Изотопы оганессона - Isotopes of oganesson

Основные изотопы оганессона   ( 118 Og)
Изотоп Разлагаться
избыток период полураспада ( т 1/2 ) Режим продукт
294 Ог син 700 мкс α 290 Ур.
SF

Оганессон ( 118 Og) - синтетический элемент, созданный в ускорителях частиц , поэтому стандартный атомный вес не может быть указан. Как и все синтетические элементы, в нем нет стабильных изотопов . Первый и единственный изотоп, который был синтезирован, составил 294 Og в 2002 и 2005 годах; его период полураспада составляет 700 микросекунд.

Список изотопов

Нуклид
 Z N Изотопная масса ( Да )
 Период полураспада
Режим распада
 Дочерний
изотоп
 Спин и
паритет
294 Ог 118 176 294.21392 (71) # 700 мкс α 290 Ур. 0+
SF (различный)
Этот заголовок и нижний колонтитул таблицы:
  1. ^ () - Неопределенность (1 σ ) дана в сжатой форме в скобках после соответствующих последних цифр.
  2. ^ # - Атомная масса с пометкой #: значение и погрешность получены не из чисто экспериментальных данных, а, по крайней мере, частично из трендов по массовой поверхности (TMS).
  3. ^ Режимы распада:
    SF: Самопроизвольное деление

Нуклеосинтез

Комбинации мишень-снаряд, приводящие к Z = 118 составным ядрам

В таблице ниже представлены различные комбинации мишеней и снарядов, которые можно использовать для образования составных ядер с Z = 118.

Цель Снаряд CN Результат попытки
208 Пб 86 кр 294 Ог Неспособность на сегодняшний день
238 U 58 Fe 296 Ог Реакция еще не предпринята
248 см 50 Ti 298 Ог Неспособность на сегодняшний день
250 см 50 Ti 300 Ог Реакция еще не предпринята
249 Кф 48 Ca 297 Ог Успешная реакция
250 КФ 48 Ca 298 Ог Неспособность на сегодняшний день
251 Кф 48 Ca 299 Ог Неспособность на сегодняшний день
252 Кф 48 Ca 300 Ог Реакция еще не предпринята

Холодный синтез

208 Pb ( 86 Kr, x n) 294- x Ог

В 1999 году группа во главе с Виктором Ниновым из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли провела этот эксперимент, поскольку расчет Роберта Смоланьчука в 1998 году показал многообещающий результат. После одиннадцати дней облучения в этой реакции было зарегистрировано три события 293 Og и продуктов его альфа-распада ; это было первое зарегистрированное открытие элемента 118 и тогда неизвестного элемента 116 .

В следующем году они опубликовали опровержение после того, как исследователи из других лабораторий не смогли дублировать результаты, и лаборатория Беркли не смогла их дублировать. В июне 2002 года директор лаборатории объявил, что первоначальное заявление об открытии этих двух элементов было основано на данных, сфабрикованных главным автором Виктором Ниновым. Новые экспериментальные результаты и теоретические предсказания подтвердили экспоненциальное уменьшение поперечных сечений с мишенями из свинца и висмута по мере увеличения атомного номера образовавшегося нуклида.

Горячий синтез

249 Cf ( 48 Ca, x n) 297- x Og ( x = 3)

После успешных экспериментов с использованием кальцием-48 снарядов и актинидами целей генерировать элементы 114 и 116, поиск элемента 118 был впервые исполнен в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в 2002 году один или два атома 294 Ога были произведены в Эксперимент 2002 г., и еще два атома были получены в ходе подтверждающего прогона 2005 г. Об открытии 118-го элемента было объявлено в 2006 году.

Из-за очень малую реакцию синтеза вероятности (слитое сечением является \ 0,3-0,6  пба ), эксперимент потребовался четыре месяца и включал дозу луча2,5 × 10 19 ионов кальция , которые должны были быть выпущены в калифорнийскую мишень, чтобы произвести первое зарегистрированное событие, которое, как полагают, было синтезом оганессона. Тем не менее, исследователи были полностью уверены, что результаты не были ложноположительными ; Вероятность того, что это были случайные события, оценивалась менее одной из 100000.

В эксперименте 2012 года, направленном на подтверждение теннессина , одна цепь альфа-распада была приписана 294 Og. Это событие синтеза произошло в результате популяции 249 Cf в мишени как продукта распада мишени 249 Bk (период полураспада 330 дней); сечение и распады согласуются с ранее сообщенными наблюдениями 294 Og.

С 1 октября 2015 г. по 6 апреля 2016 г. команда ОИЯИ провела поиск новых изотопов оганессона с использованием пучка 48 Ca и мишени, состоящей из смеси 249 Cf (50,7%), 250 Cf (12,9%) и 251 Cf (36,4%). Эксперимент проводился при энергиях пучка 252 МэВ и 258 МэВ. Одно событие 294 Og было обнаружено при более низкой энергии пучка, в то время как распад изотопов оганессона не обнаружен при более высокой энергии пучка; было оценено сечение 0,9 pb для 249 Cf ( 48 Ca, 3n).

250,251 Cf ( 48 Ca, x n) 298,299- x Og

В том же эксперименте эти реакции были выполнены в поисках 295 Og и 296 Og. Никаких событий, связанных с реакцией с частями мишени 250 Cf или 251 Cf, обнаружено не было. Повторение эксперимента было запланировано на 2017–2018 годы.

248 см ( 50 Ti, x n) 298- x Og

Первоначально планировалось протестировать эту реакцию в ОИЯИ и RIKEN в 2017–2018 годах, поскольку в ней используется тот же снаряд 50 Ti, что и в запланированных экспериментах, приводящих к элементам 119 и 120 . Поиск, начатый летом 2016 года в RIKEN для 295 Og в канале 3n этой реакции, не увенчался успехом, хотя исследование планируется возобновить; подробный анализ и предел поперечного сечения не были предоставлены.

Теоретические расчеты

Теоретические расчеты, проведенные для путей синтеза и периода полураспада других изотопов, показали, что некоторые из них могут быть немного более стабильными, чем синтезированный изотоп 294 Og, наиболее вероятно 293 Og, 295 Og, 296 Og, 297 Og, 298 Og. , 300 и 302 ог. Из них 297 Og могут предоставить наилучшие шансы для получения более долгоживущих ядер и, таким образом, могут стать предметом будущих работ с этим элементом. Некоторые изотопы с гораздо большим количеством нейтронов, например, расположенные около 313 Og, также могут давать более долгоживущие ядра.

Теоретические расчеты сечений испарения

В приведенной ниже таблице представлены различные комбинации мишеней и снарядов, для которых расчеты дали оценки выходов поперечных сечений из различных каналов испарения нейтронов. Приведен канал с максимальной ожидаемой доходностью.

DNS = двухъядерная система; 2S = двухступенчатый; σ = поперечное сечение

Цель Снаряд CN Канал (продукт) σ макс Модель Ссылка
208 Пб 86 кр 294 Ог 1n ( 293 Ог) 0,1 пб DNS
208 Пб 85 кр 293 Ог 1n ( 292 Ог) 0,18 пб DNS
246 см 50 Ti 296 Ог 3n ( 293 Ог) 40 фб 2S
244 см 50 Ti 294 Ог 2n ( 292 Ог) 53 фб 2S
252 Кф 48 Ca 300 Ог 3n ( 297 Ог) 1,2 пб DNS
251 Кф 48 Ca 299 Ог 3n ( 296 Ог) 1,2 пб DNS
249 Кф 48 Ca 297 Ог 3n ( 294 Ог) 0,3 пб DNS

использованная литература

  • Изотопные массы из:
    • М. Ван; G. Audi; AH Wapstra; Кондев Ф.Г .; М. Маккормик; X. Xu; и другие. (2012). «Оценка атомной массы AME2012 (II). Таблицы, графики и ссылки» (PDF) . Китайская физика C . 36 (12): 1603–2014. Bibcode : 2012ChPhC..36 .... 3M . DOI : 10.1088 / 1674-1137 / 36/12/003 .
    • Ауди, Жорж; Берсильон, Оливье; Blachot, Жан; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), " Оценка ядерных свойств и свойств распада N UBASE " , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 0,001