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𨭎的同位素

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𨭎（钅喜）是人造元素，没有稳定同位素。它最长寿的同位素是269Sg，半衰期14分钟。

主要的𨭎同位素
同位素 衰变
丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量
（MeV） 		产物
265Sg 人造 9.2 秒 α 8.84[1] 261mRf
265mSg 人造 16.4 秒 α 8.69[1] 261Rf
267Sg[2] 人造 9.8 分钟 α 8.40 263Rf
269Sg[3] 人造 14 分钟 α 8.54 265Rf
271Sg[4] 人造 31 秒 α 8.629 267Rf
SF — —
←Db（105） Bh（107）→

图表

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符号 Z N 同位素质量（u）
[n 1][n 2] 		半衰期[5]
[n 2] 		衰变
方式[5] 		衰变
产物
 原子核
自旋[5][n 1]
激发能量[n 1][n 2]
258Sg 106 152 258.11298(44)# 2.7(5) ms
[2.6+0.6
−0.4 ms] 		SF (various) 0+
259Sg 106 153 259.11440(13)# 402(56) ms α 255Rf (11/2−)
259mSg 87(22) keV 226(27) ms α (97%) 255Rf (1/2+)
β+ (3%) 259Db
260Sg 106 154 260.114384(22) 4.95(33) ms SF (71%) (various) 0+
α (29%) 256Rf
261Sg 106 155 261.115949(20) 183(5) ms α (98.1%) 257Rf (3/2+)
β+ (1.3%) 261Db
SF (0.6%) (various)
261mSg 100(50)# keV 9.3(18) µs
[9.0+2.0
−1.5 µs] 		IT 261Sg 7/2+#
262Sg 106 156 262.11634(4) 10.3(17) ms SF (92%) (various) 0+
α (8%)[6] 258Rf
262mSg 860(110) keV 9−#
263Sg 106 157 263.11829(10)# 0.94(14) s α (87%) 259Rf 3/2+#
SF (13%) (various)
263m1Sg 51(19) keV 0.42(10) s α 259Rf 7/2+#
263m2Sg 100(30) keV
264Sg 106 158 264.11893(30)# 78(25) ms
[68+32
−16 ms] 		SF (various) 0+
265Sg 106 159 265.12109(13)# 9.2(16) s α 261Rf 11/2−#
265mSg −10(160)# keV 16.4(24) s α 261Rf
266Sg[n 3] 106 160 266.12198(26)# 0.39(11) s SF (various) 0+
267Sg[n 4][7][2] 106 161 267.12436(30)# 9.8+11.3
−4.5 min 		α 263mRf 9/2#
267mSg[n 5][2] 110 keV# 100+92
−39 s 		SF (various) 1/2#
268Sg[n 6][8] 106 162 268.12539(50)# 13+17
−4 s 		SF (various) 0+
269Sg[n 7][3] 106 163 269.12863(39)# 14+10
−4 min 		α 265Rf
271Sg[n 8][4] 106 165 271.13393(63)# 31+13
−7 s 		α (73%) 267Rf 3/2+#
SF (27%) (various)
  1. ^ 1.0 1.1 1.2 画上#号的数据代表没有经过实验的证明，仅为理论推测。
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 用括号括起来的数据代表不确定性。
  3. ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 270Hs
  4. ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 271Hs
  5. ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 275Ds
  6. ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 276Ds
  7. ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 285Fl
  8. ^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of 287Fl

核合成

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冷核聚变

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本节有关以冷核聚变反应合成𨭎原子核。这些过程在低激发能（约10至20 MeV，因而称为“冷”核聚变）生成复核，裂变之后存活几率较高。处于激发状态的原子核再衰变至基态，期间只发出一颗或两颗中子。

208Pb(54Cr,xn)262-xSg (x=1,2,3)

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位于前苏联杜布纳联合核研究所由格奥尔基·弗廖罗夫领导的团队在1974年首次利用冷核聚变反应尝试合成𨭎。他们宣布制造出一次0.48秒长的自发裂变，并指向259Sg。根据后期证据，他们很可能当时探测到260Sg及其衰变产物256Rf两者的衰变反应。The TWG的结论为，根据当时的证据不足以作出任何结论。[9]

该团队在1983至1984年再次研究这条反应，并探测到5秒长的自发裂变，并直接指向260Sg。[9]

位于德国重离子研究所的团队首次在1985年研究了这条反应。他们使用的是改进了的母子体衰变关系法，并探测到261Sg (x=1)和260Sg，以及测量到不完整的1n中子蒸发激发函数。 [10]

2000年12月，位于法国国家大型重离子加速器的团队研究了该反应，并探测到10颗261Sg原子及2颗260Sg原子。

在优化设施之后，重离子研究所人员在2003年使用金属铅目标测量了1n激发函数。同年5月，他们成功把铅-208目标替换成更耐损耗的硫化铅（PbS）目标，从而能够在日后使用更强的离子束。他们探测了1n、2n和3n激发函数，并首次在261Sg同位素上运用α-γ光谱法。他们探测到这个同位素的大约1600个原子，还辨认到新的α光谱线，量度了更准确的半衰期以及辨认出新的电子捕获和自发裂变支链。另外，他们首次探测到了来自衰变产物𬬻的K壳层X光，并改进了有关260Sg的数据，包括一个不确定的同核异构体。这项研究在2005年9月和2006年3月也有继续进行。对261Sg的累积数据于2007年发布。[11]2005年9月的工作也包括开始对260Sg进行光谱分析。

位于劳伦斯伯克利国家实验室的团队最近研究了这条反应，从而对同位素261Sg进行分析。他们探测到一个新的同核异构体261mSg，其通过内部转换衰变到基态。在同一项实验中，他们也证实了衰变产物257Rf的K壳层同核异构体257m2Rf。[12]

207Pb(54Cr,xn)261-xSg (x=1,2)

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位于杜布纳的团队在1974年研究了这条反应，结果与先前使用铅-208目标时相同。自发裂变活动最先指向259Sg，但之后改为指向260Sg或256Rf，或两者皆是。在1983至1984年的进一步工作中探测到5秒长的自发裂变，指向衰变源260Sg。[9]

重离子研究所的团队首次在1985年利用母子体衰变关系法研究了该反应。他们确定探测到259Sg，其为2n中子蒸发通道产物。[10]

这条反应在2005年3月再一次被使用。研究用硫化铅目标对偶-偶同位素260Sg进行光谱分析。

206Pb(54Cr,xn)260-xSg

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杜布纳团队在1974年研究了该反应。他们用它来判断使用Pb-207和Pb-208目标时所观察到的自发裂变行为的源头。他们并没有探测到任何自发裂变，意味着产生的同位素主要进行α衰变。[9]

208Pb(52Cr,xn)260-xSg (x=1,2)

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在1974年一系列冷核聚变反应中，杜布纳的团队也研究了该反应，但同样没有探测到自发裂变。[9]劳伦斯伯克利国家实验室在2006年研究发射物同位旋的效应以及复核原子量对蒸发残余量的影响，当中再次研究了这条反应。他们在测量1n激发函数时，辨认出259Sg和258Sg。[13]

209Bi(51V,xn)260-xSg (x=2)

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在1974年一系列冷核聚变反应中，杜布纳的团队也研究了该反应，但同样没有探测到自发裂变。[9]1994年，重离子研究所的团队利用这条反应合成𨭎，从而研究新发现的偶-偶同位素258Sg。他们探测到10颗258Sg原子，其进行了自发裂变。

热核聚变

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本节有关以热核聚变反应合成𨭎原子核。这些过程在高激发能（约40至50 MeV，因而称为“热”核聚变）生成复核，裂变及拟裂变之后存活几率较低。处于激发状态的原子核再衰变至基态，期间发出3至5颗中子。

238U(30Si,xn)268-xSg (x=3,4,5,6)

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对该反应的首次研究是由日本原子能研究所的科学家于1998年进行的。他们探测到一次自发裂变，当时不确定地指向新同位素264Sg或由263Sg经过电子捕获后形成的263Db。[14]2006年，重离子研究所和劳伦斯伯克利国家实验室同时研究了该反应，并使用了母子体衰变关系法。劳伦斯伯克利的团队测量了4n、5n和6n通道的激发函数，而重离子研究所的团队则观察到额外的3n通道活动。[15][16][17]两组人员都辨认出新同位素264Sg，其在短半衰期内进行了自发裂变。

248Cm(22Ne,xn)270-xSg (x=4?,5)

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1993年，位于杜布纳由Yuri Lazarev带领的团队宣布发现了半衰期较长的266Sg和265Sg，都是经过这条反应在4n和5n通道中产生的。这是在寻找可进行化学研究的𨭎同位素之后得到的成果。报告中指出，266Sg以8.57 MeV的能量放射α粒子，半衰期约为20秒。这为Z=108，N=162闭核的稳定性理论提供了证据。[18]1997年，重离子研究所进一步研究了该反应。尽管他们确认了266Sg的产量、衰变模式及半衰期，但是一些矛盾之处仍然存在。在最近进行的对270Hs的合成实验中（见𬭶）发现，266Sg只进行短半衰期的自发裂变（TSF = 360 ms）。有可能这是其基态（266gSg），而另一个直接产生的活动则指向高旋的K同核异构体266mSg。要证实这一点需要进一步的实验。

最近在重新评估265Sg和266Sg的衰变特性后，得出的结论为，至今所有衰变都源自具有两种同核异构体的265Sg。其一是265aSg，其主要的α线位于8.85 MeV，计算出的半衰期为8.9秒；而265bSg的衰变能量为8.70 MeV，半衰期为16.2秒。直接产生时，两个同核异构能级同时存在。从269Hs的衰变数据中能看出，265bSg是在269Hs衰变时产生的，并会衰变至短半衰期的261gRf同位素。这意味着266Sg其实并非放射α粒子的长半衰期同位素，它实际上在短时间内就会进行裂变。

无论源头是哪一个同位素，研究人员最近成功使用这条反应来研究𨭎的化学属性。

249Cf(18O,xn)267-xSg (x=4)

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劳伦斯伯克利和劳伦斯利福摩尔国家实验室的合作团队在1974年首次成功合成了𨭎。[19]在成功时所用的实验中，他们利用了新的母子体关系法辨认出新同位素263Sg。1975年，橡树岭国家实验室的团队证实了这些衰变数据，但未能辨认出一致的X光，因此未能证明𨭎确实被合成了。1979年，位于杜布纳的团队通过探测自发裂变来研究了这条反应。相比从伯克利得出的数据，他们计算出263Sg的自发裂变支链为70%。原先成功的合成反应在1994年终于被劳伦斯伯克利的另一个团队证实。[20]

作为衰变产物

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𨭎的同位素也是某些更高元素衰变中的产物。下表列出至今为止的观测：

蒸发残余 𨭎同位素
291Lv, 287Fl, 283Cn 271Sg
285Fl 269Sg
276Ds, 272Hs 268Sg
275Ds, 271Hs 267Sg
270Hs 266Sg
277Cn, 273Ds, 269Hs 265Sg
271Ds, 267Ds 263Sg
270Ds 262Sg
269Ds, 265Hs 261Sg
264Hs 260Sg


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参考文献

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  1. ^ 1.0 1.1 Haba, H.; Kaji, D.; Kudou, Y.; Morimoto, K.; Morita, K.; Ozeki, K.; Sakai, R.; Sumita, T.; Yoneda, A.; Kasamatsu, Y.; Komori, Y.; Shinohara, A.; Kikunaga, H.; Kudo, H.; Nishio, K.; Ooe, K.; Sato, N.; Tsukada, K. Production of 265Sg in the 248Cm(22Ne,5n)265Sg reaction and decay properties of two isomeric states in 265Sg. Physical Review C (American Physical Society (APS)). 2012-02-21, 85 (2). ISSN 0556-2813. doi:10.1103/physrevc.85.024611. 
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  3. ^ 3.0 3.1 Utyonkov, V. K.; Brewer, N. T.; Oganessian, Yu. Ts.; Rykaczewski, K. P.; Abdullin, F. Sh.; Dimitriev, S. N.; Grzywacz, R. K.; Itkis, M. G.; Miernik, K.; Polyakov, A. N.; Roberto, J. B.; Sagaidak, R. N.; Shirokovsky, I. V.; Shumeiko, M. V.; Tsyganov, Yu. S.; Voinov, A. A.; Subbotin, V. G.; Sukhov, A. M.; Karpov, A. V.; Popeko, A. G.; Sabel'nikov, A. V.; Svirikhin, A. I.; Vostokin, G. K.; Hamilton, J. H.; Kovrinzhykh, N. D.; Schlattauer, L.; Stoyer, M. A.; Gan, Z.; Huang, W. X.; Ma, L. Neutron-deficient superheavy nuclei obtained in the 240Pu+48Ca reaction. Physical Review C. 30 January 2018, 97 (14320): 014320. Bibcode:2018PhRvC..97a4320U. doi:10.1103/PhysRevC.97.014320. 
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