Изотопы московия

Московий ( ₁₁₅ Мк) — синтетический элемент , поэтому стандартный атомный вес указать невозможно. Как и все синтетические элементы, он не имеет известных стабильных изотопов . Первым изотопом, который был синтезирован, был ²⁸⁸Mc в 2004 году. Известно пять радиоизотопов из ²⁸⁶Мак, чтобы ²⁹⁰Мак. Самый долгоживущий изотоп – ²⁹⁰Mc с периодом полураспада 0,65 секунды.

Список изотопов

Изотопы подвергаются альфа-распаду с образованием соответствующего изотопа нихония , период полураспада которого увеличивается по мере увеличения числа нейтронов.

Нуклид	С	Н	Изотопная масса ( Да ) ^[4] ^{[n 1]}^{[n 2]}	Период полураспада	Разлагаться режим	Дочь изотоп
²⁸⁶Мак ^[5]	115	171		20 +98 −9 мс	а	²⁸²Нх
²⁸⁷Мак	115	172	287.19082(48)#	38 +22 −10 мс ^[5]	а	²⁸³Нх
²⁸⁸Мак	115	173	288.19288(58)#	193 +15 −13 мс ^[5]	а	²⁸⁴Нх
²⁸⁹Мак	115	174	289.19397(83)#	250 +51 −35 мс ^[5]	а	²⁸⁵Нх
²⁹⁰Мак ^{[n 3]}	115	175	290.19624(64)#	650 +490 −200 мс	а	²⁸⁶Нх
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы: вид

^ ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
^ # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).
^ Не синтезирован напрямую, создан как продукт распада ²⁹⁴Ц

Нуклеосинтез

Хронология открытия изотопов
Изотоп	Год открытия	Реакция открытия
²⁸⁶Мак	2021	²⁴³Являюсь( ⁴⁸Ca,5n)
²⁸⁷Мак	2003	²⁴³Являюсь( ⁴⁸ок, 4н)
²⁸⁸Мак	2003	²⁴³Являюсь( ⁴⁸Ca,3n)
²⁸⁹Мак	2009	²⁴⁹Бк( ⁴⁸ок, 4н) ^[2]
²⁹⁰Мак	2009	²⁴⁹Бк( ⁴⁸Ca,3n) ^[2]

Комбинации цель-снаряд

В таблице ниже представлены различные комбинации мишеней и снарядов, которые можно использовать для образования составных ядер с Z = 115. Каждая запись представляет собой комбинацию, для которой расчеты дали оценки поперечных выходов из различных каналов испарения нейтронов. Указан канал с наибольшей ожидаемой доходностью.

Цель	Снаряд	Китай	Результат попытки
²⁰⁸Pb	⁷⁵Как	²⁸³Мак	Реакция еще не предпринята
²⁰⁹С	⁷⁶Ге	²⁸⁵Мак	Реакция еще не предпринята
²³⁸В	⁵¹V	²⁸⁹Мак	Неудача на сегодняшний день
²⁴³Являюсь	⁴⁸Что	²⁹¹Мак ^[6]^[7]	Успешная реакция
²⁴¹Являюсь	⁴⁸Что	²⁸⁹Мак	Планируемая реакция
²⁴³Являюсь	⁴⁴Что	²⁸⁷Мак	Реакция еще не предпринята

Горячий синтез

Реакции горячего синтеза - это процессы, в которых создаются составные ядра с высокой энергией возбуждения (~ 40–50 МэВ, следовательно, «горячие»), что приводит к снижению вероятности выживания в результате деления. Затем возбужденное ядро распадается в основное состояние за счет испускания 3–5 нейтронов. Реакции синтеза с использованием ⁴⁸Ядра Ca обычно образуют составные ядра с промежуточными энергиями возбуждения (~ 30–35 МэВ), и их иногда называют реакциями «теплого» синтеза. Частично это приводит к относительно высоким выходам этих реакций.

²³⁸В( ⁵¹В, х н) ^{289− х}Мак

Есть веские основания полагать, что эта реакция была проведена в конце 2004 года в рамках целевого испытания фторида урана (IV) в GSI. Никаких отчетов, свидетельствующих о том, что атомы продукта не были обнаружены, как ожидала команда, опубликовано не было. ^[8]

²⁴³Являюсь( ⁴⁸Как, х н) ^{291− х}Мк (х=2,3,4,5)

Впервые эта реакция была проведена командой в Дубне в июле-августе 2003 года. В двух отдельных экспериментах им удалось обнаружить три атома ²⁸⁸Mc и один атом ²⁸⁷Мак. Реакция была дополнительно изучена в июне 2004 г. в попытке выделить потомка. ²⁶⁸ДБ из ²⁸⁸Цепь распада Mc. После химического разделения фракции +4/+5 было измерено 15 распадов SF со временем жизни, соответствующим ²⁶⁸Дб. Чтобы доказать, что распад произошел от дубния-268, команда повторила реакцию в августе 2005 года и разделила фракции +4 и +5, а затем разделила фракции +5 на танталоподобные и ниобийподобные. Было обнаружено пять активностей SF, причем все они наблюдались в ниобиеподобных фракциях и ни разу в танталоподобных фракциях, что доказывает, что продукт действительно представляет собой изотопы дубния.

В серии экспериментов с октября 2010 г. по февраль 2011 г. ученые ЛЯР исследовали эту реакцию в диапазоне энергий возбуждения. Им удалось обнаружить 21 атом ²⁸⁸Mc и один атом ²⁸⁹Мак, со 2-го выходного канала. Этот последний результат был использован для подтверждения синтеза теннесзина . Функция возбуждения 3n завершилась максимумом при ~8 пб . Данные соответствовали данным, полученным в первых экспериментах в 2003 году.

Эту реакцию снова провели при пяти различных энергиях в 2021 году для испытания нового газонаполненного сепаратора на Дубненском заводе СТЭ. Они обнаружили 6 цепочек ²⁸⁹Мк, 58 цепочек ²⁸⁸Mc и 2 сети ²⁸⁷Мак. Впервые канал 5n наблюдался с двумя атомами ²⁸⁶Мак. ^[9]

Выход реакции

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

Снаряд	Цель	Китай	2н	3н	4n	5 н
⁴⁸Что	²⁴³Являюсь	²⁹¹Мак		3,7 пб, 39,0 МэВ	0,9 пб, 44,4 МэВ

Теоретические расчеты

Характеристики распада

Теоретические расчеты с использованием модели квантового туннелирования подтверждают экспериментальные периоды полураспада альфа-распада. ^[10]

Сечения остатков испарения

В таблице ниже приведены различные комбинации мишень-снаряд, для которых расчеты дали оценки выходов в сечении из различных каналов испарения нейтронов. Указан канал с наибольшей ожидаемой доходностью.

МД = многомерный; DNS = двуядерная система; σ = поперечное сечение

Цель	Снаряд	Китай	Канал (продукт)	σ _макс	Модель	Ссылка
²⁴³Являюсь	⁴⁸Что	²⁹¹Мак	3н( ²⁸⁸Мак)	3 чел.	доктор медицинских наук	^[6]
²⁴³Являюсь	⁴⁸Что	²⁹¹Мак	4n ( ²⁸⁷Мак)	2 пб	доктор медицинских наук	^[6]
²⁴³Являюсь	⁴⁸Что	²⁹¹Мак	3н( ²⁸⁸Мак)	1 пб	DNS	^[7]
²⁴²Являюсь	⁴⁸Что	²⁹⁰Мак	3н( ²⁸⁷Мак)	2,5 пб	DNS	^[7]
²⁴¹Являюсь	⁴⁸Что	²⁸⁹Мак	4n ( ²⁸⁵Мак)	1,04 пб	DNS	^[11]

Ссылки

^ Коврижных Н. (27 января 2022 г.). «Информация об экспериментах на заводе ОНА» . Лаборатория ядерных реакций им . Флерова. Проверено 28 февраля 2022 г.
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Оганесян Юрий Ц.; Абдуллин Ф.Ш.; Бейли, PD; и др. (09 апреля 2010 г.). «Синтез нового элемента с атомным номером Z =117» . Письма о физических отзывах . 104 (142502). Американское физическое общество: 142502. Бибкод : 2010PhRvL.104n2502O . doi : 10.1103/PhysRevLett.104.142502 . ПМИД 20481935 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Оганесян, Ю.Т. (2015). «Исследование сверхтяжелых элементов» . Отчеты о прогрессе в физике . 78 (3): 036301. Бибкод : 2015RPPh...78c6301O . дои : 10.1088/0034-4885/78/3/036301 . ПМИД 25746203 . S2CID 37779526 .
^ Ван, Мэн; Хуанг, WJ; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки *». Китайская физика C . 45 (3): 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Kovrizhnykh, N. D.; et al. (2022). "New isotope ²⁸⁶Mc производства в ²⁴³Am+ ⁴⁸Реакция Ca» . Physical Review C. 106 ( 64306): 064306. Bibcode : 2022PhRvC.106f4306O . doi : 10.1103/PhysRevC.106.064306 . S2CID 254435744 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Загребаев, В. (2004). «Динамика термоядерного деления образования и распада сверхтяжелых элементов» (PDF) . Ядерная физика А . 734 : 164–167. Бибкод : 2004НуФА.734..164Z . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2004.01.025 .
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Фэн, З; Джин, Дж; Ли, Дж; Шайд, В. (2009). «Производство тяжелых и сверхтяжелых ядер в реакциях массивного синтеза». Ядерная физика А . 816 (1–4): 33–51. arXiv : 0803.1117 . Бибкод : 2009НуФА.816...33F . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003 . S2CID 18647291 .
^ «Список экспериментов 2000–2006 гг.» . Университет Коменского в Братиславе . Архивировано из оригинала 23 июля 2007 года.
^ «И нейтронные свойства, и новые результаты на заводе ШЭ» .
^ К. Саманта; П. Рой Чоудхури; Д.Н. Басу (2007). «Прогнозы периода полураспада альфа-распада тяжелых и сверхтяжелых элементов». Нукл. Физ. А. 789 (1–4): 142–154. arXiv : nucl-th/0703086 . Бибкод : 2007НуФА.789..142С . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001 . S2CID 7496348 .
^ Чжу, Л.; Су, Дж.; Чжан, Ф. (2016). «Влияние нейтронных чисел снаряда и мишени на сечения испарения остатков в реакциях горячего синтеза» . Физический обзор C . 93 (6): 064610. Бибкод : 2016PhRvC..93f4610Z . дои : 10.1103/PhysRevC.93.064610 .

Данные о периоде полураспада, спине и изомерах выбраны из следующих источников.
- Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Блашо, Жан; Вапстра, Аалдерт Хендрик (2003), « Оценка NUBASE свойств ядра и распада» , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Бибкод : 2003NuPhA.729....3A , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- Национальный центр ядерных данных . «База данных NuDat 2.x» . Брукхейвенская национальная лаборатория .
- Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде, Дэвид Р. (ред.). Справочник CRC по химии и физике (85-е изд.). Бока-Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9 .

[5] ( ) – Неопределенность (1 σ ) указывается в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.

[TMS-6] # - Атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность получены не на основе чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, частично на основе трендов поверхности массы (TMS).

[8] Не синтезирован напрямую, создан как продукт распада ²⁹⁴Ц

[Kovrizhnykh-1] Коврижных Н. (27 января 2022 г.). «Информация об экспериментах на заводе ОНА» . Лаборатория ядерных реакций им . Флерова. Проверено 28 февраля 2022 г.

[E117-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Оганесян Юрий Ц.; Абдуллин Ф.Ш.; Бейли, PD; и др. (09 апреля 2010 г.). «Синтез нового элемента с атомным номером Z =117» . Письма о физических отзывах . 104 (142502). Американское физическое общество: 142502. Бибкод : 2010PhRvL.104n2502O . doi : 10.1103/PhysRevLett.104.142502 . ПМИД 20481935 .

[SHEsummary-3] Перейти обратно: ^а ^б Оганесян, Ю.Т. (2015). «Исследование сверхтяжелых элементов» . Отчеты о прогрессе в физике . 78 (3): 036301. Бибкод : 2015RPPh...78c6301O . дои : 10.1088/0034-4885/78/3/036301 . ПМИД 25746203 . S2CID 37779526 .

[AME2020_II-4] Ван, Мэн; Хуанг, WJ; Кондев, ФГ; Ауди, Г.; Наими, С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки *». Китайская физика C . 45 (3): 030003. doi : 10.1088/1674-1137/abddaf .

[Mc2022-7] Перейти обратно: ^а ^б ^с ^д Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Kovrizhnykh, N. D.; et al. (2022). "New isotope ²⁸⁶Mc производства в ²⁴³Am+ ⁴⁸Реакция Ca» . Physical Review C. 106 ( 64306): 064306. Bibcode : 2022PhRvC.106f4306O . doi : 10.1103/PhysRevC.106.064306 . S2CID 254435744 .

[VZ-9] Перейти обратно: ^а ^б ^с Загребаев, В. (2004). «Динамика термоядерного деления образования и распада сверхтяжелых элементов» (PDF) . Ядерная физика А . 734 : 164–167. Бибкод : 2004НуФА.734..164Z . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2004.01.025 .

[FengHotFusion-10] Перейти обратно: ^а ^б ^с Фэн, З; Джин, Дж; Ли, Дж; Шайд, В. (2009). «Производство тяжелых и сверхтяжелых ядер в реакциях массивного синтеза». Ядерная физика А . 816 (1–4): 33–51. arXiv : 0803.1117 . Бибкод : 2009НуФА.816...33F . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003 . S2CID 18647291 .

[11] «Список экспериментов 2000–2006 гг.» . Университет Коменского в Братиславе . Архивировано из оригинала 23 июля 2007 года.

[12] «И нейтронные свойства, и новые результаты на заводе ШЭ» .

[half-lifes-13] К. Саманта; П. Рой Чоудхури; Д.Н. Басу (2007). «Прогнозы периода полураспада альфа-распада тяжелых и сверхтяжелых элементов». Нукл. Физ. А. 789 (1–4): 142–154. arXiv : nucl-th/0703086 . Бибкод : 2007НуФА.789..142С . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001 . S2CID 7496348 .

[neutronnumbers-14] Чжу, Л.; Су, Дж.; Чжан, Ф. (2016). «Влияние нейтронных чисел снаряда и мишени на сечения испарения остатков в реакциях горячего синтеза» . Физический обзор C . 93 (6): 064610. Бибкод : 2016PhRvC..93f4610Z . дои : 10.1103/PhysRevC.93.064610 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[n 1]

[n 2]

[5]

[n 3]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]