𨭎的同位素

𨭎是人造元素，沒有穩定同位素。它最長壽的同位素是半衰期約9.8分鐘的267Sg及半衰期約5分鐘的269Sg。由於數據不足，無法確定哪個同位素更穩定。

## 圖表

258Sg

258.11298(44)#

2.7(5) ms2.6ms

SF

(various)

0+

259Sg

259.11440(13)#

402(56) ms

α

255Rf

(11/2−)

α (97%)

255Rf

(1/2+)

SF (3%)

(various)

SF (71%)

(various)

0+

α (29%)

256Rf

α (98.1%)

257Rf

(3/2+)

β+ (1.3%)

261Db

SF (0.6%)

(various)

9.3(18) µs9.0µs

IT

261Sg

7/2+#

SF (92%)

(various)

0+

α (8%)

258Rf

9−#

α (87%)

259Rf

3/2+#

SF (13%)

(various)

0.42(10) s

α

259Rf

7/2+#

264Sg

264.11893(30)#

78(25) ms68ms

SF

(various)

0+

265Sg

265.12109(13)#

9.2(16) s

α

261Rf

11/2−#

265mSg

−10(160)# keV

16.4(24) s

α

261Rf

266Sg

266.12198(26)#

0.39(11) s

SF

(various)

0+

267Sg

267.12436(30)#

9.8min

α

263mRf

9/2#

100s

SF

(various)

1/2#

268Sg

268.12539(50)#

13s

SF

(various)

0+

269Sg

269.12863(39)#

5(2) min

α

265Rf

α (73%)

267Rf

3/2+#

SF (27%)

(various)

## 核合成

### 冷核聚變

本節有關以冷核聚變反應合成𨭎原子核。這些過程在低激發能（約10至20 MeV，因而稱為「冷」核聚變）生成複核，裂變之後存活機率較高。處於激發狀態的原子核再衰變至基態，期間只發出一顆或兩顆中子。

#### 208Pb(54Cr,xn)262-xSg (x=1,2,3)

位於前蘇聯杜布納聯合核研究所由格奧爾基·弗廖羅夫領導的團隊在1974年首次利用冷核聚變反應嘗試合成𨭎。他們宣布製造出一次0.48秒長的自發裂變，並指向259Sg。根據後期證據，他們很可能當時探測到260Sg及其衰變產物256Rf兩者的衰變反應。The TWG的結論為，根據當時的證據不足以作出任何結論。

該團隊在1983至1984年再次研究這條反應，並探測到5秒長的自發裂變，並直接指向260Sg。

位於德國重離子研究所的團隊首次在1985年研究了這條反應。他們使用的是改進了的母子體衰變關係法，並探測到261Sg (x=1)和260Sg，以及測量到不完整的1n中子蒸發激發函數。

2000年12月，位於法國國家大型重離子加速器的團隊研究了該反應，並探測到10顆261Sg原子及2顆260Sg原子。

在優化設施之後，重離子研究所人員在2003年使用金屬鉛目標測量了1n激發函數。同年5月，他們成功把鉛-208目標替換成更耐損耗的硫化鉛（PbS）目標，從而能夠在日後使用更強的離子束。他們探測了1n、2n和3n激發函數，並首次在261Sg同位素上運用α-γ光譜法。他們探測到這個同位素的大約1600個原子，還辨認到新的α光譜線，量度了更準確的半衰期以及辨認出新的電子捕獲和自發裂變支鏈。另外，他們首次探測到了來自衰變產物鑪的K殼層X光，並改進了有關260Sg的數據，包括一個不確定的同核異構體。這項研究在2005年9月和2006年3月也有繼續進行。對261Sg的累積數據於2007年發佈。2005年9月的工作也包括開始對260Sg進行光譜分析。

位於勞倫斯伯克利國家實驗室的團隊最近研究了這條反應，從而對同位素261Sg進行分析。他們探測到一個新的同核異構體261mSg，其通過內部轉換衰變到基態。在同一項實驗中，他們也證實了衰變產物257Rf的K殼層同核異構體257m2Rf。

#### 207Pb(54Cr,xn)261-xSg (x=1,2)

位於杜布納的團隊在1974年研究了這條反應，結果與先前使用鉛-208目標時相同。自發裂變活動最先指向259Sg，但之後改為指向260Sg或256Rf，或兩者皆是。在1983至1984年的進一步工作中探測到5秒長的自發裂變，指向衰變源260Sg。

重離子研究所的團隊首次在1985年利用母子體衰變關係法研究了該反應。他們確定探測到259Sg，其為2n中子蒸發通道產物。

這條反應在2005年3月再一次被使用。研究用硫化鉛目標對偶-偶同位素260Sg進行光譜分析。

#### 206Pb(54Cr,xn)260-xSg

杜布納團隊在1974年研究了該反應。他們用它來判斷使用Pb-207和Pb-208目標時所觀察到的自發裂變行為的源頭。他們並沒有探測到任何自發裂變，意味著產生的同位素主要進行α衰變。

#### 208Pb(52Cr,xn)260-xSg (x=1,2)

在1974年一系列冷核聚變反應中，杜布納的團隊也研究了該反應，但同樣沒有探測到自發裂變。勞倫斯伯克利國家實驗室在2006年研究發射物同位旋的效應以及複核原子量對蒸發殘餘量的影響，當中再次研究了這條反應。他們在測量1n激發函數時，辨認出259Sg和258Sg。

#### 209Bi(51V,xn)260-xSg (x=2)

在1974年一系列冷核聚變反應中，杜布納的團隊也研究了該反應，但同樣沒有探測到自發裂變。1994年，重離子研究所的團隊利用這條反應合成𨭎，從而研究新發現的偶-偶同位素258Sg。他們探測到10顆258Sg原子，其進行了自發裂變。

### 熱核聚變

本節有關以熱核聚變反應合成𨭎原子核。這些過程在高激發能（約40至50 MeV，因而稱為「熱」核聚變）生成複核，裂變及擬裂變之後存活機率較低。處於激發狀態的原子核再衰變至基態，期間發出3至5顆中子。

#### 238U(30Si,xn)268-xSg (x=3,4,5,6)

對該反應的首次研究是由日本原子能研究所的科學家於1998年進行的。他們探測到一次自發裂變，當時不確定地指向新同位素264Sg或由263Sg經過電子捕獲後形成的263Db。2006年，重離子研究所和勞倫斯伯克利國家實驗室同時研究了該反應，並使用了母子體衰變關係法。勞倫斯伯克利的團隊測量了4n、5n和6n通道的激發函數，而重離子研究所的團隊則觀察到額外的3n通道活動。兩組人員都辨認出新同位素264Sg，其在短半衰期內進行了自發裂變。

#### 248Cm(22Ne,xn)270-xSg (x=4?,5)

1993年，位於杜布納由Yuri Lazarev帶領的團隊宣布發現了半衰期較長的266Sg和265Sg，都是經過這條反應在4n和5n通道中產生的。這是在尋找可進行化學研究的𨭎同位素之後得到的成果。報告中指出，266Sg以8.57 MeV的能量放射α粒子，半衰期約為20秒。這為Z=108，N=162閉核的穩定性理論提供了證據。1997年，重離子研究所進一步研究了該反應。儘管他們確認了266Sg的產量、衰變模式及半衰期，但是一些矛盾之處仍然存在。在最近進行的對270Hs的合成實驗中（見𨭆）發現，266Sg只進行短半衰期的自發裂變（TSF = 360 ms）。有可能這是其基態（266gSg），而另一個直接產生的活動則指向高旋的K同核異構體266mSg。要證實這一點需要進一步的實驗。

最近在重新評估265Sg和266Sg的衰變特性後，得出的結論為，至今所有衰變都源自具有兩種同核異構體的265Sg。其一是265aSg，其主要的α線位於8.85 MeV，計算出的半衰期為8.9秒；而265bSg的衰變能量為8.70 MeV，半衰期為16.2秒。直接產生時，兩個同核異構能級同時存在。從269Hs的衰變數據中能看出，265bSg是在269Hs衰變時產生的，並會衰變至短半衰期的261gRf同位素。這意味著266Sg其實並非放射α粒子的長半衰期同位素，它實際上在短時間內就會進行裂變。

無論源頭是哪一個同位素，研究人員最近成功使用這條反應來研究𨭎的化學屬性。

#### 249Cf(18O,xn)267-xSg (x=4)

勞倫斯伯克利和勞倫斯利福摩爾國家實驗室的合作團隊在1974年首次成功合成了𨭎。在成功時所用的實驗中，他們利用了新的母子體關係法辨認出新同位素263Sg。1975年，橡樹嶺國家實驗室的團隊證實了這些衰變數據，但未能辨認出一致的X光，因此未能證明𨭎確實被合成了。1979年，位於杜布納的團隊通過探測自發裂變來研究了這條反應。相比從伯克利得出的數據，他們計算出263Sg的自發裂變支鏈為70%。原先成功的合成反應在1994年終於被勞倫斯伯克利的另一個團隊證實。

### 作為衰變產物

𨭎的同位素也是某些更高元素衰變中的產物。下表列出至今為止的觀測：

蒸發殘餘｜𨭎同位素

291Lv, 287Fl, 283Cn｜271Sg

285Fl｜269Sg

276Ds, 272Hs｜268Sg

275Ds, 271Hs｜267Sg

270Hs｜266Sg

277Cn, 273Ds, 269Hs｜265Sg

271Ds, 267Ds｜263Sg

270Ds｜262Sg

269Ds, 265Hs｜261Sg

264Hs｜260Sg

### 同核異構體

266Sg

最初的研究辨認出一次8.63 MeV的α衰變，半衰期約為21秒，並指向266Sg的基態。之後的研究辨認出一個以8.52和8.77 MeV能量進行α放射的核素，其半衰期約為21秒。這對偶-偶核素來說是罕見的。近期有關合成270Hs的工作辨認出266Sg進行自發裂變，半衰期只有360毫秒。最近對277Cn和269Hs的研究為265Sg和261Rf的衰變帶來了新的資訊。結果指出，原先的8.77 MeV活動應該指向265Sg。因此，自發裂變是源自基態的，而8.52 MeV的活動則是源自高旋的K同核異構體的。要證實這一切則仍需要更多的實驗。最近重新評估數據後的結論指出，8.52 MeV的活動應該指向265Sg，而266Sg只會進行裂變。

265Sg

直接合成265Sg的實驗產生了4條α線：8.94、8.84、8.76和8.69 MeV，半衰期為7.4秒。對產自277Cn和269Hs衰變的265Sg的觀測指出，8.69 MeV的α線可能與半衰期約為20秒的一個同核異構能級有關。這個能級很可能就是混淆指向266Sg或265Sg的原因，因為兩者均能夠衰變為進行裂變的鑪同位素。

對數據的重新評估指出，確實存在兩種同核異構體。一種的主要衰變能量為8.85 MeV，半衰期為8.9秒；第二種衰變能量為8.70 MeV，半衰期為16.2秒。

263Sg

成功合成263Sg的反應產生了一條能量為9.06 MeV的α線。在觀察271gDs、271mDs和267Hs衰變產生的263Sg之後，研究人員證實了以9.25 MeV的α放射進行衰變的同核異構體。同時9.06 MeV的衰變也被證實了，並指向半衰期為0.3秒的基態。9.25 MeV的活動指向半衰期為0.9秒的同核異構能級。

最近合成271g,mDs的數據當中有關267Hs衰變的結果存在怪異之處。其中一次衰變中，267Hs衰變為263Sg，再進行α衰變，半衰期約為6秒。該活動仍沒有確切的同核異構體源頭，要得出結論就需要更多的研究。

261Sg的衰變光譜圖

### 撤回的同位素

269Sg

1999年聲稱合成293Og時，同位素269Sg被辨認為其一衰變產物。它以α放射進行衰變，半衰期為22秒。這次發現在2001年被撤回。該同位素最終於2010年成功被合成。

## 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).

## 基本資料

- infobox_name：seaborgium
- 貨幣符號：Sg
- 日語原文：𨭎