Изотопи на дубниумот

Дубниум (105Db) — вештачки елемент, поради кое не може да се даде стандардна атомска тежина. Како и сите вештачки елементи, нема стабилни изотопи. Првиот изотоп кој бил синтетизиран бил 261Db во 1968 година. Познати се 13 радиоизотопи, кои се движат од 255Db до 270Db (освен 264Db, 265Db и 269Db), заедно со еден изомер (257mDb); пријавени се уште два изомери, но се непотврдени. Најдолговечниот познат изотоп е 268Db со полураспад од 16 часа.

 Список на изотопи 

|-
| rowspan=2|255Db
| rowspan=2 style="text-align:right" | 105
| rowspan=2 style="text-align:right" | 150
| rowspan=2|255.10707(45)#
| rowspan=2|
| СЦ (92%)
| (различен)
| rowspan=2|
|-
| α (8%)
| 251Lr
|- 
| rowspan=3|256Db
| rowspan=3 style="text-align:right" | 105
| rowspan=3 style="text-align:right" | 151
| rowspan=3|256.10789(26)#
| rowspan=3|1.7(4) s[]
| α (70%)
| 252Lr
| rowspan=3|
|-
| β+ (30%)
| 256Rf
|-
| СЦ (rare)
| (различен)
|-
| rowspan=3|257Db
| rowspan=3 style="text-align:right" | 105
| rowspan=3 style="text-align:right" | 152
| rowspan=3|257.10758(22)#
| rowspan=3|2.32(16) s
| α (>92%)
| 253Lr
| rowspan=3|(9/2+)
|-
| СЦ (≤5%)
| (различен)
|-
| β+ (<3%)
| 257Rf
|-id=Dubnium-257m
| rowspan=3 style="text-indent:1em" | 257mDb
| rowspan=3 colspan="3" style="text-indent:2em" | 140(110)# keV
| rowspan=3|0.67(7) s
| α (>85%)
| 253Lr
| rowspan=3|(1/2−)
|-
| СЦ (≤12%)
| (различен)
|-
| β+ (<3%)
| 257Rf
|-
| rowspan=2|258Db
| rowspan=2 style="text-align:right" | 105
| rowspan=2 style="text-align:right" | 153
| rowspan=2|258.10929(33)#
| rowspan=2|2.17(36) s
| α (64%)
| 254Lr
| rowspan=2|(0-)
|-
| β+ (36%)
| 258Rf
|-id=Dubnium-258m
| rowspan=2 style="text-indent:1em" | 258mDb
| rowspan=2 colspan="3" style="text-indent:2em" | 51 keV
| rowspan=2|4.41(21) s
| α (77%)
| 258Rf
| rowspan=2|(5+,10−)
|-
| β+ (23%)
| 258Db
|-id=Dubnium-259
| 259Db
| style="text-align:right" | 105
| style="text-align:right" | 154
| 259.10949(6)
| 0.51(16) s
| α
| 255Lr
| 9/2+#
|-
| rowspan=3|260Db
| rowspan=3 style="text-align:right" | 105
| rowspan=3 style="text-align:right" | 155
| rowspan=3|260.1113(1)#
| rowspan=3|1.52(13) s
| α (90.4%)
| 256Lr
| rowspan=3|
|-
| СЦ (9.6%)
| (различен)
|-
| β+ (<2.5%)
| 260Rf
|-id=Dubnium-260m
| style="text-indent:1em" | 260mDbExistence of this isomer is unconfirmed
| colspan="3" style="text-indent:2em" | 200(150)# keV
| 
| α
| 256Lr
|
|-
| rowspan=2|261Db
| rowspan=2 style="text-align:right" | 105
| rowspan=2 style="text-align:right" | 156
| rowspan=2|261.11192(12)#
| rowspan=2|
| СЦ (73%)
| (различен)
| rowspan=2|9/2+#
|-
| α (27%)
| 257Lr
|-
| rowspan=2|262Db
| rowspan=2 style="text-align:right" | 105
| rowspan=2 style="text-align:right" | 157
| rowspan=2|262.11407(15)#
| rowspan=2|
| СЦ(β+?) (52%)
| (различен)
| rowspan=2|
|-
| α (48%)
| 258Lr
|-
| rowspan=3|263Db
| rowspan=3 style="text-align:right" | 105
| rowspan=3 style="text-align:right" | 158
| rowspan=3|263.11499(18)#
| rowspan=3|29(9) s[]
| СЦ (~56%)
| (различен)
| rowspan=3|
|-
| α (~37%)
| 259Lr
|-
| β+ (~6.9%)Heaviest nuclide known to undergo β+ decay
| 263Rf
|-
| rowspan=2|266DbNot directly synthesized, occurs in the decay chain of 282Nh
| rowspan=2 style="text-align:right" | 105
| rowspan=2 style="text-align:right" | 161
| rowspan=2|266.12103(30)#
| rowspan=2|
| СЦ
| (различен)
| rowspan=2|
|-
| EC?
| 266Rf
|-
| rowspan=2|267DbNot directly synthesized, occurs in the decay chain of 287Mc
| rowspan=2 style="text-align:right" | 105
| rowspan=2 style="text-align:right" | 162
| rowspan=2|267.12247(44)#
| rowspan=2|
| СЦ
| (различен)
| rowspan=2|
|-
| EC?
| 267Rf
|-
| rowspan=3|268DbNot directly synthesized, occurs in the decay chain of 288Mc
| rowspan=3 style="text-align:right" | 105
| rowspan=3 style="text-align:right" | 163
| rowspan=3|268.12567(57)#
| rowspan=3|
| α (51%)
| 264Lr
| rowspan=3|
|-
| СЦ (49%)
| (различен)
|-
| EC?
| 268Rf
|-
| rowspan="3" | 270DbNot directly synthesized, occurs in the decay chain of 294Ts
| rowspan="3" style="text-align:right" | 105
| rowspan="3" style="text-align:right" | 165
| rowspan="3" | 270.13136(64)#
| rowspan="3" | 
| СЦ (~87%)
| (различен)
| rowspan="3" |
|-
| α (~13%)
| 266Lr
|-
| EC? 
| 270Rf

 Историја на нуклеосинтезата 
ЦелПроектилCNРезултат205Tl54Cr259DbУспешна реакција208Pb51V259DbУспешна реакција207Pb51V258DbУспешна реакција206Pb51V257DbУспешна реакција209Bi50Ti259DbУспешна реакција209Bi49Ti258DbУспешна реакција209Bi48Ti257DbУспешна реакција232Th31P263DbУспешна реакција238U27Al265DbУспешна реакција236U27Al263DbУспешна реакција244Pu23Na267DbРеакција допрва треба да се докаже243Am22Ne265DbУспешна реакција241Am22Ne263DbУспешна реакција248Cm19F267DbУспешна реакција249Bk18O267DbУспешна реакција249Bk16O265DbУспешна реакција250Cf15N265DbУспешна реакција249Cf15N264DbУспешна реакција254Es13C267DbНеУспешна реакција

 Ладно соединување 
Овој дел се занимава со синтезата на јадрата на дубниум со таканаречените „ладни“ јадрени реакции на соединување на јадрото. Ова се процеси кои создаваат сложени јадра при мала енергија на возбудување (~ 10-20 MeV, оттука и „ладно“), што доведува до поголема веројатност за преживување од цепење. Возбуденото јадро потоа се распаѓа до основната состојба преку емисија само на еден или два неутрони.

 209 Bi(50Ti, xn) 259−x Db (x=1,2,3)

Првите обиди за синтеза на дубниум со помош на реакции на ландно соединување биле изведени во 1976 година од тимот на Флеровата Лабораторија за јадрени реакции, Дубна користејќи ја горната реакција. Тие успеале да откријат 5 спонтано цепење (СЦ) активност која тие ја доделиле на 257 Db. Оваа задача подоцна била поправена на 258Db. Во 1981 година, тимот на GSI ја проучувал оваа реакција користејќи ја подобрената техника на корелација на генетските распаѓања родител-ќерка. Тие биле во можност позитивно да идентификуваат 258Db, производот од 1n неутронскиот канал за испарување.  Во 1983 година, тимот во Дубна повторно ја разгледал реакцијата користејќи го методот за идентификација на потомок со хемиско раздвојување. Тие успеале да измерат алфа-распаѓање од познати потомци на ланецот на распаѓање почнувајќи со 258Db. Ова било земено како обезбедување на некои докази за формирање на јадра на дубниум. Тимот од GSI повторно ја разгледал реакцијата во 1985 година и успеал да открие 10 атоми од 257Db.  По значителна надградба на нивните капацитети во 1993 година, во 2000 година тимот измерил 120 распаѓања од 257Db, 16 распаѓања од 256Db и распаѓање од 258Db во мерењето на функциите на возбудување 1n, 2n и 3n. Податоците собрани за 257Db овозможиле прво спектроскопско проучување на овој изотоп и идентификувале изомер, 257mDb и прво определување на структурата на ниво на распаѓање за 257Db.  Реакцијата билс користена во спектроскопски проучувања на изотопи на менделевиум и ајнштајниум во 2003-2004 година. 

 209 Bi(49Ti, xn) 258−xDb (x=2?)

Оваа реакција ја проучувале Јуриј Оганесјан и тимот во Дубна во 1983 година. Тие забележале 2,6 s спонтана активнос привремено доделена на 256Db. Подоцнежните резултати сугерираат можно пренаменување на 256Rf, што произлегува од ~30% гранка во 256Db.

 209 Bi(48 Ti, xn) 257−xDb (x=1?,2)

Оваа реакција ја проучувале Јуриј Оганесјан и тимот во Дубна во 1983 година. Тие забележале 1,6 s активност со ~80% алфа гранка со ~20% спонтана гранка. Активноста била привремено доделена на 255Db. Подоцнежните резултати сугерираат пренамена на 256Db. Во 2005 година, тимот на Универзитетот во Јивескила ја проучувал оваа реакција. Тие забележале три атоми од 255Db со пресек од 40pb. 

 208 Pb(51V, xn) 259−x Db (x=1,2)

Тимот од Дубна, исто така, ја проучувал оваа реакција во 1976 година и повторно успеал да ги открие 5-те спонтани активности, прво привремено доделена на 257Db, а подоцна на 258Db. Во 2006 година, тимот од Дубна повторно ја испитал оваа реакција како дел од нивната програма за проектили со чудни Z. Тие биле во можност да детектираат 258Db и 257Db при нивното мерење на 1n и 2n неутронските канали за испарување. 

 207 Pb(51V, xn) 258−x Db

Тимот од Дубна, исто така, ја проучувал оваа реакција во 1976 година, но овој пат тие не биле во можност да ги откријат 5-те спонтани активности, најпрвин привремено доделени на 257Db, а подоцна на 258Db. Наместо тоа, тие можеле да измерат 1,5 s спонтана активност, привремено доделена на 255Db.

 205 Tl(54Cr, xn) 259−x Db (x=1?)

Тимот од Дубна, исто така, ја проучувал оваа реакција во 1976 година и повторно успеал да ги открие 5-те спонтани активности, прво привремено доделени на 257Db, а подоцна на 258Db.

 Топло соединување 
Овој дел се занимава со синтезата на јадрата на дубниум со таканаречените „топли“ реакции на јадрено соединување. Ова се процеси кои создаваат сложени јадра при висока енергија на возбудување (~ 40-50 MeV, па оттука и „топло“), што доведува до намалена веројатност за преживување од цеење и квази-цепење. Возбуденото јадро потоа се распаѓа до основната состојба преку емисија на 3-5 неутрони.

 232 Th(31P, xn) 263−xDb (x=5)

Постојат многу ограничени извештаи дека оваа реакција со помош на зрак фосфор-31 била проучувана во 1989 година од страна на Андрејев и неговите соработници во Дубна. Еден извор сугерира дека не биле откриени атоми, додека подобар извор од самите Руси покажува дека 258Db биле синтетизирани во 5n каналот со принос од 120 pb.

 238U( 27Al, xn) 265−xDb (x=4,5)

Во 2006 година, како дел од нивната студија за употребата на цели на ураниум во синтезата на супертешки елементи, тимот на Националната лабораторија Лоренс Беркли предводен од Кен Грегорич ги проучувал функциите на возбудување за 4n и 5n каналите во оваа нова реакција. 

 236U( 27Al, xn) 263−xDb (x=5,6)

Оваа реакција првпат ја проучувале Андрејев и неговите соработници во 1992 година во Дубна. Тие можеле да забележат 258Db и 257Db во 5n и 6n излезните канали со принос од 450 pb и 75 pb, соодветно. 

 243Am(22Ne, xn) 265− Db (x=5)

Првите обиди за синтеза на дубниум биле изведени во 1968 година од страна на тимот во Флеровата Лабораторија за јадрени реакции (ФЛЈР) во Дубна, Русија. Тие забележале две алфа линии кои привремено ги доделиле на 261Db и 260Db. Тие го повториле својот експеримент во 1970 година барајќи спонтано јаглеродно цепење. Тие пронашле 2.2 s спонтана активност која ја доделиле на 261Db. Во 1970 година, тимот на Дубна започнал да работи на користење на градиентна термохроматографија со цел да се открие дубниум во хемиски експерименти како испарлив хлорид. Во нивното прво тестирање тие откриле испарлива активност на спонтано цепење со слични својства на атсорпција како NbCl5 и за разлика од HfCl4. Ова било земено за да се укаже на формирање на јадра на dvi-ниобиум како DbCl5. Во 1971 година, тие го повториле хемискиот експеримент користејќи поголема чувствителност и забележале алфа-распад од компонента dvi-ниобиум, земени за да се потврди формирањето на 260105. Методот бил повторен во 1976 година користејќи формирање на бромиди и доби речиси идентични резултати, што укажува на формирање на испарлив, сличен на dvi-ниобиум DbBr5.

 241Am(22Ne, xn) 263−x Db (x=4,5)

Во 2000 година, кинеските научници од Институтот за современа физика (ИСФ), Ланжу, го објавиле откривањето на претходно непознатиот изотоп 259Db формиран во каналот за испарување на неутроните 4n. Тие исто така можеле да ги потврдат својствата на распаѓање за 258Db. 

 248Cm(19 F, xn) 267−xDb (x=4,5)

Оваа реакција за прв пат била проучувана во 1999 година во Институтот Пол Шерер (ИПШ) со цел да се произведат 262Db за хемиски иследувања. Биле откриени единствено 4 атоми со пресек од 260 pb.  Јапонските научници од Јапонскиот истражувачки институт за атомска енергија (ЈИИАЕ) дополнително ја проучувале реакцијата во 2002 година и ги утврдиле приносите за изотопот 262Db за време на нивните напори да ја проучуваат водната хемија на дубниумот. 

 249Bk(18O, xn) 267−xDb (x=4,5)

По откривањето на 260Db од Алберт Гиорсо во 1970 година на Универзитетот во Калифорнија (УК), истиот тим продолжил во 1971 година со откривање на новиот изотоп 262Db. Тие, исто така, забележале неодредени 25с спонтана активност, веројатно поврзана со денес познатата спонтана гранка од 263Db. Во 1990 година, тим предводен од Крац во Националната лабораторија Лоренс Беркли дефинитивно го открила новиот изотоп 263Db во каналот за испарување на неутроните 4n.  Оваа реакција била искористена од истиот тим во неколку наврати со цел да се обиде да потврди гранка на заробување на електрони (EC) во 26 Db што води до долготрајни 263 Rf (види Радерфордиум). 

 249Bk(16O, xn) 265−xDb (x=4)

По откривањето на 260Db од Алберт Гиорсо во 1970 година на Универзитетот во Калифорнија (УК), истиот тим продолжил во 1971 година со откривање на новиот изотоп 261Db. Ghiorso, A.; Nurmia, Matti; Eskola, Kari; Eskola, Pirkko (1971). 

 250Cf(15N, xn) 265−xDb (x=4)

По откривањето на 260Db од страна на Гиорсо во 1970 година во Националната лабораторија Лоренс Беркли, истиот тим продолжил во 1971 година со откривањето на новиот изотоп 261Db.

 249Cf(15N, xn) 264−xDb (x=4)

Во 1970 година, тимот од Националната лабораторија Лоренс Беркли ја проучувал оваа реакција и го идентификувал изотопот 260Db во нивниот експеримент за откривање. Тие ја користеле современата техника на корелација на генетско распаѓање родител-ќерка за да ја потврдат својата задача.  Во 1977 година, тимот од Оук Риџ го повторил експериментот и бил во можност да го потврди откритието со идентификација на К-рендгенски зраци од ќерката лоренциум. 

 254Es(13C, xn) 267−xDb

Во 1988 година, научниците како Националната лабораторија Лоренс Ливермор ја искористиле асиметричната реакција на топло соединување со целта на ајнштајниум-254 за да ги бараат новите нуклиди 264Db и 263Db. Поради малата чувствителност на експериментот предизвикана од малата цел 254Es, тие не биле во можност да откријат никакви остатоци од испарување.

 Распаѓање на потешки нуклиди 
Изотопи на дубниумот се исто така идентификувани во распаѓањето на потешките елементи. Досегашните набљудувања се прикажани во табелата подолу:
Остатоци од испарување Набљудуван изотоп 294Ts 270Db 288Mc 268Db 287Mc 267Db 286Mc, 282Nh 266Db 267Bh 263Db 278Nh, 266Bh 262Db 265Bh 261Db 272Rg 260Db 266Mt, 262Bh 258Db 261Bh 257Db 260Bh 256Db

 Хронологија на откривање на изотопи 
ИзотопГодина на откривањеРеакција255Db2005209Bi(48Ti,2n)256Db1983?, 2000209Bi(50Ti,3n)257Dbg1985209Bi(50Ti,2n)257Dbm1985209Bi(50Ti,2n)258Db1976?, 1981209Bi(50Ti,n)259Db2001241Am(22Ne,4n)260Db1970249Cf(15N,4n)261Db1971249Bk(16O,4n)262Db1971249Bk(18O,5n)263Db1971?, 1990249Bk(18O,4n)264Dbнепознато265Dbнепознато266Db2006237Np(48Ca,3n)267Db2003243Am(48Ca,4n)268Db2003243Am(48Ca,3n)269Dbнепознато270Db2009249Bk(48Ca,3n)

 Изомеризам 

 260Db 
Неодамнешните податоци за распаѓањето на 272Rg откриле дека некои ланци на распаѓање продолжуваат низ 260Db со извонредно подолг животен век од очекуваното. Овие распаѓања се поврзани со изомерното ниво кое се распаѓа со алфа-распад со полураспад од ~ 19 с. Потребно е дополнително истражување за да се овозможи дефинитивна задача.

 258Db 
Доказите за изомерна состојба во 258Db се собрани од проучувањето на распаѓањето на 266Mt и 262Bh. Било забележано дека оние распаѓања доделени на гранка за електронско заробување (ЕЗ) имаат значително различен полураспад од оние што се распаѓаат со алфа емисија. Ова е земено за да сугерира постоење на изомерна состојба која се распаѓа со EЗ со полураспад од ~ 20 с. Потребни се дополнителни експерименти за да се потврди оваа задача.

 257Db 
Иследувањето за формирање и распаѓање на 257Db го докажало постоењето на изомерна состојба. Првично, 257Db биле однесени во распаѓање преку алфа емисија со енергии 9,16, 9,07 и 8,97 MeV. Мерењето на корелациите на овие распаѓања со оние од 253Lr покажале дека 9,16 распаѓањето на MeV припаѓа на посебен изомер. Анализата на податоците во врска со теоријата ја доделило оваа активност во метастабилна состојба, 257mDb. Основната состојба се распаѓа со алфа емисија со енергии 9,07 и 8,97 MeV. Спонтаното расцепување од 257m,g Db не било потврдено во неодамнешните експерименти.

 Спектроскопски модели на ниво на распаѓање 
н|мини|325x325пкс| Ова е моментално предложениот моел на ниво на распаѓање за 257Db g,m од иследувањето изведено во 2001 година од Хесбергер и сор. во GSI

 Хемиски приноси на изотопи 

 Ладно соединување 
Табелата подолу дава пресеци и енергии на возбуда за реакции на ладно соединување кои директно произведуваат изотопи на дубниум. Податоците со задебелени букви ги претставуваат максималните добиени од мерењата на функцијата на возбудување. + претставува набљудуван излезен канал.
Проектил Цел CN 1n 2n 3n 51V 208Pb 259Db 1.54 nb, 15.6 MeV 1.8 nb, 23.7 MeV 50Ti 209Bi 259Db 4.64 nb, 16.4 MeV 2.4 nb, 22.3 MeV 200 pb, 31,0 MeV

 Топлo соединување 
Табелата подолу дава пресеци и енергии на возбуда за реакции на топло соединување кои директно произведуваат изотопи на дубниум. Податоците со задебелени букви ги претставуваат максималните добиени од мерењата на функцијата на возбудување. + претставува набљудуван излезен канал.
Проектил Цел CN 3n 4n 5n 27Al 238U 265Db  + + 22Ne  241Am 263Db  1.6 nb 3.6 nb 22Ne 243Am 265Db  + + 19F 248Cm 267Db   1.0 nb 18O 249Bk 267Db  10.0 nb 6.0 nb

 Наводи 

 Half-life, spin, and isomer data selected from the following sources.

дубниум
Категорија:Дубниум