𫟼的同位素
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图表
编辑| 符号 | Z | N | 同位素质量（u） [n 1][n 2] |
半衰期 [n 1][n 2] |
衰变 方式 |
衰变 产物 |
原子核 自旋[n 1] |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 激发能量[n 2] | |||||||
| 267Ds[n 3] | 110 | 157 | 267.14377(15)# | 3(+6−2) µs | 9/2+# | ||
| 269Ds | 110 | 159 | 269.14475(3) | 230(110) µs [179(+245−66) µs] |
α | 265Hs | 3/2+# |
| 270Ds | 110 | 160 | 270.14458(5) | 160(100) µs [0.10(+14−4) ms] |
α | 266Hs | 0+ |
| 270mDs | 1140(70) keV | 10(6) ms [6.0(+82−22) ms] |
α | 266Hs | (10)(−#) | ||
| 271Ds | 110 | 161 | 271.14595(10)# | 210(170) ms | α | 267Hs | 11/2−# |
| 271mDs | 29(29) keV | 1.3(5) ms | α | 267Hs | 9/2+# | ||
| 273Ds | 110 | 163 | 273.14856(14)# | 0.17(+17−6) ms | α | 269Hs | 13/2−# |
| 273m1Ds | 198(20) keV | 120 ms | 3/2+# | ||||
| 273m2Ds | 290(40) keV | ||||||
| 275Ds[2] | 110 | 165 | 275.15203(45)# | 62 µs | α | 271Hs | |
| 276Ds[3] | 110 | 166 | 276.15303(59)# | ~66 µs | SF (67%) | (various) | 0+ |
| α (33%) | 272Hs | ||||||
| 277Ds[n 4] | 110 | 167 | 277.15591(41)# | 4.1 ms[4] | α | 273Hs | 11/2+# |
| 279Ds[n 5] | 110 | 169 | 279.16010(64)# | 186+21 −17 ms[1] |
SF (87%)[1] | (various) | |
| α (13%) | 275Hs | ||||||
| 280Ds[n 6] | 110 | 170 | 280.16131(89)# | 360+172 −16 µs[5][6][7] |
SF | (various) | 0+ |
| 281Ds[n 7] | 110 | 171 | 281.16451(59)# | 9.6 s | SF (94%) | (various) | 3/2+# |
| α (6%) | 277Hs | ||||||
| 281mDs[n 8][n 7] | 3.7# min | α# | 277mHs# | ||||
同位素及核性质
编辑核合成
编辑能产生Z=110复核的目标、发射体组合
编辑下表列出各种可用以产生110号元素的目标、发射体组合。
| 目标 | 发射体 | CN | 结果 |
|---|---|---|---|
| 207Pb | 64Ni | 271Ds | 反应成功 |
| 208Pb | 64Ni | 272Ds | 反应成功 |
| 208Pb | 62Ni | 270Ds | 反应成功 |
| 209Bi | 59Co | 268Ds | 反应成功 |
| 232Th | 44Ca | 276Ds | 至今失败 |
| 232Th | 48Ca | 280Ds | 反应成功 |
| 233U | 40Ar | 273Ds | 至今失败[8] |
| 235U | 40Ar | 275Ds | 至今失败[8] |
| 238U | 40Ar | 278Ds | 至今失败[8] |
| 244Pu | 36S | 280Ds | 尚未尝试 |
| 244Pu | 34S | 278Ds | 反应成功 |
| 248Cm | 30Si | 278Ds | 尚未尝试 |
| 250Cm | 30Si | 280Ds | 尚未尝试 |
| 249Cf | 26Mg | 275Ds | 尚未尝试 |
| 251Cf | 26Mg | 277Ds | 尚未尝试 |
冷聚变
编辑208Pb(64Ni,xn)272-xDs(x=1)
编辑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[9][10][11][12] ，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。[13]
207Pb(64Ni,xn)271-xDs(x=1)
编辑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。[14]
208Pb(62Ni,xn)270-xDs(x=1)
编辑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。
209Bi(59Co,xn)268-xDs
编辑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。[15]
热聚变
编辑232Th(48Ca,xn)280-xDs
编辑杜布纳的团队在1986年首次尝试用热核聚变合成𫟼元素。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。
232Th(44Ca,xn)276-xDs
编辑杜布纳小组在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𫟼同位素的。
238U(40Ar,xn)278-xDs
编辑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，没有检测到任何𫟼原子。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。
236U(40Ar,xn)276-xDs
编辑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。
235U(40Ar,xn)275-xDs
编辑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，同样没有检测到𫟼原子，截面限制在21 pb。
233U(40Ar,xn)273-xDs
编辑GSI团队在1990年首次尝试这条反应，但没有检测到𫟼原子，截面限制在21 pb。
244Pu(34S,xn)278-xDs(x=5)
编辑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。[16]
作为衰变产物
编辑科学家也曾在更重元素的衰变产物中发现𫟼的同位素。
| 蒸发残留 | 观测到的𫟼同位素 |
|---|---|
| 293Lv, 289Fl | 281Ds |
| 291Lv, 287Fl, 283Cn | 279Ds |
| 285Fl | 277Ds |
| 277Cn | 273Ds |
在一些实验中，293Lv和289Fl衰变所产生的𫟼同位素以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。
撤回的同位素
编辑280Ds
编辑首次合成𫓧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。280Ds最终于2021年被发现，半衰期为360 µs，会自发裂变。[5]
277Ds
编辑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。
273mDs
编辑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。
272Ds
编辑在第一次尝试合成𫟼的实验中，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。
核异构体
编辑281Ds
编辑分别由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。
271Ds
编辑直接合成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。
270Ds
编辑直接和成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。
同位素产量
编辑下表列出直接合成𫟼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。
冷聚变
编辑| 发射体 | 目标 | CN | 1n | 2n | 3n |
|---|---|---|---|---|---|
| 62Ni | 208Pb | 270Ds | 3.5 pb | ||
| 64Ni | 208Pb | 272Ds | 15 pb, 9.9 MeV |
理论计算
编辑衰变特性
编辑理论对不同𫟼同位素半衰期的估值与实验结果相符。[17][18]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。[19][20]
蒸发残留物截面
编辑下表列出各种目标-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
| 目标 | 发射体 | CN | 通道（产物） | σmax | 模型 | 参考资料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 208Pb | 64Ni | 272Ds | 1n (271Ds) | 10 pb | DNS | [21] |
| 232Th | 48Ca | 280Ds | 4n (276Ds) | 0.2 pb | DNS | [22] |
| 230Th | 48Ca | 278Ds | 4n (274Ds) | 1 pb | DNS | [22] |
| 238U | 40Ar | 278Ds | 4n (274Ds) | 2 pb | DNS | [22] |
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参考文献
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