Jabarkan Prediksi sifat peluruhan dari Pulau kestabilan nuklir

Waktu paruh isotop-isotop dalam pulau kestabilan belum diketahui karena belum ada inti atom dari pulau ini yang telah diamati. Para fisikawan berusaha memperkirakannya secara teoretis, dan kebanyakan meyakini bahwa waktu paruhnya cukup pendek, yakni dalam hitungan menit atau hari. Namun, beberapa perhitungan teoretis juga menunjukkan kemungkinan waktu paruh yang panjang, dalam hitungan ratusan tahun, atau bahkan miliaran tahun.

Penuhnya kulit inti pada N = 184 diperkirakan menyebabkan waktu paruh sebagian yang lebih lama untuk peluruhan alfa dan pembelahan spontan. Kulit yang penuh diperkirakan menghasilkan perintang pembelahan yang lebih tinggi untuk inti di sekitar 298Fl (N = 184 dan Z = 114), sehingga mencegah terjadinya pembelahan dan kemungkinan meningkatkan waktu paruh fisi sekitar 1030 kali lipat inti atom yang kulitnya tidak penuh. Sebagai contoh, isotop 284Fl (Z = 114, N = 170) mengalami pembelahan dengan waktu paruh 2,5 milisekon, dan dianggap sebagai salah satu nuklida dengan defisit neutron terbesar yang masih mendapat efek stabilisasi dari kulit inti di sekitar N = 184. Di atas isotop ini, terdapat isotop-isotop yang belum ditemukan dan sebagian diprediksi mengalami pembelahan dengan waktu paruh lebih kecil lagi, sehingga memperkecil kemungkinan keberadaan atau pengamatan inti-inti atom superberat yang tidak berdekatan dengan lokasi pulau kestabilan (yaitu dengan N < 170 maupun dengan Z > 120 dan N > 184). Inti-inti atom ini dapat mengalami peluruhan alfa atau pembelahan spontan dalam hitungan mikrosekon atau bahkan lebih kecil lagi (beberapa pembelahan diperkirakan terjadi dengan waktu paruh 10−20 detik jika tidak ada perintang fisi). Sebaliknya, 298Fl (Z = 114, N = 184, diperkirakan berada di kawasan puncak dari efek stabilisasi kulit inti) kemungkinan memiliki waktu paruh pembelahan spontan jauh lebih panjang, dalam ukuran 1019 tahun. Di tengah pulau kestabilan, mungkin akan terjadi persaingan antara peluruhan alfa dan pembelahan spontan, walaupun prediksi perbandingan kedua reaksi ini sangat tergantung model yang digunakan. Waktu paruh peluruhan alfa dari 1700 nuklida dengan 100 ≤ Z ≤ 130 telah dihitung menggunakan model penerowongan kuantum dengan nilai Q peluruhan alfa eksperimental maupun teoretis, dan waktu paruh hasil perhitungan tersebut sesuai dengan waktu paruh yang diamati untuk beberapa isotop-isotop terberat.

Nuklida-nuklida berumur terpanjang dalam pulau ini juga diprediksi berada pada garis yang disebut garis kestabilan beta, karena peluruhan beta diperkirakan akan bersaing dengan jenis peluruhan lainnya dekat prediksi lokasi pusat pulau ini, terutama pada isotop-isotop bernomor atom 111 hingga 115. Tak seperti jenis peluruhan lainnya, peluruhan beta tidak mengubah nomor massa tetapi hanya mengubah neutron menjadi proton atau sebaliknya, sehingga dapat menghasilkan inti isobar (bernomor massa sama) yang lebih dekat dengan pusat pulau kestabilan (dengan surplus massa paling rendah). Misalnya, cabang deret peluruhan beta kemungkinan dapat ditemukan pada nuklida seperti 291Fl and 291Nh; kedua nuklida ini jumlah neutronnya hanya sedikit melebihi nuklida-nuklida yang telah diketahui, dan dapat meluruh melalui sebuah "jalur sempit" menuju pusat pulau kestabilan. Namun, kemungkinan peran peluruhan beta seperti ini masih sangat kecil karena beberapa isotop dari unsur-unsur di lokasi ini (seperti 290Fl and 293Mc) diperkirakan memiliki waktu paruh peluruhan alfa yang lebih pendek. Alhasil peluruhan alfa dapat mendominasi tanpa persaingan berarti dari peluruhan beta, kecuali jika terdapat kestabilan tambahan yang menghalangi peluruhan alfa pada isomer nuklir tersuperdeformasi nuklida-nuklida ini. Dengan mempertimbangkan seluruh jenis peluruhan, berbagai model memprediksi pergeseran pusat pulau (yaitu nuklida dengan umur terpanjang) dari 298Fl ke nomor atom yang lebih rendah dan memprediksi persaingan antara peluruhan alfa dan pembelahan spontan pada nuklida-nuklida ini. Di antara prediksi seperti ini adalah prediksi waktu paruh 100 tahun untuk 291Cn and 293Cn, 1000 tahun untuk 296Cn, dan 300 tahun untuk 294Ds; dua yang terakhir memiliki kulit neutron penuh dengan N = 184. Terdapat juga model yang menyebutkan bahwa kawasan kestabilan tinggi pada 112 < Z < 118 justru disebabkan oleh deformasi inti, dan pusat pulau kestabilan sesungguhnya untuk inti bulat berada di sekitar 306Ubb (Z = 122, N = 184). Namun, model ini mendefinisikan pulau kestabilan sebagai kawasan dengan ketahanan tertinggi terhadap pembelahan alih-alih kawasan dengan waktu paruh total tertinggi; 306Ubb masih diperkirakan memiliki waktu paruh pendek dalam hal peluruhan alfa.

Jenis peluruhan lainnya yang berpotensi cukup memengaruhi unsur-unsur superberat adalah peluruhan gugus (peluruhan yang menghasilkan pancaran lebih besar dari sinar alfa tetapi lebih kecil dari pembelahan biasa) yang dikemukakan oleh fisikawan Rumania Dorin N. Poenaru dan Radu A. Gherghescu serta fisikawan Jerman Walter Greiner. Rasio cabang peluruhan gugus terhadap peluruhan alfa diperkirakan meningkat sesuai nomor atom sehingga jenis peluruhan ini mungkin mulai menyaingi peluruhan alfa sekitar Z = 124 dan bahkan mendominasi pada inti-inti berat sekitar Z = 124. Karena itu, peluruhan gugus diperkirakan berperan besar di atas kawasan pulau kestabilan, kecuali jika pusat pulau kestabilan ternyata berada pada lokasi yang lebih tinggi dari perkiraan.