鉨的同位素
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鉨是人造元素，没有标准原子质量，也没有稳定同位素。目前已发现了6种鉨的同位素，分别为278Nh及282Nh至286Nh，此外还有未被确认的287Nh和290Nh。其中，286Nh最稳定，半衰期12秒。
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圖表 编辑
| 符號 | Z（ p ） |
N（ n ） |
同位素質量（u） | 半衰期 | 衰變 方式 |
衰變 產物 |
原子核 自旋 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 278Nh | 113 | 165 | 278.17058(20)# | 340 µs | α | 274Rg | |
| 282Nh | 113 | 169 | 282.17567(39)# | 73 ms | α | 278Rg | |
| 283Nh[n 1] | 113 | 170 | 283.17657(52)# | 100(+490−45) ms | α | 279Rg | |
| 284Nh[n 2] | 113 | 171 | 284.17873(62)# | 0.48(+58−17) s | α | 280Rg | |
| 285Nh[n 3] | 113 | 172 | 285.17973(89)# | 5.5 s[1] | α | 281Rg | |
| 286Nh[n 4] | 113 | 173 | 286.18221(72)# | 19.6 s[1] | α | 282Rg | |
| 287Nh | 113 | 174 | 287# | 5.5 s? | α | 283Rg | |
| 290Nh | 113 | 177 | 290# | 2 s? | α | 286Rg |
備註：畫上#號的數據代表沒有經過實驗的證明，只是理論推測而已，而用括號括起來的代表數據不確定性。
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同位素與核特性 编辑
核合成 编辑
能產生Z=113复核的目標、發射體組合 编辑
下表列出各種可用以產生113號元素的目標、發射體組合。
| 目標 | 發射體 | CN | 結果 |
|---|---|---|---|
| 208Pb | 71Ga | 279Nh | 尚未嘗試 |
| 209Bi | 70Zn | 279Nh | 反應成功 |
| 232Th | 51V | 283Nh | 尚未嘗試 |
| 238U | 45Sc | 283Nh | 尚未嘗試 |
| 237Np | 48Ca | 285Nh | 反應成功 |
| 244Pu | 41K | 285Nh | 尚未嘗試 |
| 243Am | 40Ar | 283Nh | 尚未嘗試 |
| 248Cm | 37Cl | 285Nh | 尚未嘗試 |
| 249Bk | 36S | 285Nh | 尚未嘗試 |
| 249Cf | 31P | 280Nh | 尚未嘗試 |
冷聚變 编辑
209Bi(70Zn,xn)279-xNh (x=1) 编辑
德國重離子研究所小組在1998年首次嘗試合成鉨，使用了以上的冷聚變反應。在兩次實驗中，他們均沒有發現任何原子，計算出的截面為900 fb。[2]他們在2003年重複進行實驗，並將截面下降至400 fb。[2]2003年末，日本理研小組利用充氣反沖核分離器進行了以上反應，截面達到140 fb。2003年12月至2004年8月，他們進行了長度為8個月的離子輻射，並把敏感度提高到51 fb。這時他們探測到一個278Nh原子。[3]在2005年，他們幾次重複實驗，並再發現一個原子。經過計算，兩個原子的截面為有記錄以來最低的31 fb。2006年重複的實驗並未發現更多的原子，因此目前的產量值只有23 fb。
熱聚變 编辑
237Np(48Ca,xn)285-xNh (x=3) 编辑
2006年6月，美俄合作小組通過237Np和48Ca間的熱聚變反應直接合成了鉨。實驗發現了兩個282Nh原子，截面為900 fb。[4]
作為衰變產物 编辑
同位素產量 编辑
下表列出直接合成鉨的核聚變反應的截面和激發能量。粗體數據代表從激發函數算出的最大值。+代表觀測到的出口通道。
冷聚變 编辑
| 發射體 | 目標 | CN | 1n | 2n | 3n |
|---|---|---|---|---|---|
| 70Zn | 209Bi | 279Nh | 23 fb |
熱聚變 编辑
| 發射體 | 目標 | CN | 3n | 4n | 5n |
|---|---|---|---|---|---|
| 48Ca | 237Np | 285Nh | 0.9 pb, 39.1 MeV [4] |
理論計算 编辑
蒸發殘留物截面 编辑
下表列出各種目標-發射體組合，並給出最高的預計產量。
DNS = 雙核系統； σ = 截面
| 目標 | 發射體 | CN | 通道（產物） | σmax | 模型 | 參考資料 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 209Bi | 70Zn | 279Nh | 1n (278113) | 30 fb | DNS | [5] |
| 237Np | 48Ca | 285Nh | 3n (282113) | 0.4 pb | DNS | [6] |
註釋 编辑
- ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 287Mc
- ^ Not directly synthesized, occurs as decay product of 288Mc
- ^ Not directly synthesized, occurs in decay chain of 293Ts
- ^ Not directly synthesized, occurs in decay chain of 294Ts
参考文獻 编辑
- ^ 1.0 1.1 Oganessian, Yu. Ts.; Abdullin, F. Sh.; Bailey, P. D.; Benker, D. E.; Bennett, M. E.; Dmitriev, S. N.; Ezold, J. G.; Hamilton, J. H.; et al. Synthesis of a New Element with Atomic Number Z=117. Physical Review Letters. 2010, 104 (14): 142502. Bibcode:2010PhRvL.104n2502O. PMID 20481935. doi:10.1103/PhysRevLett.104.142502.
- ^ 2.0 2.1 "Search for element 113" 互联网档案馆的存檔，存档日期2012-02-19., Hofmann et al., GSI report 2003. Retrieved on 3 March 2008
- ^ Morita, Kosuke; Morimoto, Kouji; Kaji, Daiya; Akiyama, Takahiro; Goto, Sin-Ichi; Haba, Hiromitsu; Ideguchi, Eiji; Kanungo, Rituparna; Katori, Kenji. Experiment on the Synthesis of Element 113 in the Reaction 209Bi(70Zn, n)278113. Journal of the Physical Society of Japan. 2004, 73 (10): 2593. doi:10.1143/JPSJ.73.2593.
- ^ 4.0 4.1 Oganessian; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Sagaidak, R.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Voinov, A.; et al. Synthesis of the isotope 282113 in the 237Np+48Ca fusion reaction (PDF). Phys. Rev. C. 2007, 76: 011601(R) [2011-06-09]. doi:10.1103/PhysRevC.76.011601. （原始内容 (PDF)存档于2011-08-23）.
- ^ Feng, Zhao-Qing; Jin, Gen-Ming; Li, Jun-Qing; Scheid, Werner. Formation of superheavy nuclei in cold fusion reactions. Physical Review C. 2007, 76 (4): 044606. arXiv:0707.2588
. doi:10.1103/PhysRevC.76.044606.
- ^ Feng, Z; Jin, G; Li, J; Scheid, W. Production of heavy and superheavy nuclei in massive fusion reactions. Nuclear Physics A. 2009, 816: 33. arXiv:0803.1117 . doi:10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003.
- Isotope masses from Ame2003 Atomic Mass Evaluation by G. Audi, A.H. Wapstra, C. Thibault, J. Blachot and O. Bersillon in Nuclear Physics A729 (2003).
- Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
- Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties （页面存档备份，存于互联网档案馆），Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
- National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database （页面存档备份，存于互联网档案馆） (retrieved Sept. 2005).
- David R. Lide (ed.), Norman E. Holden in CRC Handbook of Chemistry and Physics, 85th Edition, online version. CRC Press. Boca Raton, Florida (2005). Section 11, Table of the Isotopes.