Изотопы Нихония
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Nihonium ( 113 NH) является синтетическим элементом . Будучи синтетическим, стандартный атомный вес не может быть дана и, как и все искусственные элементы, он не имеет стабильных изотопов . Первый изотоп, который был синтезирован 284 Н.Х. 288 MC в 2003 году. Первый изотоп, который был непосредственно синтезирован, был 278 NH в 2004 году. Есть 6 известных радиоизотопов из 278 Nh to 286 NH, наряду с неподтвержденным 287 NH и 290 Нын -н.э. Самый длинный изотоп 286 NH с полураспадом 9,5 секунд.
Список изотопов
[ редактировать ]| Нуклид |
С | Не | Изотопная масса ( И ) [ 4 ] [ n 1 ] [ N 2 ] |
Период полураспада |
Разлагаться режим [ n 3 ] |
Дочь изотоп |
Спин и паритет | ||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 278 Нын -н.э. [ 5 ] | 113 | 165 | 278.17073(24)# | 2.0 +2.7 −0,7 мс |
а | 274 Rg | |||||||||||||
| 282 Нын -н.э. | 113 | 169 | 282.17577(43)# | 61 +73 −22 мс [ 6 ] |
а | 278 Rg | |||||||||||||
| 283 Нын -н.э. [ N 4 ] | 113 | 170 | 283.17667(47)# | 123 +80 −35 мс [ 6 ] |
а | 279 Rg | |||||||||||||
| 284 Нын -н.э. [ n 5 ] | 113 | 171 | 284.17884(57)# | 0.90 +0.07 −0,06 с [ 6 ] |
A (≥99%) | 280 Rg | |||||||||||||
| ЕС (≤1%) [ 6 ] | 284 CN | ||||||||||||||||||
| 285 Нын -н.э. [ n 6 ] | 113 | 172 | 285.18011(83)# | 2.1 +0.6 −0,3 с [ 6 ] |
A (82%) | 281 Rg | |||||||||||||
| SF (18%) [ 6 ] | (различный) | ||||||||||||||||||
| 286 Нын -н.э. [ n 7 ] | 113 | 173 | 286.18246(63)# | 9,5 с | а | 282 Rg | |||||||||||||
| 287 Нын -н.э. [ n 8 ] | 113 | 174 | 287.18406(76)# | 5,5 с | а | 283 Rg | |||||||||||||
| 290 Нын -н.э. [ n 9 ] | 113 | 177 | 290.19143(50)# | 2 с? | а | 286 Rg | |||||||||||||
| Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы: | |||||||||||||||||||
- ^ () - Неопределенность (1 σ ) приведена в краткой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
- ^ # - атомная масса, отмеченная #: значение и неопределенность, полученные не из чисто экспериментальных данных, но, по крайней мере, отчасти от тенденций с массовой поверхности (TMS).
- ^
Способы распада:
ЕС: Электронный захват - ^ Не напрямую синтезируется, возникает как распада продукт 287 МС
- ^ Не напрямую синтезируется, возникает как продукт распада 288 МС
- ^ Не напрямую синтезируется, встречается в распада цепочке 293 Т.С.
- ^ Не напрямую синтезируется, встречается в цепочке распада 294 Т.С.
- ^ Не напрямую синтезируется, встречается в цепочке распада 287 FL; неподтвержден
- ^ Не напрямую синтезируется, встречается в цепочке распада 290 FL и 294 LV; неподтвержден
Изотопы и ядерные свойства
[ редактировать ]Нуклеосинтез
[ редактировать ]Супер тяжелые элементы , такие как Nihonium, производятся путем бомбардировки более легких элементов у акселераторов частиц , которые вызывают реакции слияния . Принимая во внимание, что большинство изотопов Nihonium могут быть синтезированы непосредственно таким образом, некоторые более тяжелые из них наблюдались только как продукты распада элементов с более высокими атомными числами . [ 7 ]
В зависимости от вовлеченных энергий, первые разделены на «горячие» и «холод». В реакциях горячих слияний очень легкие, высокоэнергетические снаряды ускоряются в сторону очень тяжелых мишеней ( актинидов ), что приводит к возникновению ядерных ядер при высокой энергии возбуждения (~ 40–50 МэВ ), которые могут либо делить, либо испарить несколько (3-5) нейтроны. [ 8 ] В реакциях холодного слияния образуемые слитые ядра имеют относительно низкую энергию возбуждения (~ 10–20 МэВ), что уменьшает вероятность того, что эти продукты будут подвергаться реакциям деления. Поскольку плавленые ядра, охлаждающие основное состояние , они требуют выброса только одного или двух нейтронов, и, таким образом, позволяет создать более богатые нейтронными продуктами. [ 7 ] Последнее является отчетливой концепцией от концепции того, где ядерное слияние, которое, как утверждается, достигается в условиях комнатной температуры (см. Холодное слияние ). [ 9 ]
Холодный слияние
[ редактировать ]Перед синтезом Nihonium команда Riken, ученых из Института тяжелых ионных исследований (Gesellschaft für Schwerionenforschung) в Дармштадте , Германия также пыталась синтезировать Nihonium, бомбардируя Bismuth-209 с Zinc-70 в 1998 году. Два отдельных заезда реакции. [ 10 ] Они повторили эксперимент в 2003 году снова без успеха. [ 10 ] В конце 2003 года появляющаяся команда в Рикене, используя свой эффективный аппарат, Гарис предпринял попытку реакции и достигла предела в 140 фб. В декабре 2003 года по августе 2004 года они прибегали к «грубой силе» и выполнили реакцию в течение восьми месяцев. Они смогли обнаружить один атом 278 Нын -н.э. [ 11 ] Они повторили реакцию в нескольких пробегах в 2005 году и смогли синтезировать второй атом, [ 12 ] За ним следует третий в 2012 году. [ 13 ]
Приведенная ниже таблица содержит различные комбинации целей и снарядов, которые можно использовать для формирования составных ядер с z = 113.
| Цель | Снаряд | CN | Попытка результата |
|---|---|---|---|
| 208 Пб | 71 Для | 279 Нын -н.э. | Реакция еще предстоит попытка |
| 209 С | 70 Zn | 279 Нын -н.э. | Успешная реакция |
| 238 В | 45 В | 283 Нын -н.э. | Реакция еще предстоит попытка |
| 237 Например | 48 Что | 285 Нын -н.э. | Успешная реакция |
| 244 Мог | 41 K | 285 Нын -н.э. | Реакция еще предстоит попытка |
| 250 См | 37 Калькуляция | 287 Нын -н.э. | Реакция еще предстоит попытка |
| 248 См | 37 Калькуляция | 285 Нын -н.э. | Реакция еще предстоит попытка |
Горячий фьюжн
[ редактировать ]В июне 2006 года команда Dubna-Livermore синтезировала Nihonium непосредственно, бомбардируя мишень Neptunium -237 с ускоренными ядрами кальция-48 , в поисках более легких изотопов 281 NH и 282 NH и их продукты распада, чтобы дать представление о стабилизирующих эффектах закрытых оболочек нейтронов при n = 162 и n = 184: [ 14 ]
- 237
93 нп
+ 48
20 ок
→ 282
113 NH
+ 3 1
0 н
Два атома 282 NH были обнаружены. [ 14 ]
Как разложение продукта
[ редактировать ]| Остаток испарения | Наблюдаемый изотоп Nihonium |
|---|---|
| 294 Lv, 290 В? | 290 Н.Х.? [ 3 ] |
| 287 В? | 287 Н.Х.? [ 15 ] |
| 294 Ts, 290 МС | 286 Нын -н.э. [ 16 ] |
| 293 Ts, 289 МС | 285 Нын -н.э. [ 16 ] |
| 288 МС | 284 Нын -н.э. [ 17 ] |
| 287 МС | 283 Нын -н.э. [ 17 ] |
| 286 МС | 282 Нын -н.э. |
Nihonium наблюдался как разложение московиума (через альфа -распад). Московий в настоящее время имеет пять известных изотопов; Все они подвергаются альфа -распадам, чтобы стать ядрами Нихония, с массовым числом между 282 и 286. Ядра родителей могут быть сами по самим распадами Теннессина . Это также может возникнуть в виде затухания флеровиума (через захват электронов), а родительские ядра флеровия могут быть сами по себе продуктами распада ливермориума . [ 18 ] Например, в январе 2010 года команда Dubna ( JINR ) идентифицировала Nihonium-286 как продукт в распаде Теннессина через последовательность альфа-распада: [ 16 ]
- 294
117 TS
→ 290
115 MC
+ 4
2 Он - 290
115 MC
→ 286
113 NH
+ 4
2 Он
Теоретические расчеты
[ редактировать ]Поперечные сечения остатка испарения
[ редактировать ]В приведенной ниже таблице содержится различные комбинации целевых проектов, для которых расчеты дали оценки для поперечных сечений из различных каналов испарения нейтронов. Канал с самой высокой ожидаемой доходностью дается.
DNS = ядерная система; σ = поперечное сечение
| Цель | Снаряд | CN | Канал (продукт) | σ макс | Модель | Рефери |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 209 С | 70 Zn | 279 Нын -н.э. | 1n ( 278 NH) | 30 фб | DNS | [ 19 ] |
| 238 В | 45 В | 283 Нын -н.э. | 3n) 280 NH) | 20 фб | DNS | [ 20 ] |
| 237 Например | 48 Что | 285 Нын -н.э. | 3n) 282 NH) | 0,4 PB | DNS | [ 21 ] |
| 244 Мог | 41 K | 285 Нын -н.э. | 3n) 282 NH) | 42,2 фб | DNS | [ 20 ] |
| 250 См | 37 Калькуляция | 287 Нын -н.э. | 4n ( 283 NH) | 0,594 PB | DNS | [ 20 ] |
| 248 См | 37 Калькуляция | 285 Нын -н.э. | 3n) 282 NH) | 0,26 пб | DNS | [ 20 ] |
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Kondev, FG; Ван, М.; Хуан, WJ; Naimi, S.; Audi, G. (2021). «Оценка ядерных свойств Nubase2020» (PDF) . Китайская физика c . 45 (3): 030001. DOI : 10.1088/1674-1137/Abddae .
- ^ Hofmann, S.; Heinz, S.; Манн, Р.; Maurer, J.; Münzenberg, G.; Antalic, S.; Барт, W.; и др. (2016). «Замечания о барьеры деления SHN и поиск элемента 120». В Пениночкевиче, Ю. E.; Соболев, Ю. Г. (ред.). Экзотические ядра: экзон-2016 Труды Международного симпозиума по экзотическим ядрам . Экзотические ядра. С. 155–164. ISBN 9789813226555 .
- ^ Jump up to: а беременный Hofmann, S.; Heinz, S.; Манн, Р.; Maurer, J.; Münzenberg, G.; Antalic, S.; Барт, W.; и др. (2016). «Обзор ровных супер-тяжелых ядер и поиск элемента 120». Европейский физический журнал а . 2016 (52). doi : 10.1140/epja/i2016-16180-4 .
- ^ Ван, Мэн; Хуан, WJ; Kondev, FG; Audi, G.; Найми С. (2021). «Оценка атомной массы AME 2020 (II). Таблицы, графики и ссылки*». Китайская физика c . 45 (3): 030003. DOI : 10.1088/1674-1137/Abddaf .
- ^ Морита, Косук; Акияма, Такахиро; я; Акииро; ; Такаюки . Bibcode : 81J3201M ... 2012jpsj
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый и фон Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Kovrizhnykh, N. D.; et al. (2022). "New isotope 286 MC произведен в 243 Am+ 48 CA Реакция » . Физический обзор c . 106 (64306): 064306. BIBCODE : 2022PHRVC.106F4306O . DOI : 10.1103/physrevc.106.064306 . S2CID 254435744 .
- ^ Jump up to: а беременный Armbruster, Peter & Münzenberg, Gottfried (1989). «Создание сверхтяничных элементов». Scientific American . 34 : 36–42.
- ^ Барбер, Роберт С.; Gäggeler, Heinz W.; Карол, Пол Дж.; Накахара, Хиромичи; Вардачи, Эмануэле; Фогт, Эрих (2009). «Обнаружение элемента с атомным номером 112 (технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 81 (7): 1331. doi : 10.1351/pac-rep-08-03-05 .
- ^ Флейшманн, Мартин; Понс, Стэнли (1989). «Электрохимически индуцированное ядерное слияние дейтерия». Журнал электроаналитической химии и межфазной электрохимии . 261 (2): 301–308. doi : 10.1016/0022-0728 (89) 80006-3 .
- ^ Jump up to: а беременный «Поиск элемента 113» Архивировал 2012-02-19 на The Wayback Machine , Hofmann et al., GSI Report 2003 . Получено 3 марта 2008 г.
- ^ Морита, Косуке; реакция 209 С ( 70 Zn, n) 278 » 113 .
- ^ Барбер, Роберт С.; Карол, Пол Дж; Накахара, Хиромичи; Вардачи, Эмануэле; Фогт, Эрих В. (2011). «Обнаружение элементов с атомными числами больше или равным 113 (технический отчет IUPAC)» . Чистая и прикладная химия . 83 (7): 1485. DOI : 10.1351/PAC-REP-10-05-01 .
- ^ K. Morita; в производстве и распаде изотопа, 278 113, из 113 -го элемента ». Журнал физического общества Японии . 81 (10): 103201. Arxiv : 1209.6431 . Bibcode : 2012jpsj ... 81J3201M . DOI : 10.1143/jpsj.81.103201 . S2CID 119217928 .
- ^ Jump up to: а беременный Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Sagaidak, R.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Voinov, A.; Gulbekian, Gulbekian; et al. (2007). "Synthesis of the isotope 282 113 в 237 Например,+ 48 Реакция слияния CA » (PDF) . Физический обзор c . 76 (1): 011601 (r). Bibcode : 2007 phrvc..76a1601o . Doi : 10.1103/physrevc.76.011601 .
- ^ Hofmann, S.; Heinz, S.; Манн, Р.; Maurer, J.; Münzenberg, G.; Antalic, S.; Барт, W.; Burkhard, Hg; Dahl, L.; Эберхардт, К.; Гривач, Р.; Гамильтон, JH; Хендерсон, Ра; Кеннели, JM; Kindler, B.; Коджухаров, я.; Ланг, Р.; Lommel, B.; Мерник, К.; Миллер, Д.; Муди, KJ; Морита, К.; Nishio, K.; Popeko, Ag; Роберто, JB; Runke, J.; Rykaczewski, kp; Саро, с.; Schneidenberger, C.; Schött, HJ; Шонесси, да; Stoyer, MA; Thörle-Pospiech, P.; Tinschert, K.; Trautmann, N.; Uusitalo, J.; Yeremin, av (2016). «Замечания о барьеры деления SHN и поиск элемента 120». В Пениночкевиче, Ю. E.; Соболев, Ю. Г. (ред.). Экзотические ядра: экзон-2016 Труды Международного симпозиума по экзотическим ядрам . Экзотические ядра. С. 155–164. ISBN 9789813226555 .
- ^ Jump up to: а беременный в Оганесса, Ю. TS.; Абдуллин, Ф. Ш.; Бейли, П.Д.; Бенкер, де; Беннетт, я; Дмитриев, Sn; Эзольд, JG; Гамильтон, JH; и др. (2010). «Синтез нового элемента с атомным числом z = 117» . Письма о физическом обзоре . 104 (14): 142502. Bibcode : 2010phrvl.104n2502o . doi : 10.1103/physrevlett.104.142502 . PMID 20481935 .
- ^ Jump up to: а беременный Oganessian, Yu. Ts.; Penionzhkevich, Yu. E.; Cherepanov, E. A. (2007). "Heaviest Nuclei Produced in 48 CA-индуцированные реакции (Свойства синтеза и распада) ». Служба конференции AIP . Vol. 912. С. 235–246. DOI : 10.1063/1.2746600 .
- ^ Сонзогни, Алехандро. «Интерактивная диаграмма нуклидов» . Национальный центр ядерных данных: Брукхейвенская национальная лаборатория. Архивировано из оригинала на 2007-08-07 . Получено 2008-06-06 .
- ^ Фэн, Чжао-Цин; Джин, генерал-Мин; Ли, Джун-Цин; Scheid, Werner (2007). «Образование сверхтяничных ядер в реакциях холодного слияния». Физический обзор c . 76 (4): 044606. Arxiv : 0707.2588 . Bibcode : 2007 phrvc..76d4606f . doi : 10.1103/physrevc.76.044606 . S2CID 711489 .
- ^ Jump up to: а беременный в дюймовый Feng, Z.; Джин, Г.; Li, J. (2009). "Производство новых сверхтяничных Z = 108-114 ядер с 238 В, 244 PU и 248,250 CM -цели ". Физический обзор c . 80 (5): 057601. Arxiv : 0912.4069 . DOI : 10.1103/physrevc.80.057601 . S2CID 118733755 .
- ^ Feng, z; Джин, G; Li, J; Scheid, W (2009). «Производство тяжелых и сверхтяничных ядер в массивных реакциях слияния». Ядерная физика а . 816 (1–4): 33–51. Arxiv : 0803.1117 . Bibcode : 2009nupha.816 ... 33f . doi : 10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003 . S2CID 18647291 .
- Данные полураспада, спин и изомер, выбранные из следующих источников.
- Audi, Жорж; Берсильон, Оливье; Блахто, Джин; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), «Оценка n Ubase ядерных и распадных свойств» , Ядерная физика A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003nupha.729 .... 3a , doi : 10.1016/j.nuclphysa.2003.11 .001
- Национальный центр ядерного обращения . «База данных Nudat 2.x» . Брукхейвенская национальная лаборатория .
- Холден, Норман Э. (2004). «11. Таблица изотопов». В Лиде Дэвид Р. (ред.). Справочник по химии и физике CRC (85 -е изд.). Бока Ратон, Флорида : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9 .
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
