𨧀

原子序数为105的化学元素

𨧀拼音注音ㄉㄨˋ粤拼dou6;英語:Dubnium),是一種放射性人工合成化學元素,其化學符號Db原子序數为105。其英文名Dubnium源自位於俄羅斯的小鎮杜布納(Dubna),也是𨧀最早得到合成的地方。𨧀是一種人工合成元素,不出現於在自然界中,並具有放射性。其最穩定的已知同位素(𨧀-268)的半衰期約為28小時,这也是原子序大於101()的元素中最长寿的同位素。[5]

𨧀   105Db
氫(非金屬) 氦(惰性氣體)
鋰(鹼金屬) 鈹(鹼土金屬) 硼(類金屬) 碳(非金屬) 氮(非金屬) 氧(非金屬) 氟(鹵素) 氖(惰性氣體)
鈉(鹼金屬) 鎂(鹼土金屬) 鋁(貧金屬) 矽(類金屬) 磷(非金屬) 硫(非金屬) 氯(鹵素) 氬(惰性氣體)
鉀(鹼金屬) 鈣(鹼土金屬) 鈧(過渡金屬) 鈦(過渡金屬) 釩(過渡金屬) 鉻(過渡金屬) 錳(過渡金屬) 鐵(過渡金屬) 鈷(過渡金屬) 鎳(過渡金屬) 銅(過渡金屬) 鋅(過渡金屬) 鎵(貧金屬) 鍺(類金屬) 砷(類金屬) 硒(非金屬) 溴(鹵素) 氪(惰性氣體)
銣(鹼金屬) 鍶(鹼土金屬) 釔(過渡金屬) 鋯(過渡金屬) 鈮(過渡金屬) 鉬(過渡金屬) 鎝(過渡金屬) 釕(過渡金屬) 銠(過渡金屬) 鈀(過渡金屬) 銀(過渡金屬) 鎘(過渡金屬) 銦(貧金屬) 錫(貧金屬) 銻(類金屬) 碲(類金屬) 碘(鹵素) 氙(惰性氣體)
銫(鹼金屬) 鋇(鹼土金屬) 鑭(鑭系元素) 鈰(鑭系元素) 鐠(鑭系元素) 釹(鑭系元素) 鉕(鑭系元素) 釤(鑭系元素) 銪(鑭系元素) 釓(鑭系元素) 鋱(鑭系元素) 鏑(鑭系元素) 鈥(鑭系元素) 鉺(鑭系元素) 銩(鑭系元素) 鐿(鑭系元素) 鎦(鑭系元素) 鉿(過渡金屬) 鉭(過渡金屬) 鎢(過渡金屬) 錸(過渡金屬) 鋨(過渡金屬) 銥(過渡金屬) 鉑(過渡金屬) 金(過渡金屬) 汞(過渡金屬) 鉈(貧金屬) 鉛(貧金屬) 鉍(貧金屬) 釙(貧金屬) 砈(類金屬) 氡(惰性氣體)
鍅(鹼金屬) 鐳(鹼土金屬) 錒(錒系元素) 釷(錒系元素) 鏷(錒系元素) 鈾(錒系元素) 錼(錒系元素) 鈽(錒系元素) 鋂(錒系元素) 鋦(錒系元素) 鉳(錒系元素) 鉲(錒系元素) 鑀(錒系元素) 鐨(錒系元素) 鍆(錒系元素) 鍩(錒系元素) 鐒(錒系元素) 鑪(過渡金屬) 𨧀(過渡金屬) 𨭎(過渡金屬) 𨨏(過渡金屬) 𨭆(過渡金屬) 䥑(預測為過渡金屬) 鐽(預測為過渡金屬) 錀(預測為過渡金屬) 鎶(過渡金屬) 鉨(預測為貧金屬) 鈇(貧金屬) 鏌(預測為貧金屬) 鉝(預測為貧金屬) 鿬(預測為鹵素) 鿫(預測為惰性氣體)


𨧀

(Upp)
𨧀𨭎
概況
名稱·符號·序數𨧀(Dubnium)·Db·105
元素類別過渡金屬
·週期·5 ·7·d
標準原子質量[268]
电子排布[Rn] 5f14 6d3 7s2
(預測)

2, 8, 18, 32, 32, 11, 2
(預測)
𨧀的电子層(2, 8, 18, 32, 32, 11, 2 (預測))
物理性質
物態固體(預測)
蒸氣壓
原子性質
氧化态5
共价半径149 (預測)[1] pm
雜項
CAS号53850-35-4
最穩定同位素
主条目:𨧀的同位素
同位素 丰度 半衰期 (t1/2) 衰變
方式 能量MeV 產物
262Db syn 34 s[2][3] 67% α 8.66,8.45 258Lr
33% SF -
263Db syn 27 s[3] 56% SF -
41% α 8.36 259Lr
3% ε 263mRf
266Db syn 22 min[3] SF -
ε 266Rf
267Db syn 1.2 h[3] SF -
268Db syn 29 h[3] SF -
ε 268Rf
270Db syn 23.15 h[4] SF -

元素週期表中,𨧀是一個d區元素,同時屬於錒系後元素。它位於第7週期5族元素。化學實驗証實了𨧀的特性為的較重的5族同系物。人們對𨧀的化學特性所知不多。

在1960年代,蘇聯美國加州的實驗室製造了微量的𨧀元素。兩國未能確定彼此的發現次序,因此雙方科學家對其命名發生了爭論,直到1997年國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)確認了蘇聯的實驗室最早合成該元素,並為雙方妥協而取名為Dubnium。

概述编辑

 
核聚变反应的图形描述。两个原子核融合成一个,并发射出一个中子。在这一刻,这个反应和用来创造新元素的反应是相似的,唯一可能的区别是它有时会释放几个中子,或者根本不释放中子。
外部视频链接
  基于澳大利亚国立大学的计算,核聚变未成功的可视化[6]

一个超重元素[a]原子核是在两个不同大小的原子核[b]的聚变中产生的。粗略地说,两个原子核的质量越不相等,两者发生反应的可能性就越大。[12]由较重原子核组成的物质会做成靶子,它会被较轻原子核的粒子束轰击。两个原子核只能在距离足够近的时候,才能核聚变成一个原子核。通常,原子核(全部都有正电荷)会因为静电排斥而相互排斥。只有两个原子核的距离足够短时,强核力才能克服这个排斥力。粒子束因此被粒子加速器大大加速,以使这种排斥力与粒子束的速度相比变得微不足道。[13]只是靠的足够近不足以使两个原子核聚变。当两个原子核逼近彼此时,它们通常会在一起约 10−20秒,然后裂变(产物不需要和反应物相同),而不是形成一个单独的原子核。[13][14]如果聚变发生了,两个原子核产生的一个原子核会处于激发态[15],它被称为复合原子核英语compound nucleus,非常不稳定。[13]为了达到更稳定的状态,这个暂时存在的原子核可能会直接核裂变[16]或是放出一些带走激发能量的中子。如果中子不足以带走这些激发能量,复合原子核就会放出γ射线。这个过程会在原子核碰撞后的 10−16秒发生,并创造出更稳定的原子核。[16]联合工作团队英语IUPAC/IUPAP Joint Working Party (JWP) 定义,一个化学元素的原子核只有10−14秒内不进行放射性衰变,才能被识别出来。这个值大约是一个原子核得到它的外层电子,显示其化学性质所需的时间。[17][c]

粒子束穿过目标后,会到达下一个腔室——分离室。如果反应产生了一个新的原子核,它就会被这个粒子束携带。[19]在分离室中,新产生的原子核会从其它核素(原本的粒子束和其它反应产物)中分离,[d]并转移到半导体探测器英语Semiconductor detector中,在这里停止原子核。这时标记撞击探测器的确切位置、能量和到达时间。[19]这个转移需要 10−6秒的时间。也就是说,这个原子核需要存活这么长的时间才能被检测到。[22]衰变被记录后,这个原子核被再次记录,并测量位置、衰变能量和衰变时间。[19]

原子核的稳定性源自于强核力。然而,强核力的作用距离很短,随着原子核越来越大,强核力对最外层的核子质子和中子)的影响减弱。同时,原子核会被质子之间,范围不受限制的静电排斥力撕裂。[23]超重元素[24]的主要衰变方式——α衰变自发裂变都是这种排斥引起的。[e]α衰变由发射出去的α粒子记录,在实际衰变之前很容易确定衰变产物。如果这样的衰变或一系列连续衰变产生了一个已知的原子核,则可以很容易地确定反应的原始产物。[f](衰变链中的所有衰变确实彼此相关,因为这些衰变的位置确定的,它们必须在同一个地方。)[19] 已知的原子核可以通过它经历的衰变的特定特征来识别,例如衰变能量(或更具体地说,发射粒子的动能)。[g]然而,自发裂变会产生各种分裂产物,因此无法从其分裂产物确定原始核素。[h]

因此,旨在合成超重元素的物理学家可以获得的信息是探测器收集到的信息:粒子到达探测器的位置、能量和时间,以及粒子衰变的信息。物理学家分析了这些数据并试图得出结论,它确实是由一种新元素引起的,不可能是由与声称的核素不同的核素引起的。通常,如果提供的数据不足以得出一个新元素确实是被创造出来的结论,并且对观察到的影响没有其他解释,就可能在解释数据时出现错误。[i]

歷史编辑

發現编辑

位於杜布納聯合核研究所(當時在前蘇聯內)在1968年首次報告發現𨧀元素。研究人員以-22離子撞擊-243目標。他們報告了能量為9.40 MeV和9.70 MeV的α活動,並認為這些活動指向同位素260Db或261Db:

243
95
Am
+ 22
10
Ne
265−x
105
Db
+ x
n

兩年後,杜布納的團隊把產物與NbCl5反應後,對所得的氯化物使用溫度梯度色譜法分離了兩項反應產物。團隊在揮發性氯化物中,辨認出一次2.2秒長的自發裂變活動,有可能來自五氯化𨧀-261(261DbCl5)。

同年,在柏克萊加州大學,由阿伯特·吉奧索領導的團隊以-15離子撞擊-249,肯定性地合成了𨧀-260。𨧀-260的所測得之α衰變半衰期為1.6秒,衰變能量為9.10 MeV,子衰變產物為-256:

249
98
Cf
+ 15
7
N
260
105
Db
+ 4
n

由柏克萊加州大學科學家們得出的結果並沒有證實蘇聯科學家們的研究指出,𨧀-260的衰變能量為9.40 MeV或9.70 MeV的結論。因此餘下𨧀-261為可能成功合成的同位素。在1971年,杜布納的團隊利用改善了的試驗設備重復了他們的實驗,並得以証實𨧀-260的衰變數據,所用反應如下:

243
95
Am
+ 22
10
Ne
260
105
Db
+ 5
n

1976年,杜佈納的團隊繼續用溫度梯度色譜法研究這條反應,並辨認出產物五溴化𨧀-260(260DbBr5)。

1992年,IUPAC/IUPAP鐨後元素工作小組評估了兩個團隊的報告,並決定雙方的研究成果同時證實對𨧀元素的成功合成,因此雙方應共同享有發現者的稱譽。[36]

命名爭議编辑

最初前蘇聯團隊提出把元素105以丹麥核物理學家尼爾斯·玻爾(左)命名為Nielsbohrium(Ns,鉨,目前「」成為113號元素的譯名);美國團隊則最初提出以研究放射性放射化學而著名的德國化學家奧托·哈恩(右)命名。

蘇聯團隊建議名稱Nielsbohrium(Ns),以紀念丹麥核物理學家尼爾斯·玻爾。美國團隊則提出把新元素命名為Hahnium(Ha),以紀念德國化學家奧托·哈恩。因此,Hahnium一名在美洲及西歐廣為科學家們所用,並出現於許多當時的文獻中;而Nielsbohrium用於前蘇聯和東方集團國家。

兩個團隊就此對元素的命名產生了爭議。國際純粹與應用化學聯合會(IUPAC)就採用了臨時的系統命名Unnilpentium(Unp)。為了解決爭議,IUPAC於1994年提出名稱Joliotium(Jl,鐈),紀念法國物理學家弗雷德里克·約里奧-居里。此名原先由蘇聯團隊提議為元素102的名稱,而該元素最後名為(Nobelium)。雙方仍在元素104至106的命名問題上達不到共識。

鑒於國際上对104至107號元素名均存在較大分歧,全國科學技術名詞化學名詞審定委員會根據1997年8月27日IUPAC正式對101至109號元素的重新英文定名,於1998年7月8日重新审定、公佈101至109號元素的中文命名,其中105號元素中文名在《無機化學命名原則》(1980)中曾定为「𰾉」(hǎn,繁体为𫒢,圖: [37],現根據IUPAC決定的英文名Dubnium(Db),改定为「𨧀」(音同「杜」)。名稱源自為獲得該元素作過重要貢獻的前蘇聯杜布納聯合核子研究所的所在地俄羅斯小鎮杜布納[38][39]

IUPAC表示,位於柏克萊的實驗室已經在多個元素的名稱中得到了承認(如),且元素104和106已命名為(以盧瑟福命名)和𨭎(以西博格命名),因此應在元素105的命名上承認俄羅斯團隊對發現元素104、105及106所作出的貢獻。[40][41]

化學特性编辑

推算的屬性编辑

在元素週期表中,元素105預測為6d系中第二個過渡金屬,以及為5族最重的元素,位於之下。因為𨧀直接位於鉭以下,所以也能稱為eka-鉭。5族元素有著明顯的+5氧化態,而該特性在重5族元素中更為穩定。因此𨧀預計會形成穩定的+5態。較重的5族元素也具有+4和+3態,所以𨧀也有可能形成這些具還原性的氧化態。

的化學特性推算,𨧀會與氧反應形成惰性的五氧化物Db2O5。在鹼性環境中,預計會形成鄰𨧀配合物DbO3−
4
。與鹵素反應後,應形成五鹵化物DbX5。鈮和鉭的五鹵化物呈揮發性固態或呈氣態的三角雙錐形單體分子。因此,DbCl5預計將會是一種揮發性固體。同樣,DbF5揮發性將更強。其鹵化物經水解後,即形成鹵氧化物MOX3。因此𨧀的鹵化物DbX5應會和水反應形成DbOX3。根據已知較輕的5族元素與氟離子的反應,預計𨧀在和氟離子反應後會形成一系列氟配合物。其中五氟化物和氟化氫反應後會形成六氟𨧀酸離子DbF
6
。若氟化物過剩,則會形成DbF2−
7
DbOF2−
5
。如果𨧀的特性是鉭的延續,則更高的氟化物濃度會產生DbF3−
8
,因為NbF3−
8
目前是未知的。

實驗化學编辑

通過氣態熱色譜法,對𨧀的化學特性的研究已進行了幾年的時間。這些實驗研究了鈮、鉭和𨧀放射性同位素的相對吸收屬性。結果產生了典型的5族鹵化物及鹵氧化物:DbCl5、DbBr5、DbOCl3及DbOBr3。這些初期實驗的報告通常稱𨧀為Hahnium(中文對應譯為「𫒢」)。

公式 名稱
DbCl5 五氯化𨧀
DbBr5 五溴化𨧀
DbOCl3 氯氧化𨧀
DbOBr3 溴氧化𨧀

核合成歷史编辑

冷核聚變编辑

本節有關以冷核聚變反應合成𨧀原子核。這些過程在低激發能(約10至20 MeV,因而稱為「冷」核聚變)生成複核,裂變之後存活機率較高。處於激發狀態的原子核再衰變至基態,期間只發出一顆或兩顆中子。

209Bi(50Ti,xn)259-xDb (x=1,2,3)

首次嘗試合成𨧀的冷聚變反應在1976年由杜布納Flerov核反應研究所的團隊進行,使用的是以上的反應。他們探測到了一次5秒長的自發裂變活動,指向257Db。其後改為指向258Db。1981年,位於重離子研究所的團隊利用改進了的母子體衰變關係法研究了該反應。他們證實探測到258Db,1n中子蒸發道的產物。[42]在1983年,位於杜布納的團隊用化學分離後辨認衰變產物,重新進行了以上的反應。他們探測到了來自以258Db為首的衰變鏈中的已知產物的α衰變。這項發現成為了成功形成𨧀原子核的部分證據。重離子研究所的團隊在1985年重新進行反應,並探測到10個257Db原子。[43]1993年設施的重要更新之後,在2000年,團隊在1n、2n及3n激發函數測量了120次257Db的衰變、16次256Db的衰變及一次258Db的衰變。整合到的257Db的數據使得團隊能夠首次研究這個同位素的光譜,辨認到一個同核異構體257mDb的同時,得到了首次對257Db衰變能級結構的確認。[44]這條反應用於在2003至2004年對的光譜研究當中。[45]

209Bi(49Ti,xn)258-xDb (x=2?)

1983年,尤里·奥加涅相和在杜布納的團隊研究了這條反應。他們觀察到了一次2.6秒長的自發衰變活動,初步指向256Db。之後的結果指出應改為指向256Rf,來自於電子捕獲分支比約為30%的256Db。

209Bi(48Ti,xn)257-xDb (x=1?)

1983年,奥加涅相和在杜布納的團隊研究了這條反應。他們觀察到了一次1.6秒長的活動,其中α衰變分支比約為80%,自發衰變分支比約為20%。這次活動初步指向255Db,而其後的結果指出應改為指向256Db。

208Pb(51V,xn)259-xDb (x=1,2)

杜布納的團隊在1976年研究了這條反應,再次探測到5秒長的自發裂變反應。活動起初指向257Db,而後來改為指向258Db。2006年,勞倫斯伯克利國家實驗室的團隊在其單原子序發射物(odd-Z projectile)計劃中重新研究了該反應。他們在測量1n和2n中子蒸發道時,探測到258Db和257Db。[46]

207Pb(51V,xn)258-xDb

杜佈納的團隊在1976研究過這一反應,但這次並未探測到最初指向257Db而後來改為指向258Db的5秒長的自發衰變活動。他們卻探測到1.5秒長的自發衰變活動,最初指向255Db。

205Tl(54Cr,xn)259-xDb (x=1?)

杜佈納的團隊在1976年研究了這一反應,再次探測到5秒長的自發裂變活動,最初指向257Db,後來改為指向258Db。

熱核聚變编辑

本節有關以熱核聚變反應合成𨧀原子核。這些過程在高激發能(約40至50 MeV,因而稱為「熱」核聚變)生成複核,裂變及擬裂變之後存活機率較低。處於激發狀態的原子核再衰變至基態,期間發出3至5顆中子。

232Th(31P,xn)263-xDb (x=5)

Andreyev等人於1989年在Flerov核反應研究所利用磷-31束研究了該罕見的反應,但對此研究結果的報告非常有限。一處來源稱沒有探測到任何原子,而來自俄羅斯本國的另一更可靠來源稱,在5n通道合成了258Db,產量為120 pb。

238U(27Al,xn)265-xDb (x=4,5)

2006年,在一項用鈾目標合成超重元素的研究項目中,勞倫斯伯克利國家實驗室的由Ken Gregorich領導的團隊研究了這條新反應的4n和5n通道的激發函數。[47]

236U(27Al,xn)263-xDb (x=5,6)

Andreyev等人在杜布納Flerov核反應研究所於1992年首次進行了對這條反應的研究。他們在5n和6n出射道觀察到258Db及257Db,產量分別為450 pb和75 pb。[48]

243Am(22Ne,xn)265-xDb (x=5)

杜布納Flerov核反應研究所的團隊首次在1968年嘗試合成𨧀元素。他們觀察到兩條α線,初步指向261Db和260Db。他們在1970年重複進行實驗,觀察自發裂變活動。發現的2.2秒長自發裂變活動指向261Db。1970年,杜布納的團隊開始使用溫度梯度色譜法,在化學實驗中探測𨧀的揮發性氯化物。第一次嘗試中,他們探測到具揮發性的自發裂變活動,其吸收特性類似於NbCl5而非HfCl4。這表示,類釹原子核形成為DbCl5。1971年,他們用更高敏感度的工具重複進行了實驗,並觀測到類釹部分的α衰變。這成了形成260Db的證據。利用溴化物的形成,這個實驗在1976年再次進行,並取得幾乎相同的結果。這意味著產生了具揮發性及類釹特性的DbBr5

241Am(22Ne,xn)263-xDb (x=4,5)

2000年,於蘭州現代物理中心的中國科學家們宣布發現了當時未知的259Db同位素,同位素在4n中子蒸發通道中形成。他們同時證實了258Db的衰變屬性。[49]

248Cm(19F,xn)267-xDb (x=4,5)

保羅謝爾研究所首次在1999年研究了這項反應,從而產生262Db作化學實驗。實驗探測到4顆原子,截面為260 pb。[50]位於日本原子能研究所的科學家們在2002年進一步研究這條反應,並在研究𨧀的水溶化學時,確認產生出262Db同位素。[51]

249Bk(18O,xn)267-xDb (x=4,5)

阿伯特·吉奥索在1970年於加州大學發現了260Db之後,其團隊在翌年又發現了新同位素262Db。他們同時觀察到源頭未能確認的一次25秒長的自發裂變,可能與現在所知的263Db自發裂變支鏈有關。[52]1990年,勞倫斯伯克利國家實驗室中由Kratz帶領的一組團隊確切地發現了新同位素263Db,同位素產生於4n中子蒸發通道中。[53]這一團隊重複幾次利用這條反應,用以嘗試證實263Db的一條電子捕獲支鏈,該支鏈會產生半衰期較長的263Rf同位素(見)。[54]

249Bk(16O,xn)265-xDb (x=4)

阿伯特·吉奥索在1970年於加州大學發現了260Db之後,其團隊在翌年又發現了新同位素261Db。[52]

250Cf(15N,xn)265-xDb (x=4)

勞倫斯伯克利國家實驗室在1970年發現了260Db之後,在翌年又發現了新同位素261Db。[52]

249Cf(15N,xn)264-xDb (x=4)

勞倫斯伯克利國家實驗室的一個團隊在1970年研究了這條反應,並在實驗中發現了同位素260Db。他們用了現代的母子核衰變關係法證實了這個發現。[55]1977年,橡樹嶺國家實驗室團隊重複進行了實驗,通過辨認來自衰變產物的K殼層X光,證實發現了同位素。[56]

254Es(13C,xn)267-xDb

1988年,勞倫斯利福摩爾國家實驗室的科學家在不對稱熱核聚變反應中用鑀-254作目標,以尋找新的核素:264Db和263Db。由於鑀-254目標太小,實驗的敏感度太低,因此未能探測到任何蒸發殘餘。

更重核素的衰變编辑

𨧀的同位素也是某些更高元素衰變中的產物。下表列出至今為止的觀測:

蒸發殘餘 觀察到的𨧀同位素
294Uus 270Db
288Uup 268Db
287Uup 267Db
282Uut 266Db
267Bh 263Db
278Uut, 266Bh 262Db
265Bh 261Db
272Rg 260Db
266Mt, 262Bh 258Db
261Bh 257Db
260Bh 256Db

同位素编辑

同位素發現時序
同位素 發現年份 所用反應
256Db 1983?, 2000 209Bi(50Ti,3n)
257Dbg 1985 209Bi(50Ti,2n)
257Dbm 2000 209Bi(50Ti,2n)
258Db 1976?, 1981 209Bi(50Ti,n)
259Db 2001 241Am(22Ne,4n)
260Db 1970 249Cf(15N,4n)
261Db 1971 249Bk(16O,4n)
262Db 1971 249Bk(18O,5n)
263Db 1971?, 1990 249Bk(18O,4n)
264Db 未知
265Db 未知
266Db 2006 237Np(48Ca,3n)
267Db 2003 243Am(48Ca,4n)
268Db 2003 243Am(48Ca,3n)
269Db 未知
270Db 2009 249Bk(48Ca,3n)

同核異構體编辑

260Db

近期有關272Rg的衰變數據指出,某些衰變鏈通過260Db時的半衰期比預期的長許多。這些衰變與同核異構體衰變有關,其進行α衰變時半衰期約為19秒。更進一步的研究能斷定更準確的衰變源。

258Db

在對266Mt和262Bh衰變的研究中,有258Db同核異構體存在的證據。這些經電子捕獲的衰變與經釋放α粒子的衰變的半衰期有著顯著的分別。這表示存在著一種以電子捕獲方式衰變,半衰期約為20秒的同核異構體的存在。更進一步的研究能斷定更準確的衰變源。

257Db

257Db 形成及衰變的研究已証實了一種同核異構體的存在。最初認為257Db進行α衰變,能量為9.16、9.07和8.97 MeV。在測量這些衰變與253Lr的衰變的關係之後,證實能量為9.16 MeV的衰變屬於另外一種同核異構體。數據分析加上理論表示該活動的源頭為亞穩態257mDb。基態進行α放射,能量為9.07和8.97 MeV。近期實驗並沒有證實257m,gDb的自發裂變。

衰變階段光譜圖编辑

257Db
 
此為目前提出的257Dbg,m的衰變階段光譜圖,根據2001年Hessberger等人於重離子研究所的研究

撤回的同位素编辑

255Db

1983年,杜布納的科學家為了發現𬭛元素,進行了一系列的實驗。在其中兩項實驗中,他們聲稱探測到約1.5秒長的自發裂變,其來自於以下兩條反應:207Pb(51V,xn)及209Bi(48Ti,xn)。他們把該活動指向255Db。進一步研究指出該活動應指向256Db。因此,同位素255Db目前不出現在核素表上。要證實這個同位素的存在則需要更多的實驗。

注释编辑

  1. ^ 核物理学中,如果一个元素有高原子序,就可以被称为重元素。82号元素就是一个重元素的例子。“超重元素”这一词通常指原子序大于103的元素(尽管也有其它的定义,例如原子序大于100[7]或112。[8]有时,这一词和锕系后元素是同义词,将超重元素的上限定在还未发现的超锕系元素的开始。)[9](那个元素的)“超重同位素”和“超重核素”顾名思义——分别是(那个元素的)高质量同位素和有高质量的核素。
  2. ^ 2009年,一个由尤里·奥加涅相引领的团队在JINR发表了他们通过对称的 136Xe + 136Xe 反应,尝试合成钅黑的结果。他们未能在这个反应中观察到单个原子,因此对截面设置了上限,即核反应概率的度量为2.5 pb[10]作为比较,发现钅黑的反应 208Pb + 58Fe的截面约为20 pb(进一步来说,为 19+19
    -11
     pb),符合发现者的预测。[11]
  3. ^ 这个值也标志着普遍接受的复合原子核寿命上限。[18]
  4. ^ 这种分离是基于产生的原子核会比未反应的粒子束更慢地通过目标。分离器中包含电场和磁场,它们对运动粒子的影响会因粒子的特定速度而被抵消。[20]飞行时间质谱法英语Time-of-flight mass spectrometry和反冲能量的测量也有助于这种分离,两者结合可以估计原子核的质量。[21]
  5. ^ 不是所有放射性衰变都是因为静电排斥力导致的。举个例子,β衰变弱核力导致的。[25]
  6. ^ 由于原子核的质量不是直接测量的,而是根据另一个原子核的质量计算得出的,因此这种测量称为间接测量。直接测量也是有可能的,但在大多数情况下,它们仍然无法用于超重原子核。[26]2018年,LBNL首次直接测量了超重原子核的质量,[27]它的质量是根据转移后原子核的位置确定的(位置有助于确定其轨迹,这与原子核的质荷比有关,因为转移是在有磁铁的情况下完成的)。[28]
  7. ^ 如果在真空中发生衰变,那么由于孤立系统在衰变前后的总动量必须保持守恒,衰变产物也将获得很小的速度。这两个速度的比值以及相应的动能比值与两个质量的比值成反比。衰变能量等于α粒子和衰变产物的已知动能之和。[29]这些计算也适用于实验,但不同之处在于原子核在衰变后不会移动,因为它与探测器相连。
  8. ^ 自发裂变是由苏联科学家格奥尔基·弗廖罗夫发现的。[30]LBL的科学家们认为自发裂变的信息不足以声称合成元素。他们认为对自发裂变的研究还不够充分,无法将其用于识别新元素,因为很难确定复合原子核是不是仅喷射中子,而不是质子或α粒子等带电粒子。[18]因此,他们更喜欢通过连续的α衰变将新的同位素与已知的同位素联系起来。[30]
  9. ^ 举个例子,1957年,元素102在瑞典斯德哥尔摩省斯德哥尔摩的诺贝尔物理研究所被错误地鉴定。[31]早先没有关于该元素发现的明确声明,所以由它的瑞典、美国和英国发现者命名为nobelium。后来证明这个元素的鉴定是错误的。[32]第二年,RL无法重现瑞典的结果,而是宣布他们合成了该元素,这一说法后来也被驳回。[32] JINR坚持认为他们是第一个发现该元素的人,并为新元素建议命名为joliotium[33]而这个名称也没有被接受(JINR后来认为元素102的命名是仓促的)。[34]这个名称是在IUPAC对元素发现优先权的裁决的书面答复中提出的,该裁决于1992年9月29日签署。[34]但由于其广泛使用,“nobelium”这个名称仍然保持不变。[35]

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外部連結编辑