Jabarkan Kemungkinan sintesis dan hambatannya dari Pulau kestabilan nuklir

Inti-inti atom anggota pulau kestabilan sangat sulit untuk dibuat karena inti-inti yang tersedia sebagai bahan sintesis tidak memiliki jumlah neutron yang cukup. Gabungan sinar ion radioaktif (seperti 44S dengan 16 proton dan 28 neutron) dengan target antinida seperti 248Cm (96 proton dan 152 neutron) dapat menghasilkan inti atom kaya neutron yang dekat dengan pusat pulau kestabilan, tetapi hingga 2019 sinar radioaktif tersebut belum tersedia dalam intensitas yang memadai untuk eksperimen seperti itu. Terdapat beberapa isotop yang lebih berat lagi, seperti 250Cm (154 neutron) dan 254Es (99 proton, 155 neutron), yang dapat menghasilkan produk isotop dengan satu atau dua neutron lebih banyak, tetapi isotop-isotop ini sangat langka dan sangat sulit untuk memproduksi jumlah yang cukup (beberapa miligram) untuk dijadikan target reaksi. Selain itu, terdapat kemungkinan untuk mencoba jalur alternatif dalam reaksi fusi-evaporasi yang menggunakan iradiasi 48Ca yang telah menghasilkan sebagian besar isotop kaya neutron yang telah ditemukan saat ini. Jalur alternatif ini adalah jalur pxn (pemancaran proton diikuti beberapa neutron) dan αxn (pemancaran partikel alfa diikuti beberapa neutron) dan memungkinkan sintesis isotop-isotop kaya neutron dari unsur 111 hingga 117. Walaupun reaksi-reaksi pada jalur ini memiliki nilai penampang lintang 1–900 femtobarn yang lebih kecil dari nilai untuk jalur xn (hanya pemancaran neutron), jalur ini masih memungkinan pembuatan isotop-isotop tertentu dari unsur superberat yang tidak mungkin disintesis dengan cara lain. Selain diperkirakan mengalami peluruhan alfa dengan waktu paruh relatif panjang, sebagian dari isotop-isotop berat yang berpotensi dihasilkan dari jalur reaksi ini (seperti 291Mc, 291Fl, dan 291Nh) dapat mengalami proses penangkapan elektron (mengubah proton menjadi neutron), sehingga menghasilkan inti yang lebih dekat ke pusat pulau kestabilan (seperti 291Cn). Namun, sintesis ini masih berada di ranah hipotesis karena inti-inti superberat dekat garis kestabilan beta belum pernah disintesis dan prediksi sifat-sifatnya sangat beragam tergantung model yang digunakan.

Proses penangkapan neutron lambat yang digunakan untuk membuat inti berat seperti 257Fm (100 proton, 157 neutron) dihentikan oleh fenomena "jurang fermium", yaitu pendeknya umur isotop-isotop fermium akibat terjadinya pembelahan spontan (misalnya, 258Fm memiliki waktu paruh 370 µs) sehingga mencegah dilanjutkannya proses tersebut ke unsur-unsur yang lebih berat. Jurang ini dapat dilompati dengan menggunakan rangkaian ledakan nuklir dengan fluks neutron lebih besar (~1000 kali lebih besar dibandingkan reaktor saat ini) sehingga meniru proses r yang terjadi di bintang-bintang. Ini juga dapat digunakan untuk melompati kawasan lain yang diprediksi tak stabil di sekitar A = 275 dan Z = 104–108 sebelum mencapai pulau kestabilan dan menghasilkan jumlah makroskopik unsur-unsur anggota pulai tersebut. Reaksi seperti ini pertama kali diusulkan pada 1972 oleh Meldner, tetapi pengaruh fisi terhadap nuklida-nuklida superberat yang menjadi perantara reaksi ini masih belum diketahui dan dapat berdampak kuat kepada rendemen hasil reaksi seperti ini.

Terdapat juga kemungkinan menghasilkan isotop anggota pulau kestabilan seperti 298Fl dengan reaksi transfer multi-nukleon dalam tabrakan energi rendah antara inti-inti aktinida (seperti 238U and 248Cm). Mekanisme kuasifisi terbalik (fusi sebagian diikuti oleh fisi dengan hasil reaksi menjauh dari simetri) ini mungkin menjadi jalur ke pulau kestabilan jika efek kulit inti di sekitar Z = 114 cukup kuat, walaupun mungkin hasil reaksi dengan rendemen lebih tinggi adalah unsur-unsur lebih ringan seperti nobelium dan seaborgium (Z = 102–106). Penelitian awal terhadap reaksi transfer 238U + 238U dan 238U + 248Cm gagal memproduksi unsur dengan nomor di atas 101 (mendelevium). Namun, tingginya rendemen pada reaksi 238U + 248Cm membuka kemungkinan bahwa penggunaan pereaksi yang lebih berat seperti 254Es (jika tersedia) dapat menghasilkan unsur superberat. Kemungkinan ini juga didukung oleh perhitungan yang selanjutnya dilakukan, yang memberi kesan bahwa rendemen inti superberat dengan Z ≤ 109 kemungkinan dapat ditingkatkan dengan menggunakan pereaksi yang lebih berat. Penelitian reaksi 238U + 232Th di Insitut Siklotron Universitas Texas A&M oleh Sara Wuenschel et al. menemukan beberapa peluruhan yang tidak diketahui dan kemungkinan berasal dari isotop-isotop kaya neutron dari unsur superberat dengan 104 < Z < 116, tetapi dibutuhkan penelitian lebih lanjut untuk menentukan dengan jelas nomor atom yang dihasilkan. Hasil ini menunjukkan bahwa efek kulit ini berpengaruh besar terhadap penampang lintang, dan bahwa pada masa yang akan datang pulau kestabilan mungkin dapat dicapai melalui suatu eksperimen yang melibatkan reaksi transfer.