Изотопи на лоренциумот

Лоренциумот (<sub>103</sub> Lr) — вештачки елемент и затоа не може да се даде стандардна атомска тежина. Како и сите синтетички елементи, нема стабилни изотопи. Првиот изотоп кој бил синтетизиран бил <sup>258</sup>Lr во 1961 година. Познати се четиринаесет изотопи од <sup>251</sup>Lr до <sup>266</sup>Lr, освен <sup>263</sup>Lr и <sup>265</sup>Lr, и седум изомери. Најдолговечниот познат изотоп е <sup>266</sup>Lr со полураспад од 11 часа.
1 Список на изотопи
<sup>251</sup>Lr<ref, 103, 148, 251.09418(32)#, α, <sup>247</sup>Md, 7/2−
СЦ, (различен)
<sup>251m</sup>Lr<ref, 117(27) keV, α, <sup>247</sup>Md, 1/2−
<sup>252</sup>Lr, 103, 149, 252.09526(26)#, 369(75) ms[], α (~98%), <sup>248</sup>Md
СЦ (~2%), (различен)
β<sup>+</sup>?, <sup>252</sup>No
<sup>253</sup>Lr, 103, 150, 253.09509(22)#, 632(46) ms, α (>97%), <sup>249</sup>Md, (7/2−)
СЦ (1.0%), (различен)
β<sup>+</sup> (<2%), <sup>253</sup>No
<sup>253m</sup>Lr, 30(100)# keV, 1.32(14) s, α (>86%), <sup>249</sup>Md, (1/2−)
СЦ (12%), (различен)
β<sup>+</sup> (<2%), <sup>253</sup>No
<sup>254</sup>Lr, 103, 151, 254.096240(100), 11.9(9) s, α (71.7%), <sup>250</sup>Md, (4+)
β<sup>+</sup> (28.3%), <sup>254</sup>No
СЦ (<0.1%), (различен)
<sup>254m</sup>Lr, 110(6) keV, 20.3(4.2) s, α, <sup>250</sup>Md, (1−)
β<sup>+</sup>, <sup>254</sup>No
ИП?, <sup>254</sup>Lr
<sup>255</sup>Lr, 103, 152, 255.096562(19), 31.1(1.1) s, α (85%), <sup>251</sup>Md, 1/2−<ref
β<sup>+</sup> (15%), <sup>255</sup>No
СЦ (rare), (различен)
<sup>255m1</sup>Lr, 32(2) keV, 2.54(5) s, ИП (~60%), <sup>255</sup>Lr, (7/2−)
α (~40%), <sup>251</sup>Md
<sup>255m2</sup>Lr, 796(12) keV, <1 μs, ИП, <sup>255m1</sup>Lr, (15/2+)
<sup>255m3</sup>Lr, 1465(12) keV, 1.78(0.05) ms, ИП, <sup>255m2</sup>Lr, (25/2+)
<sup>256</sup>Lr, 103, 153, 256.09849(9), 27.9(1.0) s, α (85%), <sup>252</sup>Md, (0−,3−)#
β<sup>+</sup> (15%), <sup>256</sup>No
СЦ (<0.03%), (различен)
<sup>257</sup>Lr, 103, 154, 257.09942(5)#, α, <sup>253</sup>Md, (9/2+,7/2−)
β<sup>+</sup> (rare), <sup>257</sup>No
СЦ (rare), (различен)
<sup>257m</sup>Lr, 100(50)# keV, α, <sup>253</sup>Md, (1/2−)
ИП, <sup>257</sup>Lr
<sup>258</sup>Lr, 103, 155, 258.10176(11)#, α (97.4%), <sup>254</sup>Md
β<sup>+</sup> (2.6%), <sup>258</sup>No
<sup>259</sup>Lr, 103, 156, 259.10290(8)#, 6.2(3) s, α (78%), <sup>255</sup>Md, 1/2−#
СЦ (22%), (различен)
β<sup>+</sup> (rare), <sup>259</sup>No
<sup>260</sup>Lr, 103, 157, 260.10551(13)#, 3.0(5) min, α (80%), <sup>256</sup>Md
β<sup>+</sup> (20%), <sup>260</sup>No
СЦ (rare), (различен)
<sup>261</sup>Lr, 103, 158, 261.10688(22)#, 39(12) min, СЦ, (различен), 1/2−#
α (<10%)<ref, <sup>257</sup>Md
<sup>262</sup>Lr, 103, 159, 262.10961(22)#, ~4 h, β<sup>+</sup>, <sup>262</sup>No
СЦ (<10%), (различен)
α (<7.5%)<ref, <sup>258</sup>Md
<sup>264</sup>Lr, 103, 161, 264.11420(47)#, h, СЦ, (различен)
<sup>266</sup>Lr, 103, 163, 266.11983(56)#, 22(14) h[], СЦ, (различен)
2 Нуклеосинтеза
2.1 Ладно соединување
;<sup>205</sup> Tl (<sup>50</sup> Ti, xn) <sup>255−x</sup> Lr (x=2)
Оваа реакција била проучена во серија експерименти во 1976 година од страна на Јуриј Оганесјан и неговиот тим во Флеровата Лабораторија за јадрени реакции (ФЛЈР). Обезбедени се докази за формирање на <sup>253</sup>Lr во излезниот канал 2n. Во 2022 година, биле пронајдени два изотопи (<sup>253</sup>Lr и <sup>253m</sup>Lr).
;<sup>203</sup> Tl(<sup>50</sup> Ti, xn) <sup>253−x</sup>Lr (x=2)
Оваа реакција била проучена во серија експерименти во 1976 година од страна на Јуриј Оганесјан и неговиот тим во Флеровата Лабораторија за јадрени реакции (ФЛЈР). Во 2022 година беа пронајдени два изотопи (<sup>251</sup> Lr и <sup>251m</sup>Lr).
;<sup>208</sup>Pb( <sup>48</sup>Ti, pxn) <sup>255−x</sup>Lr (x=1?)
Оваа реакција била пријавена во 1984 година од Јуриј Оганесјан и неговиот тим во Флеровата Лабораторија за јадрени реакции (ФЛЈР). Тимот успеал да открие распаѓање од <sup>246</sup>Cf, потомок на <sup>254</sup>Lr.
;<sup>208</sup>Pb( <sup>45</sup>Sc, xn) <sup>253−x</sup>Lr
Оваа реакција била проучена во серија експерименти во 1976 година од страна на Јуриј Оганесјан и неговиот тим во Флеровата Лабораторија за јадрени реакции (ФЛЈР). Резултатите не се лесно достапни.
;<sup>209</sup>Bi( <sup>48</sup>Ca, xn) <sup>257−x</sup>Lr (x=2)
Оваа реакција била искористена за проучување на спектроскопските својства на <sup>255</sup>Lr. Тимот на Големиот национален акцелератор за тешки јони (ГНАТЈ) ја искористил реакцијата во 2003 година, а тимот на ФЛЈР ја користел помеѓу 2004-2006 година за да обезбеди дополнителни информации за моделот за распаѓање на <sup>255</sup>Lr. Работата обезбедила доказ за изомерно ниво во <sup>255</sup>Lr.
2.2 Топло соединување
;<sup>243</sup>Am(<sup>18</sup>O, xn) <sup>261−x</sup> Lr (x=5)
Оваа реакција првпат била проучена во 1965 година од тимот на ФЛЈР. Тие биле во можност да откријат активност со карактеристично распаѓање од 45 секунди, кое било доделено на <sup>256</sup>Lr или <sup>257</sup>Lr. Подоцнежната работа сугерира задача на <sup>256</sup>Lr. Понатамошните студии во 1968 година произвеле 8,35-8,60 MeV алфа активност со полураспад од 35 секунди. Оваа активност, исто така, првично била доделена на <sup>256</sup>Lr или <sup>257</sup>Lr, а подоцна на само <sup>256</sup>Lr.
;<sup>243</sup>Am(<sup>16</sup>O,xn) <sup>259−x</sup>Lr (x=4)
Оваа реакција била проучувана во 1970 година од тимот на ФЛЈР. Тие биле во можност да детектираат 8,38 MeV алфа активност со полураспад од 20 секунди. Ова било доделено на <sup>255</sup>Lr.
;<sup>248</sup>Cm(<sup>15</sup>N, xn) <sup>263−x</sup>Lr (x=3,4,5)
Оваа реакција била проучувана во 1971 година од страна на тимот на Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ) во нивната голема студија за изотопи на лоренциум. Тие можеле да доделат алфа активности на <sup>260</sup>Lr, <sup>259</sup>Lr и <sup>258</sup>Lr од излезните канали 3-5n.
;<sup>248</sup>Cm(<sup>18</sup>O, pxn) <sup>265−x</sup>Lr (x=3,4)
Оваа реакција била проучувана во 1988 година во Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ) со цел да се процени можноста за производство на <sup>262</sup>Lr и <sup>261</sup>Lr без користење на егзотичната цел <sup>254</sup>Es. Се користел и за обид за мерење на гранка на електронски зафат (EC) во <sup>261m</sup>Rf од излезниот канал 5n. По екстракција на Lr(III) компонентата, тие можеле да го измерат спонтаното цепење од <sup>261</sup>Lr со подобрен полураспад од 44 минути. Производниот пресек бил 700 pb. На оваа основа, била пресметана гранка за електронски зафат од 14% доколку овој изотоп е произведен преку каналот 5n наместо преку каналот p4n. Пониска енергија на бомбардирање (93 MeV cf 97 MeV) потоа се користела за мерење на производството на <sup>262</sup>Lr во каналот p3n. Изотопот бил успешно откриен и бил измерен принос од 240 pb. Приносот бил помал од очекуваниот во споредба со каналот p4n. Сепак, резултатите биле оценети да покажат дека <sup>261</sup>Lr најверојатно е произведен од канал p3n и затоа е предложена горната граница од 14% за гранката за електронски зафат од <sup>261m</sup> Rf.
;<sup>246</sup>Cm (<sup>14</sup>N, xn) <sup>260−x</sup>Lr (x=3?)
Оваа реакција била проучена накратко во 1958 година во Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ) користејќи збогатена цел од <sup>244</sup>Cm (5% <sup>246</sup>Cm). Тие забележале ~ 9 MeV алфа активност со полураспад од ~ 0,25 секунди. Подоцнежните резултати сугерираат пробна задача на <sup>257</sup>Lr од 3n каналот
;<sup>244</sup>Cm(<sup>14</sup>N, xn) <sup>258−x</sup>Lr
Оваа реакција била проучена накратко во 1958 година во Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ) користејќи збогатена цел од <sup>244</sup>Cm (5% <sup>246</sup>Cm). Тие забележале ~ 9 MeV алфа активност со полураспад од ~ 0,25 секунди. Подоцнежните резултати сугерираат пробна задача на <sup>257</sup>Lr од 3n каналот со компонентата од <sup>246</sup>cm. Не се пријавени активности доделени на реакција со компонентата од <sup>244</sup>Cm.
;<sup>249</sup>Bk(<sup>18</sup>O, αxn) <sup>263−x</sup>Lr (x=3)
Оваа реакција била проучувана во 1971 година од страна на тимот на Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ) во нивната голема студија за изотопи на лоренциум. Тие биле во можност да откријат активност доделена на <sup>260</sup>Lr. Реакцијата била дополнително проучувана во 1988 година за да се проучува водната хемија на лоренциум. Вкупно 23 алфа распаѓања биле измерени за <sup>260</sup>Lr, со средна енергија од 8,03 MeV и подобрен полураспад од 2,7 минути. Пресметаниот пресек изнесувал 8,7 nb.
;<sup>252</sup>Cf(<sup>11</sup>B, xn) <sup>263−x</sup>Lr (x=5,7??)
Оваа реакција за прв пат била проучена во 1961 година на Универзитетот во Калифорнија од Алберт Гиорсо со употреба на калифорниумска цел (52% <sup>252</sup>Cf). Тие забележале три алфа активности од 8,6, 8,4 и 8,2 MeV, со полураспад од околу 8 и 15 секунди, соодветно. 8.6 MeV активноста била привремено доделена на <sup>257</sup>Lr. Подоцнежните резултати сугерираат пренамена на <sup>258</sup>Lr, што произлегува од излезниот канал 5n. 8.4 MeV активност била доделена и на <sup>257</sup>Lr. Подоцнежните резултати сугерираат прераспределба на <sup>256</sup>Lr. Ова е најверојатно од 33% <sup>250</sup>Cf компонентата во целта наместо од 7n каналот. 8.2 MeV последователно била поврзана со нобелиум.
;<sup>252</sup>Cf(<sup>10</sup>B, xn) <sup>262−x</sup> Lr (x=4,6)
Оваа реакција првпат била проучена во 1961 година на Универзитетот во Калифорнија од страна на Алберт Гиорсо со употреба на калифорниумска цел (52% <sup>252</sup>Cf). Тие забележале три алфа активности од 8,6, 8,4 и 8,2 MeV, со полураспад од околу 8 и 15 секунди, соодветно. 8.6 MeV активноста била привремено доделена на <sup>257</sup>Lr. Подоцнежните резултати сугерираат прераспределба на <sup>258</sup>Lr. 8.4 MeV активност била доделена и на <sup>257</sup> Lr. Подоцнежните резултати сугерираат прераспределба на <sup>256</sup> Lr. 8.2 MeV последователно била поврзана со нобелиум.
;<sup>250</sup>Cf(<sup>14</sup>N, αxn) <sup>260−x</sup>Lr (x=3)
Оваа реакција била проучувана во 1971 година во Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ). Тие биле во можност да идентификуваат алфа активност од 0,7 секунди со две алфа линии на 8,87 и 8,82 MeV. Ова било доделено на <sup>257</sup>Lr.
;<sup>249</sup>Cf(<sup>11</sup>B, xn) <sup>260−x</sup>Lr (x=4)
Оваа реакција првпат била проучувана во 1970 година во Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ) во обид да се проучи водната хемија на лоренциумот. Тие можеле да измерат активност Lr <sup>3+</sup>. Реакцијата била повторена во 1976 година во Оук Риџ и 26s <sup>256</sup>Lr била потврдена со мерење на коинцидентни рендгенски зраци.
;<sup>249</sup>Cf(<sup>12</sup>C, pxn) <sup>260−x</sup>Lr (x=2)
Оваа реакција била проучувана во 1971 година од тимот на Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ). Тие биле во можност да откријат активност доделена на <sup>258</sup>Lr од каналот p2n.
;<sup>249</sup>Cf(<sup>15</sup> N, αxn) <sup>260−x</sup>Lr (x=2,3)
Оваа реакција била проучувана во 1971 година од тимот на Националната лабораторија Лоренс Беркли (НЛЛБ). Тие биле во можност да детектираат активности доделени на <sup>258</sup>Lr и <sup>257</sup>Lr од α2n и α3n. Реакцијата била повторена во 1976 година во Оук Риџ и била потврдена синтезата на <sup>258</sup>Lr.
;<sup>254</sup>Es + <sup>22</sup>Ne – пренос
Оваа реакција била проучувана во 1987 година на Националната лабораторија Лоренс Ливермор. Тие биле во можност да детектираат нови активности на спонтано цепење (СЦ) доделени на <sup>261</sup>Lr и <sup>262</sup>Lr, кои произлегуваат од преноснот од јадрата <sup>22</sup>Ne до целта <sup>254</sup>Es. Дополнително, активноста на СЦ од 5 ms била откриена во задоцнето совпаѓање со рендгенските зраци на нобелиум К-обвивка и била доделена на <sup>262</sup>No, што произлегува од електронскиот зафат од <sup>262</sup>Lr.
2.3 Распадни производи
Изотопи на лоренциум се исто така идентификувани во распаѓањето на потешките елементи. Досегашните набљудувања се сумирани во табелата подолу:
+Список на изотопи на лоренциум произведени како други распадни производи на јадрата, Родител нуклид, Набљудуван изотоп на лоренциум
<sup>294</sup> Ts, <sup>290</sup> Mc, <sup>286</sup> Nh, <sup>282</sup> Rg, <sup>278</sup> Mt, <sup>274</sup> Bh, <sup>270</sup> Db, <sup>266</sup> Lr
<sup>288</sup> Mc, <sup>284</sup> Nh, <sup>280</sup> Rg, <sup>276</sup> Mt, <sup>272</sup> Bh, <sup>268</sup> Db, <sup>264</sup> Lr
<sup>267</sup> Bh, <sup>263</sup> Db, <sup>259</sup> Lr
<sup>278</sup> Nh, <sup>274</sup> Rg, <sup>270</sup> Mt, <sup>266</sup> Bh, <sup>262</sup> Db, <sup>258</sup> Lr
<sup>261</sup> Db, <sup>257</sup> Lr
<sup>272</sup> Rg, <sup>268</sup> Mt, <sup>264</sup> Bh, <sup>260</sup> Db, <sup>256</sup> Lr
<sup>259</sup> Db, <sup>255</sup> Lr
<sup>266</sup> Mt, <sup>262</sup> Bh, <sup>258</sup> Db, <sup>254</sup> Lr
<sup>261</sup> Bh, <sup>257</sup> Db <sup>g,m</sup>, <sup>253</sup> Lr <sup>g, m</sup><sup>260</sup> Bh, <sup>256</sup> Db, <sup>252</sup> Lr
<sup>255</sup> Db, <sup>251</sup> Lr
3 Изотопи
+Summary of all lawrencium isotopes known, Изотоп, Година на откривање, Реакција
<sup>251</sup>Lr<sup>g</sup>, 2005, <sup>209</sup>Bi(<sup>48</sup>Ti,2n)
<sup>251</sup>Lr<sup>m</sup>, 2022, <sup>203</sup>Tl(<sup>50</sup>Ti,2n)
<sup>252</sup>Lr, 2001, <sup>209</sup>Bi(<sup>50</sup>Ti,3n)
<sup>253</sup>Lr<sup>g</sup>, 1985, <sup>209</sup>Bi(<sup>50</sup>Ti,2n)
<sup>253</sup>Lr<sup>m</sup>, 2001, <sup>209</sup>Bi(<sup>50</sup>Ti,2n)
<sup>254</sup>Lr<sup>g</sup>, 1985, <sup>209</sup>Bi(<sup>50</sup>Ti,n)
<sup>254</sup>Lr<sup>m</sup>, 2019
<sup>255</sup>Lr<sup>g</sup>, 1970, <sup>243</sup>Am(<sup>16</sup>O,4n)
<sup>255</sup>Lr<sup>m1</sup>, 2006
<sup>255</sup>Lr<sup>m2</sup>, 2009
<sup>255</sup>Lr<sup>m3</sup>, 2008
<sup>256</sup>Lr, 1961? 1965? 1968? 1971, <sup>252</sup>Cf(<sup>10</sup>B,6n)
<sup>257</sup>Lr<sup>g</sup>, 1958? 1971, <sup>249</sup>Cf(<sup>15</sup>N,α3n)
<sup>257</sup>Lr<sup>m</sup>, 2018
<sup>258</sup>Lr, 1961? 1971, <sup>249</sup>Cf(<sup>15</sup>N,α2n)
<sup>259</sup>Lr, 1971, <sup>248</sup>Cm(<sup>15</sup>N,4n)
<sup>260</sup>Lr, 1971, <sup>248</sup>Cm(<sup>15</sup>N,3n)
<sup>261</sup>Lr, 1987, <sup>254</sup>Es + <sup>22</sup>Ne
<sup>262</sup>Lr, 1987, <sup>254</sup>Es + <sup>22</sup>Ne
<sup>264</sup>Lr, 2020, <sup>243</sup>Am(<sup>48</sup>Ca,6α3n)
<sup>266</sup>Lr, 2014, <sup>249</sup>Bk(<sup>48</sup>Ca,7α3n)
Четиринаесет изотопи на лоренциум плус седум изомери биле синтетизирани, а <sup>266</sup>Lr е најдолговечен и најтежок, со полураспад од 11 часа. <sup>251</sup>Lr е најлесниот изотоп на лоренциум што е произведен досега.
3.1 Изомери на Лоренциум-253
Иследување за својствата на распаѓање на <sup>257</sup>Db (види дубниум) во 2001 година од Хесбергер и неговите соработници на Центарот за истражување на тешки јони (ЦИТЈ) дало некои податоци за распаѓањето на <sup>253</sup>Lr. Анализата на податоците укажала на популацијата на изомерно ниво во <sup>253</sup>Lr од распаѓањето на соодветниот изомер во <sup>257</sup>Db. На основната состојба и бил доделен спин и паритет од 7/2−, распаѓајќи со емисија на 8794 keV алфа честичка со полураспад од 0,57 с. На изомерното ниво му бил доделен спин и паритет од 1/2-, распаѓајќи со емисија на 8722 keV алфа честичка со полураспад од 1,49 с.
3.2 Изомери на лоренциум-255
Неодамнешната работа на спектроскопијата на <sup>255</sup>Lr формирана во реакцијата <sup>209</sup>Bi(<sup>48</sup>Ca,2n)<sup>255</sup>Lr обезбедила доказ за изомерно ниво.
4 Наводи
***** Half-life, spin, and isomer data selected from the following sources.
******