Изотопы оганессона
| ||||||||||||||||||
Оганессон ( 118 Ог) — синтетический элемент, созданный в ускорителях частиц , поэтому стандартный атомный вес не может быть указан. Как и все синтетические элементы, он не имеет стабильных изотопов . Первым и единственным изотопом, который удалось синтезировать, был 294 Ог в 2002 и 2005 годах; его период полураспада составляет 0,58 миллисекунды.
Список изотопов
[ редактировать ]Нуклид | С | Н | Изотопная масса ( Да ) [4] [n 1] [n 2] | Период полураспада [1] | Разлагаться режим [1] | Дочь изотоп | Спин и паритет [1] | ||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
294 И | 118 | 176 | 294.21398(59)# | 0.58 +0.44 −0,18 мс [ 0,7(3) мс ] | а | 290 Лев | 0+ | ||||||||||||
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы: |
Нуклеосинтез
[ редактировать ]Комбинации мишень-снаряд, приводящие к составным ядрам Z=118.
[ редактировать ]В таблице ниже приведены различные комбинации целей и снарядов, которые можно использовать для образования составных ядер с Z = 118. [ нужна ссылка ]
Цель | Снаряд | Китай | Результат попытки |
---|---|---|---|
208 Pb | 86 НОК | 294 И | Неудача на сегодняшний день |
238 В | 58 Фе | 296 И | Реакция еще не предпринята |
244 Мог | 54 Кр | 298 И | Реакция еще не предпринята |
248 См | 50 Из | 298 И | Неудача на сегодняшний день |
250 См | 50 Из | 300 И | Реакция еще не предпринята |
249 См. | 48 Что | 297 И | Успешная реакция |
250 См. | 48 Что | 298 И | Неудача на сегодняшний день |
251 См. | 48 Что | 299 И | Неудача на сегодняшний день |
252 См. | 48 Что | 300 И | Реакция еще не предпринята |
Холодный синтез
[ редактировать ]208 Pb( 86 Кр, х н) 294- х И
[ редактировать ]В 1999 году группа под руководством Виктора Нинова из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли провела этот эксперимент, поскольку расчеты Роберта Смоланчука , проведенные в 1998 году, показали многообещающий результат. После одиннадцати дней облучения произошли три события 293 Og и продуктах его альфа-распада В этой реакции сообщалось об ; это было первое сообщение об открытии элемента 118 и тогда еще неизвестного элемента 116 . [5]
В следующем году они опубликовали опровержение после того, как исследователи из других лабораторий не смогли повторить результаты, и лаборатория Беркли тоже не смогла их повторить. [6] В июне 2002 года директор лаборатории объявил, что первоначальное заявление об открытии этих двух элементов было основано на данных, сфабрикованных основным автором Виктором Ниновым. [7] [8] Новые экспериментальные результаты и теоретические предсказания подтвердили экспоненциальное уменьшение сечений мишеней из свинца и висмута по мере увеличения атомного номера образующегося нуклида. [9]
Горячий синтез
[ редактировать ]249 Ср( 48 Как, х н) 297- х И ( х =3)
[ редактировать ]После успешных экспериментов с использованием снарядов из кальция-48 и мишеней из актинида для генерации элементов 114 и 116, [10] поиск элемента 118 впервые был выполнен в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в 2002 году. Один или два атома 294 Og были получены в эксперименте 2002 года, а еще два атома были получены в ходе подтверждающего эксперимента 2005 года. Об открытии 118-го элемента было объявлено в 2006 году. [2]
Из-за очень малой вероятности реакции синтеза ( сечение синтеза составляет примерно 0,3–0,6 пб ) эксперимент длился четыре месяца и включал дозу пучка 2,5 × 10 19 ионы кальция , которые нужно было направить на калифорнийскую мишень, чтобы произвести первое зарегистрированное событие, предположительно являющееся синтезом оганессона. [11] Тем не менее, исследователи были абсолютно уверены, что результаты не были ложноположительными ; вероятность того, что это были случайные события, оценивалась менее чем в одну часть на 100 000. [12]
В эксперименте 2012 года, направленном на подтверждение существования теннессина , одна цепочка альфа-распада была приписана 294 Ог. Это событие синтеза произошло в результате популяции 249 Cf в мишени как продукт распада 249 Bk целевой (период полураспада 330 дней); сечение и распады соответствовали ранее сообщенным наблюдениям 294 И. [10]
С 1 октября 2015 г. по 6 апреля 2016 г. коллектив ОИЯИ проводил поиск новых изотопов оганессона с помощью 48 Ca-пучок и мишень, содержащая смесь 249 Ср (50,7%), 250 Ср (12,9%) и 251 Ср (36,4%). Эксперимент проводился при энергиях пучков 252 МэВ и 258 МэВ. Одно событие из 294 Og был обнаружен при более низкой энергии пучка, тогда как при более высокой энергии пучка распады изотопов оганессона не обнаружены; сечение 0,9 пб для 249 Ср( 48 Оценена реакция Ca,3n). [13]
250,251 Ср( 48 Как, х н) 298,299- х И
[ редактировать ]В эксперименте 2015–2016 гг. эти реакции проводились с целью поиска 295 и утка 296 Ог. Никаких событий, связанных с реакцией на 250 См. или 251 Cf части цели были найдены. Повторение этого эксперимента планировалось на 2017–2018 годы. [13]
248 См( 50 Ти, х н) 298- х И
[ редактировать ]Эту реакцию изначально планировалось опробовать в ОИЯИ и РИКЕН в 2017–2018 гг., поскольку в ней используется один и тот же метод. 50 Титановый снаряд как запланированные эксперименты, ведущие к элементам 119 и 120 . [14] Летом 2016 года в RIKEN начались поиски 295 Ог в 3-м канале эта реакция прошла безуспешно, хотя исследование планируется возобновить; подробный анализ и предел сечения не были предоставлены. [15] [16]
Теоретические расчеты
[ редактировать ]Теоретические расчеты путей синтеза и периода полураспада других изотопов показали, что некоторые из них могут быть немного более стабильными, чем синтезированный изотоп. 294 И, скорее всего 293 И, 295 И, 296 И, 297 И, 298 И, 300 и утка 302 И. [17] [18] [19] Из них 297 Og может предоставить наилучшие шансы на получение долгоживущих ядер. [17] [19] и, таким образом, может стать предметом будущей работы с этим элементом. Некоторые изотопы с гораздо большим количеством нейтронов, например, те, которые расположены вокруг 313 Ога, также может обеспечить более долгоживущие ядра. [20]
Теоретические расчеты сечений испарения
[ редактировать ]В таблице ниже приведены различные комбинации мишень-снаряд, для которых расчеты дали оценки выходов в поперечном сечении из различных каналов испарения нейтронов. Указан канал с наибольшей ожидаемой доходностью.
DNS = двуядерная система; 2S = двухступенчатый; σ = поперечное сечение
Цель | Снаряд | Китай | Канал (продукт) | σ макс | Модель | Ссылка |
---|---|---|---|---|---|---|
208 Pb | 86 НОК | 294 И | 1н ( 293 И) | 0,1 пб | DNS | [21] |
208 Pb | 85 НОК | 293 И | 1н ( 292 И) | 0,18 пб | DNS | [21] |
246 См | 50 Из | 296 И | 3н ( 293 И) | 40 ФБ | 2С | [22] |
244 См | 50 Из | 294 И | 2n( 292 И) | 53 ФБ | 2С | [22] |
252 См. | 48 Что | 300 И | 3н ( 297 И) | 1,2 пб | DNS | [23] |
251 См. | 48 Что | 299 И | 3н ( 296 И) | 1,2 пб | DNS | [23] |
249 См. | 48 Что | 297 И | 3н ( 294 И) | 0,3 пб | DNS | [23] |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б с д Кондев, ФГ; Ван, М.; Хуанг, WJ; Наими, С.; Ауди, Г. (2021). «Оценка ядерных свойств NUBASE2020» (PDF) . Китайская физика C . 45 (3): 030001. doi : 10.1088/1674-1137/abddae .
- ^ Jump up to: а б Оганесян, Ю. Ц.; Утенков В.К.; Лобанов, Ю. В.; Абдуллин Ф.Ш.; Поляков А.Н.; Сагайдак, РН; Широковский, ИВ; Цыганов, Ю. С.; и др. (09.10.2006). «Синтез изотопов элементов 118 и 116 в 249 См. и 245 См+ 48 Реакции слияния Ca» . Physical Review C. Bibcode 74 (4): 044602. : 2006PhRvC..74d4602O . doi : 10.1103 /PhysRevC.74.044602 . Получено 18 января 2008 г.
- ^ Оганесян Юрий Ц.; Рыкачевский, Кшиштоф П. (август 2015 г.). «Плацдарм на острове стабильности». Физика сегодня . 68 (8): 32–38. Бибкод : 2015ФТ....68ч..32О . дои : 10.1063/PT.3.2880 . ОСТИ 1337838 .
- ^ 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 .
- ^ Хоффман, округ Колумбия; Гиорсо, А.; Сиборг, GT (2000). Трансурановые люди: история изнутри . Издательство Имперского колледжа. стр. 425–431. ISBN 978-1-86094-087-3 .
- ^ 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.
- ^ Далтон, Р. (2002). «Проступок: Звезды, упавшие на Землю». Природа . 420 (6917): 728–729. Бибкод : 2002Natur.420..728D . дои : 10.1038/420728a . ПМИД 12490902 . S2CID 4398009 .
- ↑ Элемент 118 исчезает через два года после того, как был обнаружен. Архивировано 12 октября 2007 г. в Wayback Machine . Physicsworld.com. Проверено 2 апреля 2012 г.
- ^ Загребаев Валерий; Карпов, Александр; Грейнер, Уолтер (2013). «Будущее исследований сверхтяжелых элементов: какие ядра можно будет синтезировать в ближайшие несколько лет?» (PDF) . Журнал физики . 420 (1): 012001. arXiv : 1207.5700 . Бибкод : 2013JPhCS.420a2001Z . дои : 10.1088/1742-6596/420/1/012001 . S2CID 55434734 .
- ^ Jump up to: 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 .
- ^ «Унуноктиум» . Периодическая таблица WebElements . Проверено 9 декабря 2007 г.
- ^ Джейкоби, Митч (17 октября 2006 г.). «Элемент 118 обнаружен уверенно» . Новости химии и техники . 84 (43): 11. doi : 10.1021/cen-v084n043.p011 . Проверено 18 января 2008 г.
Я бы сказал, что мы очень уверены в себе.
- ^ Jump up to: а б Voinov, A.A.; et al. (2018). "Study of the 249-251 Ср + 48 Реакции Ca: последние результаты и перспективы» . Journal of Physics: Conference Series . 966 (1): 012057. Bibcode : 2018JPhCS.966a2057V . doi : 10.1088/1742-6596/966/1/012057 .
- ^ 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.
- ^ Хаушильд, К. (26 июня 2019 г.). Сверхтяжелые ядра в РИКЕН, Дубна и JYFL (PDF) . Ученый совет ИН2П3 . Проверено 31 июля 2019 г.
- ^ Хаушильд, К. (2019). Тяжелые ядра в РИКЕН, Дубна и JYFL (PDF) . Ученый совет ИН2П3 . Проверено 1 августа 2019 г.
- ^ Jump up to: а б П. Рой Чоудхури; К. Саманта; Д.Н. Басу (26 января 2006 г.). «Периоды полураспада α-распада новых сверхтяжелых элементов» . Физический обзор C . 73 (1): 014612. arXiv : nucl-th/0507054 . Бибкод : 2006PhRvC..73a4612C . дои : 10.1103/PhysRevC.73.014612 . S2CID 118739116 . Проверено 18 января 2008 г.
- ^ К. Саманта; П. Рой Чоудхури; Д.Н. Басу (6 апреля 2007 г.). «Прогнозы периода полураспада альфа-распада тяжелых и сверхтяжелых элементов». Ядерная физика А . 789 (1–4): 142–154. arXiv : nucl-th/0703086 . Бибкод : 2007НуФА.789..142С . CiteSeerX 10.1.1.264.8177 . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001 . S2CID 7496348 .
- ^ Jump up to: а б Г. Ройер; К. Збири; К. Бонилья (2004). «Входные каналы и периоды полураспада альфа-распада самых тяжелых элементов». Ядерная физика А . 730 (3–4): 355–376. arXiv : nucl-th/0410048 . Бибкод : 2004НуФА.730..355Р . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11.010 .
- ^ СБ Дуарте; ОАП Таварес; М. Гонсалвеш; О. Родригес; Ф. Гусман; Т. Н. Барбоза; Ф. Гарсиа; А. Димарко (2004). «Предсказания периода полураспада режимов распада сверхтяжелых ядер». Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц . 30 (10): 1487–1494. Бибкод : 2004JPhG...30.1487D . CiteSeerX 10.1.1.692.3012 . дои : 10.1088/0954-3899/30/10/014 .
- ^ Jump up to: а б Фэн, Чжао-Цин; Цзинь, Ген-Мин; Ли, Цзюнь-Цин; Шайд, Вернер (2007). «Образование сверхтяжелых ядер в реакциях холодного синтеза». Физический обзор C . 76 (4): 044606. arXiv : 0707.2588 . Бибкод : 2007PhRvC..76d4606F . дои : 10.1103/PhysRevC.76.044606 . S2CID 711489 .
- ^ Jump up to: а б Лю, Л.; Шен, К.; Ли, К.; Ту, Ю.; Ван, X.; Ван, Ю. (2016). «Остаточные сечения 50 Реакции синтеза, индуцированные Ti, на основе двухэтапной модели». European Physical Journal A. 52 ( 35): 35. arXiv : 1512.06504 . Bibcode : 2016EPJA...52...35L . doi : 10.1140/epja/i2016- 16035-0 . S2CID 254116073 .
- ^ Jump up to: 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 .