Нихонийдің изотоптары - Isotopes of nihonium

Негізгі изотоптары нихониум  (113Ж)
ИзотопЫдырау
молшылықЖартылай ыдырау мерзімі (т1/2)режиміөнім
278Nhсин1,4 мсα274Rg
282Nhсин73 мсα278Rg
283Nhсин75 мсα279Rg
284Nhсин0,91 сα280Rg
EC284Cn
285Nhсин4.2 сα281Rg
286Nhсин9,5 сα282Rg
287Nh[1]син5,5 с?α283Rg
290Nh[2]син2 с?α286Rg

Нихониум (113Nh) бұл а синтетикалық элемент. Синтетикалық болу, а стандартты атом салмағы беруге болмайды және барлық жасанды элементтер сияқты, ол жоқ тұрақты изотоптар. Бірінші изотоп синтезделетін болды 284Nh а ыдырау өнімі туралы 288Mc 2003 ж. Тікелей синтезделген алғашқы изотоп болды 2782004 ж. Nh. Белгілі 6 адам бар радиоизотоптар бастап 278Nh to 286Nh, расталмаған адамдармен бірге 287Nh және 290Nh. Ең ұзақ өмір сүретін изотоп 286Nh бірге Жартылай ыдырау мерзімі 8 секунд.

Изотоптардың тізімі

Нуклид
ЗNИзотоптық масса (Да )
[n 1][n 2]		Жартылай ыдырау мерзімі
Ыдырау
режимі
[n 3]		Қызым
изотоп
Айналдыру және
паритет
278Nh113165278.17058(20)#1,4 мсα274Rg
282Nh113169282.17567(39)#73 мсα278Rg
283Nh[n 4]113170283.17657(52)#75 мсα279Rg
284Nh[n 5]113171284.17873(62)#0,91 сα (96,8%)280Rg 
EC (3.2%)[3]284Cn
285Nh[n 6]113172285.17973(89)#4.2 сα281Rg
286Nh[n 7]113173286.18221(72)#9,5 сα282Rg
287Nh[n 8]113174287.18339(81)#5,5 сα283Rg
290Nh[n 9]1131772 с?α286Rg
  1. ^ () - белгісіздік (1σ) тиісті соңғы цифрлардан кейін жақша ішінде ықшам түрінде беріледі.
  2. ^ # - атомдық масса # деп белгіленді: мәні мен белгісіздігі тек эксперименттік мәліметтерден емес, ең болмағанда ішінара массалық тенденциялардан алынған (TMS ).
  3. ^ Ыдырау режимдері:
    EC:Электронды түсіру
  4. ^ Тікелей синтезделмеген, пайда болады ыдырау өнімі туралы 287Mc
  5. ^ Тікелей синтезделмеген, ыдырау өнімі ретінде пайда болады 288Mc
  6. ^ Тікелей синтезделмеген, пайда болады ыдырау тізбегі туралы 293Ц.
  7. ^ Тікелей синтезделмеген, ыдырау тізбегінде кездеседі 294Ц.
  8. ^ Тікелей синтезделмеген, ыдырау тізбегінде кездеседі 287Fl және мүмкін 299Ubn; расталмаған
  9. ^ Тікелей синтезделмеген, ыдырау тізбегінде кездеседі 290Fl және 294Lv; расталмаған

Изотоптар және ядролық қасиеттері

Нуклеосинтез

Өте ауыр элементтер мысалы, нихоний жеңіл элементтерді бомбалау арқылы өндіріледі бөлшектердің үдеткіштері бұл индукция бірігу реакциялары. Нихониумның изотоптарының көпшілігін тікелей синтездеуге болады, ал кейбір ауырлары тек жоғары элементтердің ыдырау өнімдері ретінде байқалды атом сандары.[4]

Қатысатын энергияларға байланысты біріншілері «ыстық» және «суық» болып бөлінеді. Ыстық синтез реакцияларында өте жеңіл, жоғары энергетикалық снарядтар өте ауыр нысандарға қарай жылдамдатады (актинидтер ), жоғары қозу энергиясы кезінде (~ 40-50) құрама ядролар пайда боладыMeV ) бірнеше нейтрондардың бөлінуі немесе булануы мүмкін.[5] Суық синтез реакцияларында өндірілген балқытылған ядролардың қозу энергиясы салыстырмалы түрде аз (~ 10-20 МэВ) болады, бұл осы өнімдердің бөліну реакцияларына түсу ықтималдығын төмендетеді. Біріктірілген ядролар салқындаған кезде негізгі күй, олар бір немесе екі нейтронды ғана шығаруды талап етеді және осылайша нейтронға бай өнімдерді жасауға мүмкіндік береді.[4] Соңғысы бөлме температурасында ядролық синтезге қол жеткізіледі деп тұжырымдалғаннан ерекше түсінік (қараңыз) суық синтез ).[6]

Суық синтез

RIKEN командасының ниогенийді синтездеу сәтіне дейін ғалымдар Ауыр иондарды зерттеу институты (Gesellschaft für Schwerionenforschung) жылы Дармштадт, Германия 1998 жылы висмут-209-ны мырыш-70-пен бомбылау арқылы нихонийді синтездеуге тырысты. Реакцияның екі бөлек жүрісінде нионий атомдары анықталмады.[7] Олар 2003 жылы экспериментті қайтадан нәтижесіз аяқтады.[7] 2003 жылдың аяғында дамып келе жатқан команда RIKEN олардың тиімді аппараттарын қолдана отырып, GARIS реакция жасап, 140 фб шегіне жетті. 2003 жылдың желтоқсанында - 2004 жылдың тамызында олар «қатал күшке» жүгінді және сегіз айлық реакцияны жүзеге асырды. Олар бір атомды анықтай алды 278Nh.[8] Олар реакцияны 2005 жылы бірнеше рет қайталап, екінші атомды синтездей алды,[9] 2012 жылдан кейін үштен бірі.[10]

Төмендегі кестеде нысандар мен снарядтардың әр түрлі комбинациясы бар, оларды Z = 113 құрама ядролар құруға болады.

МақсатСнарядCNНәтиже
208Pb71Га279NhӘзірге реакция жасалмады
209Би70Zn279NhСәтті реакция
238U45Sc283NhӘзірге реакция жасалмады
237Np48Ca285NhСәтті реакция
244Пу41Қ285NhӘзірге реакция жасалмады
250См37Cl287NhӘзірге реакция жасалмады
248См37Cl285NhӘзірге реакция жасалмады

Ыстық біріктіру

2006 жылы маусымда Дубна-Ливермор командасы нионийді тікелей бомбалау арқылы синтездеді нептуний -237 мақсат кальций-48 жеңіл изотоптарды іздеу кезінде 281Nh және 282Nh және олардың ыдырау өнімдері, тұйықталған нейтрон қабықшаларының тұрақтандырушы әсерлері туралы түсінік беру үшін N = 162 және N = 184:[11]

237
93Np
 + 48
20Ca
 → 282
113Nh
 + 1
0n

Екі атомы 282Nh анықталды.[11]

Ыдырау өнімі ретінде

Ыдырау кезінде байқалатын нихоний изотоптарының тізімі
Булану қалдықтарыНихонийдің изотопы байқалды
294Lv, 290Фл?290Ж?[2]
299Ubn, 295Ог, 291Lv, 287Фл?287Ж?[1]
294Ц, 290Mc286Nh[12]
293Ц, 289Mc285Nh[12]
288Mc284Nh[13]
287Mc283Nh[13]

Нихоний флеровийдің (электрондарды алу арқылы) және московияның (альфа ыдырауы арқылы) ыдырау өнімі ретінде байқалды. Қазіргі уақытта Московиумда төрт белгілі изотоп бар; олардың барлығы альфониялық ыдырауға ұшырайды, олар нихоний ядросына айналады, олардың массалық саны 283-тен 286-ға дейін жетеді. Ата-аналық флеровий мен московий ядролары өздері ыдырау өнімдері бола алады. гигмориум (дегенмен расталмаған ыдырау огангессон немесе uniliilium байқалған болуы мүмкін) және теннессин сәйкесінше. Осы кезге дейін нониумға ыдырайтын басқа элементтер жоқ.[14] Мысалы, 2010 жылдың қаңтарында Дубна командасы (ДжИНР ) нихоний-286 альфа ыдырау тізбегі арқылы теннессиннің ыдырауындағы өнім ретінде анықтады:[12]

294
117Ц.
 → 290
115Mc
 + 4
2Ол
290
115Mc
 → 286
113Nh
 + 4
2Ол

Теориялық есептеулер

Булану қалдықтарының көлденең қималары

Төмендегі кестеде әр түрлі нысана-снарядтардың тіркесімдері келтірілген, олар есептеулерде нейтрондардың булануының әр түрлі арналарынан көлденең қиманың шығуын есептеген. Күтілетін кірістіліктің ең жоғары деңгейі беріледі.

DNS = ди-ядролық жүйе; σ = қимасы

МақсатСнарядCNАрна (өнім)σмаксҮлгіСілтеме
209Би70Zn279Nh1н (278Ж)30 фбDNS[15]
238U45Sc283Nh3н (280Ж)20 фбDNS[16]
237Np48Ca285Nh3н (282Ж)0,4 пбDNS[17]
244Пу41Қ285Nh3н (282Ж)42.2 фбDNS[16]
250См37Cl287Nh4n (283Ж)0,594 пбDNS[16]
248См37Cl285Nh3н (282Ж)0,26 пбDNS[16]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б Хофманн, С .; Хайнц, С .; Манн, Р .; Маурер, Дж .; Мюнценберг, Г .; Анталич, С .; Барт, В .; Бурхард, Х. Г .; Даль, Л .; Эберхардт, К .; Гривач, Р .; Гамильтон, Дж. Х .; Хендерсон, Р.А .; Кеннелли, Дж. М .; Киндлер, Б .; Кожухаров, Мен .; Ланг, Р .; Ломмель, Б .; Мьерник, К .; Миллер, Д .; Муди, К. Дж .; Морита, К .; Нишио, К .; Попеко, А.Г .; Роберто, Дж.Б .; Рунке, Дж .; Рыкачевский, К.П .; Саро, С .; Шнайденбергер, С .; Шётт, Х. Дж .; Шогнеси, Д. А .; Стойер, М.А .; Терль-Поспиек, П .; Тиншерт, К .; Траутманн, Н .; Ууситало, Дж .; Еремин, А.В. (2016). «SHN бөліну кедергілері туралы ескертулер және 120 элементін іздеу». Пениножкевичте Ю. Е .; Соболев, Ю. Г. (ред.). Экзотикалық ядролар: EXON-2016 Халықаралық экзотикалық ядролық симпозиум материалдары. Экзотикалық ядролар. 155–164 бет. ISBN  9789813226555.
  2. ^ а б Хофманн, С .; Хайнц, С .; Манн, Р .; Маурер, Дж .; Мюнценберг, Г .; Анталич, С .; Барт, В .; Бурхард, Х. Г .; Даль, Л .; Эберхардт, К .; Гривач, Р .; Гамильтон, Дж. Х .; Хендерсон, Р.А .; Кеннелли, Дж. М .; Киндлер, Б .; Кожухаров, Мен .; Ланг, Р .; Ломмель, Б .; Мьерник, К .; Миллер, Д .; Муди, К. Дж .; Морита, К .; Нишио, К .; Попеко, А.Г .; Роберто, Дж.Б .; Рунке, Дж .; Рыкачевский, К.П .; Саро, С .; Шайденбергер, С .; Шётт, Х. Дж .; Шогнеси, Д. А .; Стойер, М.А .; Терль-Попиеш, П .; Тиншерт, К .; Траутманн, Н .; Ууситало, Дж .; Еремин, А.В. (2016). «Жұп элементтің аса ауыр ядроларын шолу және 120 элементін іздеу». Еуропалық физика журналы А. 2016 (52). дои:10.1140 / epja / i2016-16180-4.
  3. ^ Форсберг, У .; Рудольф, Д .; Андерссон, Л.-Л .; Ди Нитто, А .; Дюльман, Ч.Е .; Фахландер, С .; Гейтс, Дж .; Голубев, П .; Грегорич, К.Е .; Гросс, Дж .; Герцберг, Р.-Д .; Хессбергер, Ф.П .; Хуягбаатар, Дж .; Кратц, Дж .; Рыкачевский, К .; Сармиенто, Л.Г .; Шедел, М .; Якушев, А .; Åberg, S .; Аккерманн, Д .; Блок, М .; Бренд, Х .; Карлссон, Б.Г .; Кокс Д .; Дерккс, Х .; Добачевский, Дж .; Эберхардт, К .; Тіпті, Дж .; Герл Дж .; т.б. (2016). «48Ca + 243Am реакциясында байқалатын ығысу-α-бөліну және ығысу-α-α-бөліну оқиғалары». Ядролық физика A. 953: 117–138. arXiv:1502.03030. Бибкод:2016NuPhA.953..117F. дои:10.1016 / j.nuclphysa.2016.04.025.
  4. ^ а б Armbruster, Peter & Münzenberg, Gottfried (1989). «Ауыр элементтер құру». Ғылыми американдық. 34: 36–42.
  5. ^ Барбер, Роберт С .; Гаггелер, Хайнц В .; Карол, Пол Дж .; Накахара, Хиромичи; Вардачи, Эмануэле; Фогт, Эрих (2009). «112 атомдық нөмірі бар элементтің ашылуы (IUPAC техникалық есебі)». Таза және қолданбалы химия. 81 (7): 1331. дои:10.1351 / PAC-REP-08-03-05.
  6. ^ Флейшман, Мартин; Понс, Стэнли (1989). «Дейтерийдің электрохимиялық индукцияланған ядролық синтезі». Электроаналитикалық химия және фазааралық электрохимия журналы. 261 (2): 301–308. дои:10.1016/0022-0728(89)80006-3.
  7. ^ а б «113 элементін іздеу» Мұрағатталды 2012-02-19 Wayback Machine, Хофманн және басқалар. GSI есебі 2003 ж. Алынған күні 3 наурыз 2008 ж
  8. ^ Морита, Косуке; Моримото, Коудзи; Каджи, Дайя; Акияма, Такахиро; Гото, Син-Ичи; Хаба, Хиромицу; Идегучи, Эйджи; Канунго, Ритупарна; т.б. (2004). «Реакциядағы 113 элементті синтездеу тәжірибесі 209Би (70Zn, n)278113". Жапонияның физикалық қоғамының журналы. 73 (10): 2593–2596. Бибкод:2004 JPSJ ... 73.2593M. дои:10.1143 / JPSJ.73.2593.
  9. ^ Барбер, Роберт С .; Карол, Пол Дж; Накахара, Хиромичи; Вардачи, Эмануэле; Фогт, Эрих В. (2011). «Атом сандары 113-тен асатын немесе оған тең элементтердің ашылуы (IUPAC техникалық есебі)». Таза және қолданбалы химия. 83 (7): 1485. дои:10.1351 / PAC-REP-10-05-01.
  10. ^ К.Морита; Моримото, Коудзи; Каджи, Дайя; Хаба, Хиромицу; Озеки, Казутака; Кудоу, Юки; Сумита, Такаюки; Вакабаяши, Ясуо; Йонеда, Акира; Танака, Кенго; т.б. (2012). «Изотоп өндірісі мен ыдырауындағы жаңа нәтижелер, 278113, 113-ші элемент ». Жапонияның физикалық қоғамының журналы. 81 (10): 103201. arXiv:1209.6431. Бибкод:2012 JPSJ ... 81j3201M. дои:10.1143 / JPSJ.81.103201.
  11. ^ а б Оганессиан, Ю. Ц .; Утёнков, В .; Лобанов, Ю .; Абдуллин, Ф .; Поляков, А .; Сагайдак, Р .; Широковский, Мен .; Цыганов, Ю .; Воинов, А .; Гүлбекиян, Гүлбекиян; т.б. (2007). «Изотоптың синтезі 282113 in 237Np +48Ca синтез реакциясы « (PDF). Физикалық шолу C. 76 (1): 011601 (R). Бибкод:2007PhRvC..76a1601O. дои:10.1103 / PhysRevC.76.011601.
  12. ^ а б c Оганессиан, Ю. Ц .; Абдуллин, Ф.Ш .; Бейли, П.Д .; Бенкер, Д. Е .; Беннетт, М. Дмитриев, С.Н .; Эзольд, Дж. Г .; Гамильтон, Дж. Х .; т.б. (2010). «Z = 117 атомдық санымен жаңа элементті синтездеу». Физикалық шолу хаттары. 104 (14): 142502. Бибкод:2010PhRvL.104n2502O. дои:10.1103 / PhysRevLett.104.142502. PMID  20481935.
  13. ^ а б Оганессиан, Ю. Ц .; Пенионжкевич, Ю. Е .; Черепанов, Е.А. (2007). «Ең ауыр ядролық өндіріс 48Са индукцияланған реакциялар (синтез және ыдырау қасиеттері) ». AIP конференция материалдары. 912. 235–246 бет. дои:10.1063/1.2746600.
  14. ^ Сонзогни, Алехандро. «Нуклидтердің интерактивті кестесі». Ұлттық ядролық деректер орталығы: Брукхафен ұлттық зертханасы. Алынған 2008-06-06.
  15. ^ Фэн, Чжао-Цин; Джин, Ген-Мин; Ли, Цзюн-Цин; Шейд, Вернер (2007). «Суық синтез реакцияларында аса ауыр ядролардың пайда болуы». Физикалық шолу C. 76 (4): 044606. arXiv:0707.2588. Бибкод:2007PhRvC..76d4606F. дои:10.1103 / PhysRevC.76.044606.
  16. ^ а б c г. Фэн, З .; Джин Дж .; Ли, Дж. (2009). «Жаңа аса ауыр Z = 108-114 ядроларды өндіру 238U, 244Pu және 248,250Cm мақсаттары ». Физикалық шолу C. 80 (5): 057601. arXiv:0912.4069. дои:10.1103 / PhysRevC.80.057601.
  17. ^ Фенг, З; Джин, Г; Ли, Дж; Scheid, W (2009). «Массивті синтез реакцияларында ауыр және аса ауыр ядролардың өндірісі». Ядролық физика A. 816 (1–4): 33–51. arXiv:0803.1117. Бибкод:2009NuPhA.816 ... 33F. дои:10.1016 / j.nuclphysa.2008.11.003.