鐽的同位素

鐽有11種同位素，其中最穩定的是半衰期14秒的281Ds。

**圖表**
267Ds
110
157
267.14377(15)#
3(+6−2) µs
9/2+#
269Ds
110
159
269.14475(3)
230(110) µs179(+245−66) µs
α
265Hs
3/2+#
270Ds
110
160
270.14458(5)
160(100) µs0.10(+14−4) ms
α
266Hs
0+
270mDs
1140(70) keV
10(6) ms6.0(+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
110
165
275.15203(45)#
62 µs 
α
271Hs
276Ds
110
166
276.15303(59)#
~66 µs
SF (67%)
(various)
0+
α (33%)
272Hs
277Ds
110
167
277.15591(41)#
4.1 ms
α
273Hs
11/2+#
279Ds
110
169
279.16010(64)#
u=ms
SF (87%)
(various)
α (13%)
275Hs
280Ds
110
170
280.16131(89)#
u=µs
SF
(various)
0+
281Ds
110
171
281.16451(59)#
9.6 s
SF (94%)
(various)
3/2+#
α (6%)
277Hs
281mDs
3.7# min
α#
277mHs#

**同位素及核性質**

**核合成**

**能產生Z=110複核的目標、發射體組合**
下表列出各種可用以產生110號元素的目標、發射體組合。

**冷聚變**

**= 208Pb(64Ni,xn)272-xDs(x=1) =**
GSI的科學家在1986年研究了這條反應，但沒有成功。計算出的截面限制在12 pb。1994年，他們使用改進了的設施，成功地檢測到9顆271Ds原子。GSI在2000年成功重現了這種反應，檢測到4個原子 ，勞倫斯伯克利國家實驗室則在2000年和2004年探測到9顆原子，而2002年日本理化學研究所也測得14顆原子。

**= 207Pb(64Ni,xn)271-xDs(x=1) =**
2000年10月至11月，GSI小組也在反應中使用207Pb目標體進行實驗，以尋找新的同位素270Ds。他們成功合成8個270Ds原子，其中包括基態270Ds和高自旋同核異構體270mDs。

**= 208Pb(62Ni,xn)270-xDs(x=1) =**
GSI的研究小組於1994年研究了這條反應，探測到3個269Ds原子。他們起初測定了第4條衰變鏈，但其後將其撤回。

**= 209Bi(59Co,xn)268-xDs =**
俄羅斯杜布納的小組在1986年首次研究這個反應。他們無法檢測到任何原子，測量的截面限制在1 pb。1995年，勞倫斯伯克利國家實驗室報告表明，他們成功地在1n中子蒸發通道中檢測到267Ds的單個原子。然而他們沒有測量某些衰變，因此需要進一步研究來確認這一發現。

**熱聚變**

**= 232Th(48Ca,xn)280-xDs =**
杜布納的團隊在1986年首次嘗試用熱核聚變合成鐽元素。他們無法測量任何自發裂變活動，計算出的截面限制在1 pb。1997年11月和1998年10月，同樣的團隊在三個不同的實驗中重新研究這種反應。他們的新方法使用48Ca來合成超重元素。他們檢測到一些半衰期相對較長的自發裂變活動，並初步分配到衰變產物269Sg或265Rf，截面為5 pb。

**= 232Th(44Ca,xn)276-xDs =**
杜布納小組在1986年和1987年進行了這種反應，並在這兩個實驗中測量到10毫秒的自發裂變活動，分配到272Ds，截面為10 pb。目前認為這項裂變活動並不是來自鐽同位素的。

**= 238U(40Ar,xn)278-xDs =**
1987年，杜布納小組首次嘗試這種反應。他們只觀察到來自240mfAm和242mfAm的自發裂變，截面限制在1.6 pb。GSI小組於1990年首次研究這個反應，沒有檢測到任何鐽原子。2001年8月，GSI重複進行反應，但沒有成功，計算出的截面限制在1.0 pb。

**= 236U(40Ar,xn)276-xDs =**
1987年，杜布納小組首次嘗試這種反應，但沒有觀察到自發裂變活動。

**= 235U(40Ar,xn)275-xDs =**
1987年，杜布納小組首次嘗試這種反應，但沒有觀察到自發裂變活動。GSI團隊在1990年作進一步研究，同樣沒有檢測到鐽原子，截面限制在21 pb。

**= 233U(40Ar,xn)273-xDs =**
GSI團隊在1990年首次嘗試這條反應，但沒有檢測到鐽原子，截面限制在21 pb。

**= 244Pu(34S,xn)278-xDs(x=5) =**
1994年9月，杜布納小組在5n中子蒸發通道中檢測到273Ds的單個原子，截面只有400 fb。

**作為衰變產物**
科學家也曾在更重元素的衰變產物中發現鐽的同位素。
在一些實驗中，293Lv和289Fl衰變所產生的鐽同位素以8.77 MeV的能量進行α衰變，半衰期為3.7分鐘。雖然未經證實，但這項活動極有可能是與一個亞穩態同核異構體281mDs有關。

**撤回的同位素**

**= 280Ds =**
首次合成鈇時所產生的兩個原子起初被認定為288Fl，其衰變到280Ds後進行自發裂變。後來該發現被改為289Fl，衰變產物則改為281Ds。280Ds最終於2021年被發現，半衰期為360 µs，會自發裂變。

**= 277Ds =**
1999年一項有關發現293Uuo的報告指出，277Ds以10.18 MeV能量進行α衰變，半衰期為3 ms。發現者於2001年撤回這項發現。這個同位素最後於2010年被合成，其衰變特性不符合此前的數據。

**= 273mDs =**
GSI在1996年合成277Cn（詳見鎶），其中一條衰變鏈以9.73 MeV能量進行α衰變，形成273Ds，半衰期為170毫秒。該數據無法得到證實，因此273mDs目前還是未知的。

**= 272Ds =**
在第一次嘗試合成鐽的實驗中，10毫秒的自發裂變活動被分配到272Ds，所用反應為232Th(44Ca,4n)。該同位素的發現已被撤回。

**核異構體**

**= 281Ds =**
分別由289Fl或293Lv形成281Ds的兩條衰變鏈相互存在矛盾。最常見的衰變模式是自發裂變，半衰期為11秒。一個未經證實的罕見衰變模式是能量為8.77MeV的α衰變，觀察到的半衰期為3.7分鐘。這種衰變路徑十分特別，很可能是源自同核異構體能級，但需要進一步研究來確認這些報告。

**= 271Ds =**
直接合成271Ds的衰變數據清楚地表明存在兩個同核異構體。第一個所釋放的α粒子能量為10.74和10.69 MeV，半衰期為1.63毫秒；另一個的α粒子能量為10.71 MeV，半衰期為69毫秒。第一個同核異構體為基態，後者則為同核異能態。有科學家認為，由於兩種同核異構體的α衰變能量相近，因此同核異能態主要是以延遲同核異能躍遷的形式進行衰變的。

**= 270Ds =**
直接和成270Ds的實驗結果明確表明存在兩個同核異構體。基態270Ds通過α衰變形成266Hs，途中釋放一顆能量為11.03 MeV的α粒子，半衰期為0.1毫秒。亞穩態同樣進行α衰變，期間放射能量為12.15、11.15和10.95 MeV的α粒子，半衰期為6毫秒。亞穩態在釋放12.15 MeV能量的α粒子後，會形成266Hs的基態。這表明該亞穩態的能量比基態高出1.12 MeV。

**同位素產量**
下表列出直接合成鐽的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。

**冷聚變**

**理論計算**

**衰變特性**
理論對不同鐽同位素半衰期的估值與實驗結果相符。尚未被發現的同位素294Ds的中子數為幻數，其α衰變半衰期預計長達311年。

**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。
MD：多面；DNS：雙核系統；σ：截面

**參考文獻**
 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 date=20110716114059 , Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
** National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the  NuDat 2.1 database date=20190513230730  (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.