鉝的同位素
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圖表
| 符號 | Z | N | 同位素質量（u） [n 1][n 2] |
半衰期 [n 2] |
衰變 方式[2] |
衰變 產物 |
原子核 自旋 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 288Lv | 116 | 172 | <1 ms | α | 284Fl | 0+ | |
| 290Lv | 116 | 174 | 290.19864(71)# | 9(3) ms | α | 286Fl | 0+ |
| 291Lv[3] | 116 | 175 | 291.20108(66)# | 26(12) ms | α | 287Fl | |
| 292Lv[1] | 116 | 176 | 292.20174(91)# | 16(6) ms | α | 288Fl | 0+ |
| 293Lv[4] | 116 | 177 | 293.20449(60)# | 70(30) ms | α | 289Fl |
核合成
能產生Z=116覆核的目標、發射體組合
下表列出各種可用以產生116號元素的目標、發射體組合。
| 目標 | 發射體 | CN | 結果 |
|---|---|---|---|
| 208Pb | 82Se | 290Lv | 至今失敗 |
| 232Th | 58Fe | 290Lv | 尚未嘗試 |
| 238U | 54Cr | 292Lv | 反應成功 |
| 244Pu | 50Ti | 294Lv | 尚未嘗試 |
| 250Cm | 48Ca | 298Lv | 尚未嘗試 |
| 248Cm | 48Ca | 296Lv | 反應成功 |
| 246Cm | 48Ca | 294Lv | 尚未嘗試 |
| 245Cm | 48Ca | 293Lv | 反應成功 |
| 249Cf | 40Ar | 289Lv | 尚未嘗試 |
冷聚變
208Pb(82Se,xn)290−xLv
1998年，重離子研究所嘗試了輻射俘獲產物（x=0）以合成290Lv。他們限制截面為4.8 pb，並未發現任何原子。
熱聚變
238U(54Cr,xn)292−xLv (x=4)
有粗略的證據顯示重離子研究所在2006年曾經嘗試過這個反應。他們沒有發布實驗結果，表示很可能並沒有發現任何原子。[5]
2023年，JINR為了以後用54Cr合成120號元素做準備，重新研究該反應。他們發現了一個288Lv原子，它不到1毫秒後就發生了α衰變。[6]
248Cm(48Ca,xn)296−xLv (x=3,4)
1977年Ken Hulet和他的團隊在勞倫斯利福摩爾國家實驗室首次進行合成鉝的實驗。他們並未發現任何鉝原子。[7]尤里·奧加涅相和他的團隊在Flerov核反應實驗室之後在1978年嘗試了這個反應，但最終失敗。1985年，伯克利實驗室和在重離子研究所的Peter Armbruster團隊進行了實驗，結果依然是失敗的，計算出來的截面限度為10至100 pb。[8]
2000年，杜布納的俄羅斯科學家終於成功探測到一個鉝原子，指向到同位素292Lv。[4]2001年，他們重複了這一個反應，再次合成了2個原子，驗證了此前的實驗結果。另外也不確定地探測到一個293Lv原子，因為其首次α衰變未被探測到。[9]2004年4月，團隊又再使用較高能量重複實驗，並發現了一條新的衰變鏈，指向到292Lv。根據這個發現，原先的數據就被重新指向到293Lv。不確定的衰變鏈因此可能是這個同位素的稀有的一條分支。這個反應另外有產生了2個293Lv原子。[1]
245Cm(48Ca,xn)293−x116 (x=2,3)
為了找出合成出的鉝同位素的原子量，在2003年3月至5月期間杜布納的團隊用48Ca離子撞擊245Cm目標。他們觀察到了兩個新的同位素：291Lv和290Lv。[3]這個實驗在2005年2月至3月成功重複進行，其中合成了10個原子，其衰變數據與2003年實驗報告中的相符。[10]
作為衰變產物
鉝也在鿫的衰變中被探測到。2006年10月，在一個用48Ca離子撞擊249Cf的實驗中，3個鿫原子被發現，並迅速衰變成鉝。[10]
觀察到290Lv，意味著成功合成了294鿫，也證明了成功合成元素鿫。
原子量為116的覆核的裂變
位於杜布納的Flerov核反應實驗室在2000至2006年進行了一系列的實驗，研究296,294,290Lv覆核的裂變特性。實驗使用了4條核反應：248Cm+48Ca、246Cm+48Ca、244Pu+50Ti和232Th+58Fe。結果反映了這種原子核裂變的方式主要為放出閉殼原子核，如132Sn (Z=50, N=82)。另一發現為，使用48Ca和58Fe發射體的聚變裂變路徑產量相似，說明在未來合成超重元素時，可以使用58Fe發射體。另外，比較使用48Ca和50Ti發射體合成294Lv的實驗，如果用50Ti，聚變裂變產量約少3倍，表示未來能用於合成超重元素。[11]
撤回的同位素
289Lv
1999年，勞倫斯伯克利國家實驗室在《物理評論快報》中宣布成功合成293Og。[12]所指的同位素289Lv經過了11.63 MeV能量的α衰變，半衰期為0.64 ms。翌年，他們宣布撤回此前的發現，因為其他研究人員未能複製實驗結果。[13]2002年6月，實驗室主任公佈，原先這兩個元素的發現結果是建立在維克托·尼諾夫編造的實驗數據上的。
同位素發現時序
| 同位素 | 發現年份 | 核反應 |
|---|---|---|
| 288Lv | 2023年 | 238Cf(54Cr,4n) |
| 290Lv | 2002年 | 249Cf(48Ca,3n)[14] |
| 291Lv | 2003年 | 245Cm(48Ca,2n)[3] |
| 292Lv | 2004年 | 248Cm(48Ca,4n)[1] |
| 293Lv | 2000年 | 248Cm(48Ca,3n)[4] |
同位素產量
熱聚變
下表列出直接合成鉝的熱聚變核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。
| 發射體 | 目標 | CN | 2n | 3n | 4n | 5n |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 48Ca | 248Cm | 296Lv | 1.1 pb, 38.9 MeV[1] | 3.3 pb, 38.9 MeV [1] | ||
| 48Ca | 245Cm | 293Lv | 0.9 pb, 33.0 MeV[3] | 3.7 pb, 37.9 MeV [3] |
理論計算
衰變特性
利用量子穿隧模型的理論計算支持合成293,292Lv的實驗數據。[15][16]
蒸發殘留物截面
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 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 208Pb | 82Se | 290Lv | 1n (289Lv) | 0.1 pb | DNS | [17] |
| 208Pb | 79Se | 287Lv | 1n (286Lv) | 0.5 pb | DNS | [17] |
| 238U | 54Cr | 292Lv | 2n (290Lv) | 0.1 pb | DNS | [18] |
| 250Cm | 48Ca | 298Lv | 4n (294Lv) | 5 pb | DNS | [18] |
| 248Cm | 48Ca | 296Lv | 4n (292Lv) | 2 pb | DNS | [18] |
| 247Cm | 48Ca | 295Lv | 3n (292Lv) | 3 pb | DNS | [18] |
| 245Cm | 48Ca | 293Lv | 3n (290Lv) | 1.5 pb | DNS | [18] |
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參考文獻
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