 未知 | |
| 265Db | 未知 | |
| 266Db | 2006 | 237Np(48Ca,3n) |
| 267Db | 2003 | 243Am(48Ca,4n) |
| 268Db | 2003 | 243Am(48Ca,3n) |
| 269Db | 未知 | |
| 270Db | 2009 | 249Bk(48Ca,3n) |
同核異構體
[編輯]- 260Db
近期有關272Rg的衰變數據指出，某些衰變鏈通過260Db時的半衰期比預期的長許多。這些衰變與同核異構體衰變有關，其進行α衰變時半衰期約為19秒。更進一步的研究能斷定更準確的衰變源。
- 258Db
在對266Mt和262Bh衰變的研究中，有258Db同核異構體存在的證據。這些經電子捕獲的衰變與經釋放α粒子的衰變的半衰期有著顯著的分別。這表示存在著一種以電子捕獲方式衰變，半衰期約為20秒的同核異構體的存在。更進一步的研究能斷定更準確的衰變源。
- 257Db
對257Db 形成及衰變的研究已証實了一種同核異構體的存在。最初認為257Db進行α衰變，能量為9.16、9.07和8.97 MeV。在測量這些衰變與253Lr的衰變的關係之後，證實能量為9.16 MeV的衰變屬於另外一種同核異構體。數據分析加上理論表示該活動的源頭為亞穩態257mDb。基態進行α放射，能量為9.07和8.97 MeV。近期實驗並沒有證實257m,gDb的自發裂變。
衰變階段光譜圖
[編輯]- 257Db
參考文獻
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