Изотопы унунения
Унуненний ( 119 Uue) еще не синтезирован, поэтому экспериментальных данных нет и стандартный атомный вес не может быть указан. Как и все синтетические элементы , он не будет иметь стабильных изотопов .
Список изотопов
[ редактировать ]Изотопы унунения неизвестны.
Нуклеосинтез
[ редактировать ]Комбинации мишень-снаряд, приводящие к Z = 119 составным ядрам.
[ редактировать ]В таблице ниже представлены различные комбинации мишеней и снарядов, которые можно использовать для образования составных ядер с Z = 119. [1]
| Цель | Снаряд | Китай | Результат попытки |
|---|---|---|---|
| 208 Pb | 87 руб. | 295 Новый | Реакция еще не предпринята |
| 209 С | 86 НОК | 295 Новый | Реакция еще не предпринята |
| 238 В | 59 Ко | 297 Новый | Реакция еще не предпринята |
| 237 Например | 58 Фе | 295 Новый | Реакция еще не предпринята |
| 244 Мог | 55 Мин. | 299 Новый | Реакция еще не предпринята |
| 243 Являюсь | 54 Кр | 297 Новый [2] | Реакция еще не предпринята |
| 248 См | 51 V | 299 Новый | Реакция предпринимается |
| 250 См | 51 V | 301 Новый | Реакция еще не предпринята |
| 249 Бк | 50 Из | 299 Новый | Неудача на сегодняшний день |
| 249 См. | 45 наук | 294 Новый | Реакция еще не предпринята |
| 254 Является | 48 Что | 302 Новый | Неудача на сегодняшний день |
Холодный синтез
[ редактировать ]После заявленного синтеза 293 Ог в 1999 году в Национальной лаборатории Лоуренса Беркли из 208 Pb и 86 Кр, аналогичные реакции 209 С + 86 Кр и 208 Пб + 87 Rb были предложены для синтеза элемента 119 и его тогда неизвестных дочерних элементов альфа-распада , элементов 117 , 115 и 113 . [3] Отказ от этих результатов в 2001 году [4] а более поздние расчеты сечений реакций «холодного» синтеза ставят под сомнение эту возможность; например, максимальный выход 2 фб прогнозируется для производства 294 Ууэ в прежней реакции. [5] Пучки радиоактивных ионов могут стать альтернативным методом, использующим мишень из свинца или висмута , и могут позволить производить более богатые нейтронами изотопы, если они станут доступны с необходимой интенсивностью. [5]
Горячий синтез
[ редактировать ]243 Являюсь( 54 Кр, х н) 297− х Новый
[ редактировать ]Есть признаки того, что команда Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в России планирует опробовать эту реакцию в будущем. Продукт канала 3n будет 294 Ууэ; его ожидаемая внучка 286 Mc был синтезирован в подготовительном эксперименте в ОИЯИ в 2021 году по реакции 243 Являюсь( 48 Ca,5n) 286 Мак. [2]
Команда Исследовательского центра тяжелых ионов в Ланьчжоу (HIRFL), которым управляет Институт современной физики (IMP) Китайской академии наук , также планирует попробовать 243 Am+ 54 Реакция Cr в 2024 году. [6] [7]
248 См( 51 В, х н) 299− х Новый
[ редактировать ]Команда RIKEN в Вако , Япония, начала бомбардировку из кюрия мишеней -248 пучком ванадия -51 в январе 2018 года. [8] для поиска элемента 119. В качестве мишени был выбран кюрий, а не более тяжелый берклий или калифорний , поскольку эти более тяжелые мишени трудно приготовить. [9] Ожидается, что уменьшенная асимметрия реакции уменьшит сечение примерно вдвое, что потребует чувствительности «порядка не менее 30 фб». [10] 248 Мишени в см были предоставлены Окриджской национальной лабораторией . Компания RIKEN разработала высокоинтенсивный пучок ванадия. [11] Эксперимент начался на циклотроне, пока RIKEN модернизировал свои линейные ускорители; Модернизация завершилась в 2020 году. [12] Обстрел может продолжаться обеими машинами до тех пор, пока не будет замечено первое событие; в настоящее время эксперимент проводится с перерывами не менее 100 дней в году. [13] [9] Усилия команды RIKEN финансируются Императором Японии . [14]
- 248
96 см
+ 51
2323В
→ 299
119 Ууэ
* → атомов пока нет
Ожидается, что полученные изотопы унуненния претерпят два альфа-распада до известных изотопов московия ( 288 Мак и 287 Мак соответственно), [8] что привязало бы их к известной последовательности из пяти дальнейших альфа-распадов и подтвердило бы их возникновение. экспериментально оценена оптимальная энергия реакции синтеза унунения в этой реакции как 234,8 ± 1,8 МэВ . В 2022 году в RIKEN [15] Сечение, вероятно, ниже 10 фб. [11]
По состоянию на сентябрь 2023 года команда RIKEN запустила 248 См+ 51 V реакция на 462 дня. В отчете Консультативного комитета Центра RIKEN Нишина отмечается, что эта реакция была выбрана из-за доступности материалов мишени и снаряда, несмотря на прогнозы в пользу 249 Бк+ 50 Реакция Ti вследствие 50 Ти-снаряд ближе к двойной магии 48 Ca и имеющий четный атомный номер (22); Обычно было показано, что реакции со снарядами с четным Z имеют большее поперечное сечение. В отчете рекомендуется, что если предел поперечного сечения в 5 фб будет достигнут без каких-либо наблюдаемых событий, то команде следует «оценить и, в конечном итоге, пересмотреть экспериментальную стратегию, прежде чем тратить дополнительное время луча». [16]
249 Бк( 50 Ти, х н) 299− х Новый
[ редактировать ]С апреля по сентябрь 2012 года предпринималась попытка синтеза изотопов. 295 Подарок нового 296 Uue был получен путем бомбардировки мишени из берклия -249 титаном -50 в Центре исследований тяжелых ионов имени Гельмгольца GSI в Дармштадте , Германия. [17] [18] Эта реакция между 249 Бк и 50 Было предсказано, что Ti будет наиболее благоприятной практической реакцией для образования унунения. [18] поскольку он довольно асимметричен, [19] хотя и несколько холодный. [20] (Реакция между 254 Эс и 48 Ca был бы лучше, но приготовление миллиграммовых количеств 254 Эс для мишени сложно.) [19] Более того, поскольку берклий-249 распадается на калифорний -249 (следующий элемент) с коротким периодом полураспада в 327 дней, это позволило искать элементы 119 и 120 одновременно. [10] Тем не менее, необходимые изменения от «серебряной пули» 48 Ca к 50 Ti делит ожидаемый выход унуненния примерно на двадцать, поскольку выход сильно зависит от асимметрии реакции синтеза. [19] Из-за предсказанного короткого периода полураспада команда GSI использовала новую «быструю» электронику, способную регистрировать события распада в течение микросекунд. [18] [19]
- 249
97 Бк
+ 50
22 Ти
→ 299
119 Ууэ
* → нет атомов - 249
98 См.
+ 50
22 Ти
→ 299
120 Убн
* → нет атомов
Ни элемент 119, ни элемент 120 не наблюдались. Это подразумевало предельное сечение 65 фб для образования элемента 119 в этих реакциях и 200 фб для элемента 120. [20] [10] Прогнозируемое фактическое сечение образования элемента 119 в этой реакции составляет около 40 фб, что находится на пределе возможностей современной технологии. [19] (Рекордно низкое сечение экспериментально успешной реакции составляет 30 фб для реакции между 209 Би и 70 Zn производит нихоний .) [19] Первоначально эксперимент планировалось продолжить до ноября 2012 года. [21] но был остановлен раньше, чтобы воспользоваться 249 Цель Bk для подтверждения синтеза теннессина (таким образом меняя снаряды на 48 Что). [20]
Команда Объединенного института ядерных исследований в Дубне , Россия, планировала попытаться провести эту реакцию. [22] [23] [24] [25] [26] [27] В настоящее время балки тяжелее 48 Са в ОИЯИ не использовались, но активно разрабатываются. [11]
254 Является( 48 Как, х н) 302- х Новый
[ редактировать ]Синтез унунения был впервые предпринят в 1985 году путем бомбардировки субмикрограммовой мишени эйнштейния-254 ионами кальция-48 на ускорителе superHILAC в Беркли, Калифорния:
- 254
99 Эс
+ 48
20 Калифорния
→ 302
119 Ууэ
* → нет атомов
Атомы не были идентифицированы, что привело к предельному сечению 300 нб . [28] Более поздние расчеты показывают, что сечение реакции 3n (которая приведет к 299 Uue и три нейтрона в качестве продуктов) на самом деле будет в шестьсот тысяч раз ниже этой верхней границы, равной 0,5 пб. [29] Для того чтобы эта реакция имела разумные шансы на успех, потребуются десятки миллиграммов эйнштейния — количество, которое в настоящее время невозможно получить. [11]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Изоспиновая зависимость при синтезе тяжелых элементов в реакциях термоядерного испарения с обогащенными нейтронами радиоактивными ионными пучками , А. Якушев и др.
- ^ Jump up to: а б «Фабрика сверхтяжелых элементов: обзор полученных результатов» . Объединенный институт ядерных исследований. 24 августа 2023 г. Проверено 7 декабря 2023 г.
- ^ Хоффман, Гиорсо и Сиборг 2000 , стр. 431.
- ^ Департамент по связям с общественностью (21 июля 2001 г.). «Результаты эксперимента с элементом 118 отозваны» . Лаборатория Беркли. Архивировано из оригинала 29 января 2008 года . Проверено 18 января 2008 г.
- ^ Jump up to: а б Лавленд, В. (2007). «Синтез ядер трансактинидов с использованием радиоактивных пучков» (PDF) . Физический обзор C . 76 (1). 014612. Бибкод : 2007PhRvC..76a4612L . дои : 10.1103/PhysRevC.76.014612 .
- ^ Гэн, Чанг; Чен, Пэн-Хуэй; Ню, Фэй; Ян, Цзу-Син; Цзэн, Сян-Хуа; Фэн, Чжао-Цин (23 февраля 2024 г.). «Оценка влияния моделей ядерной массы на прогнозирование сечений синтеза сверхтяжелых элементов». arXiv : 2402.15304v1 [ нукл-й ].
- ^ Ган, З.Г.; Хуанг, Западная Европа; Чжан, ЗЯ; Чжоу, XH; Сюй, HS (2022). «Итоги и перспективы исследования тяжелых и сверхтяжелых ядер и элементов в IMP/CAS». Европейский физический журнал А. 58 (158). дои : 10.1140/epja/s10050-022-00811-w .
- ^ Jump up to: а б Сакаи, Хидеюки; Хаба, Хиромицу; Моримото, Кодзи; Сакамото, Нарухико (9 декабря 2022 г.). «Модернизация установки для исследований сверхтяжелых элементов в РИКЕН» . Европейский физический журнал А. 58 (238): 238. Бибкод : 2022EPJA...58..238S . дои : 10.1140/epja/s10050-022-00888-3 . ПМЦ 9734366 . ПМИД 36533209 . S2CID 254530675 .
- ^ Jump up to: а б Сакаи, Хидеюки (27 февраля 2019 г.). «В поисках нового элемента в Центре РИКЕН Нишина» (PDF) . инфн.it. Проверено 17 декабря 2019 г.
- ^ Jump up to: а б с Хуягбаатар Дж.; Якушев А.; Дюльманн, Ч. Э.; и др. (2020). «Поиск элементов 119 и 120» (PDF) . Физический обзор C . 102 (6). 064602. Бибкод : 2020PhRvC.102f4602K . дои : 10.1103/PhysRevC.102.064602 . hdl : 1885/289860 . S2CID 229401931 . Проверено 25 января 2021 г.
- ^ Jump up to: а б с д Гейтс, Дж.; Поре, Дж.; Кроуфорд, Х.; Шонесси, Д.; Стойер, Массачусетс (25 октября 2022 г.). «Статус и амбиции программы тяжелых элементов США» . osti.gov . дои : 10.2172/1896856 . ОСТИ 1896856 . S2CID 253391052 . Проверено 13 ноября 2022 г.
- ^ Сакураи, Хироёси (1 апреля 2020 г.). «Приветствие | РИКЕН Нишина Центр» .
После завершения модернизации линейного ускорителя и BigRIPS в начале 2020 года РНК стремится синтезировать новые элементы из элемента 119 и далее.
- ^ Болл, П. (2019). «Экстремальная химия: эксперименты на краю таблицы Менделеева» (PDF) . Природа . 565 (7741): 552–555. Бибкод : 2019Natur.565..552B . дои : 10.1038/d41586-019-00285-9 . ISSN 1476-4687 . ПМИД 30700884 . S2CID 59524524 .
Мы начали поиск элемента 119 в июне прошлого года», — говорит исследователь RIKEN Хидето Энъё. «Это, безусловно, займет много времени — годы и годы — поэтому мы будем продолжать один и тот же эксперимент с перерывами в течение 100 или более дней в году, пока не или кто-то другой это обнаружит.
- ^ Чепмен, Кит; Тернер, Кристи (13 февраля 2018 г.). «Охота началась» . Химическое образование . Королевское химическое общество . Проверено 28 июня 2019 г.
Охота за 113-м элементом была почти прекращена из-за нехватки ресурсов, но на этот раз император Японии финансирует усилия Рикена по расширению таблицы Менделеева до восьмой строки.
- ^ Танака, Масаоми; Брионне, Пьер; Ду, Митинг; и др. (2022). «Изучение оптимальной энергии реакции синтеза элемента 119 из 51 V+ 248 Реакция Cm с измерением распределения квазиупругого барьера» . Журнал Физического общества Японии . 91 (8): 042081–1–11. Bibcode : 2022JPSJ...91h4201T . doi : 10.7566/JPSJ.91.084201 . S2CID 250399446 .
- ^ «Отчет Консультативного комитета Центра RIKEN Нишина» (PDF) . riken.jp . Рикен. 7 сентября 2023 г. Проверено 11 апреля 2024 г.
- ↑ Современная алхимия: поворот линии , The Economist , 12 мая 2012 г.
- ^ Jump up to: а б с ДЮЛЬМАН, КРИСТОФ Э. (2013). «Исследование сверхтяжелых элементов в Таске в Гиси» . Деление и свойства нейтронно-богатых ядер . ВСЕМИРНАЯ НАУЧНАЯ: 271–277. дои : 10.1142/9789814525435_0029 . ISBN 978-981-4525-42-8 . Проверено 21 марта 2022 г.
- ^ Jump up to: а б с д и ж Zagrebaev, Karpov & Greiner 2013 .
- ^ Jump up to: а б с «Исследование сверхтяжелых элементов в TASCA» (PDF) .
- ^ «Поиск элемента 119: Кристоф Э. Дюльманн для сотрудничества TASCA E119 » (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 4 марта 2016 г. Проверено 15 сентября 2015 г.
- ^ «Учёные начнут эксперименты по синтезу 119-го элемента в 2019 году» . jinr.ru. ОИЯИ. 28 сентября 2016 г. Проверено 31 марта 2017 г.
«Открытие элементов 115, 117 и 118 — совершившийся факт, они были помещены в таблицу Менделеева, правда, пока безымянные и будут подтверждены только в конце года. Таблица Менделеева Д.И. Менделеева не бесконечна. В 2019 году ученые начнется синтез элементов 119 и 120, которые являются первыми в 8-м периоде", - сообщил С.Н. Дмитриев.
- ^ Дмитриев Сергей; Иткис, Михаил; Оганесян, Юрий (2016). Состояние и перспективы Дубненского завода сверхтяжелых элементов (PDF) . Нобелевский симпозиум NS160 – Химия и физика тяжелых и сверхтяжелых элементов. doi : 10.1051/epjconf/201613108001 .
- ^ «Что нужно, чтобы сделать новый элемент» . Химический мир . Проверено 3 декабря 2016 г.
- ^ Роберто, JB (31 марта 2015 г.). «Актинидные мишени для исследования сверхтяжелых элементов» (PDF) . cyclytron.tamu.edu . Техасский университет A&M . Проверено 28 апреля 2017 г.
- ^ Морита, Косуке (5 февраля 2016 г.). «Открытие элемента 113» . Архивировано из оригинала 18 ноября 2021 г. Проверено 28 апреля 2017 г. - через YouTube.
- ^ Моримото, Кодзи (2016). Открытие элемента 113 в RIKEN (PDF) . 26-я Международная конференция по ядерной физике . Проверено 14 мая 2017 г.
- ^ Лохид, Р.; Ландрам, Дж.; Юлет, Э.; и др. (3 июня 1985 г.). «Поиск сверхтяжелых элементов с помощью 48 Как + 254 Является г Реакция » . Физический обзор c . 32 (5) (опубликовано 1 ноября 1985 г.): 1760–1763. Bibcode : 1985 Phrvc..32.1760L . DOI : 10.1103/physrevc.32.1760 . PMID 9953034. Получено 21 марта 2022 года .
- ^ Фэн, З.; Джин, Г.; Ли, Дж.; Шайд, В. (2009). «Производство тяжелых и сверхтяжелых ядер в реакциях массивного синтеза». Ядерная физика А . 816 (1): 33. arXiv : 0803.1117 . Бибкод : 2009НуФА.816...33F . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003 . S2CID 18647291 .
Источники
[ редактировать ]- Хоффман, округ Колумбия ; Гиорсо, А .; Сиборг, GT (2000). Трансурановые люди: история изнутри . Всемирная научная . ISBN 978-1-78-326244-1 .
- Загребаев В.; Карпов А.; Грейнер, В. (2013). «Будущее исследований сверхтяжелых элементов: какие ядра можно будет синтезировать в ближайшие несколько лет?» (PDF) . Физический журнал: серия конференций . 420 (1). 012001.arXiv : 1207.5700 . Бибкод : 2013JPhCS.420a2001Z . дои : 10.1088/1742-6596/420/1/012001 . ISSN 1742-6588 . S2CID 55434734 .
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
