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2020-05-22 17:54:22

�的同位素

备注:画上#号的数据代表没有经过实验的证明,只是理论推测而已,而用括号括起来的代表数据不确定性。

下表列出各种可用以产生110号元素的目标、发射体组合。

GSI的科学家在1986年研究了这条反应,但没有成功。计算出的截面限制在12 pb。1994年,他们使用改进了的设施,成功地检测到9颗271Ds原子。GSI在2000年成功重现了这种反应,检测到4个原子 ,劳伦斯伯克利国家实验室则在2000年和2004年探测到9颗原子,而2002年日本理化学研究所也测得14颗原子。

2000年10月至11月,GSI小组也在反应中使用207Pb目标体进行实验,以寻找新的同位素270Ds。他们成功合成8个270Ds原子,其中包括基态270Ds和高自旋同核异构体270mDs。

GSI的研究小组于1994年研究了这条反应,探测到3个269Ds原子。他们起初测定了第4条衰变链,但其后将其撤回。

俄罗斯杜布纳的小组在1986年首次研究这个反应。他们无法检测到任何原子,测量的截面限制在1 pb。1995年,劳伦斯伯克利国家实验室报告表明,他们成功地在1n中子蒸发通道中检测到267Ds的单个原子。然而他们没有测量某些衰变,因此需要进一步研究来确认这一发现。

杜布纳的团队在1986年首次尝试用热核聚变合成�元素。他们无法测量任何自发裂变活动,计算出的截面限制在1 pb。1997年11月和1998年10月,同样的团队在三个不同的实验中重新研究这种反应。他们的新方法使用48Ca来合成超重元素。他们检测到一些半衰期相对较长的自发裂变活动,并初步分配到衰变产物269Sg或265Rf,截面为5 pb。

杜布纳小组在1986年和1987年进行了这种反应,并在这两个实验中测量到10毫秒的自发裂变活动,分配到272Ds,截面为10 pb。目前认为这项裂变活动并不是来自�同位素的。

1987年,杜布纳小组首次尝试这种反应。他们只观察到来自240mfAm和242mfAm的自发裂变,截面限制在1.6 pb。GSI小组于1990年首次研究这个反应,没有检测到任何�原子。2001年8月,GSI重复进行反应,但没有成功,计算出的截面限制在1.0 pb。

1987年,杜布纳小组首次尝试这种反应,但没有观察到自发裂变活动。

1987年,杜布纳小组首次尝试这种反应,但没有观察到自发裂变活动。GSI团队在1990年作进一步研究,同样没有检测到�原子,截面限制在21 pb。

GSI团队在1990年首次尝试这条反应,但没有检测到�原子,截面限制在21 pb。

1994年9月,杜布纳小组在5n中子蒸发通道中检测到273Ds的单个原子,截面只有400 fb。

科学家也曾在更重元素的衰变产物中发现�的同位素。

在一些实验中,293Lv和289Fl衰变所产生的�同位素以8.77 MeV的能量进行α衰变,半衰期为3.7分钟。虽然未经证实,但这项活动极有可能是与一个亚稳态同核异构体281mDs有关。

首次合成�时所产生的两个原子起初被认定为288Fl,其衰变到280Ds后进行自发裂变。后来该发现被改为289Fl,衰变产物则改为281Ds。因此280Ds目前还是未知的同位素。

1999年一项有关发现293Uuo的报告指出,277Ds以10.18 MeV能量进行α衰变,半衰期为3 ms。发现者于2001年撤回这项发现。这个同位素最后于2010年被合成,其衰变特性不符合此前的数据。

GSI在1996年合成277Cn(详见鿔),其中一条衰变链以9.73 MeV能量进行α衰变,形成273Ds,半衰期为170毫秒。该数据无法得到证实,因此273mDs目前还是未知的。

在第一次尝试合成�的实验中,10毫秒的自发裂变活动被分配到272Ds,所用反应为232Th(44Ca,4n)。该同位素的发现已被撤回。

分别由289Fl或293Lv形成281Ds的两条衰变链相互存在矛盾。最常见的衰变模式是自发裂变,半衰期为11秒。一个未经证实的罕见衰变模式是能量为8.77MeV的α衰变,观察到的半衰期为3.7分钟。这种衰变路径十分特别,很可能是源自同核异构体能级,但需要进一步研究来确认这些报告。

直接合成271Ds的衰变数据清楚地表明存在两个同核异构体。第一个所释放的α粒子能量为10.74和10.69 MeV,半衰期为1.63毫秒;另一个的α粒子能量为10.71 MeV,半衰期为69毫秒。第一个同核异构体为基态,后者则为同核异能态。有科学家认为,由于两种同核异构体的α衰变能量相近,因此同核异能态主要是以延迟同核异能跃迁的形式进行衰变的。

直接和成270Ds的实验结果明确表明存在两个同核异构体。基态270Ds通过α衰变形成266Hs,途中释放一颗能量为11.03 MeV的α粒子,半衰期为0.1毫秒。亚稳态同样进行α衰变,期间放射能量为12.15、11.15和10.95 MeV的α粒子,半衰期为6毫秒。亚稳态在释放12.15 MeV能量的α粒子后,会形成266Hs的基态。这表明该亚稳态的能量比基态高出1.12 MeV。

下表列出直接合成�的聚变核反应的截面和激发能量。粗体数据代表从激发函数算出的最大值。+代表观测到的出口通道。

理论对不同�同位素半衰期的估值与实验结果相符。尚未被发现的同位素294Ds的中子数为幻数,其α衰变半衰期预计长达311年。

下表列出各种目标-发射体组合,并给出最高的预计产量。

MD:多面;DNS:双核系统;σ:截面

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