鐽的同位素



圖表

備註:畫上 #號的數據代表沒有經過實驗的證明，只是理論推測而已，而用括號括起來的代表數據不確定性。



同位素及核性質

核合成

能產生 Z=110 複核的目標、發射體組合

下表列出各種可用以產生 110 號元素的目標、發射體組合。

冷聚變

208Pb(64Ni,xn)272-xDs(x=1)

GSI 的科學家在 1986 年研究了這條反應，但沒有成功。計算出的截面限制在 12 pb。1994 年，他們使用改進了的設施，成功地檢測到 9 顆 271Ds 原子。GSI 在 2000 年成功重現了這種反應，檢測到 4 個原子 ，勞倫斯伯克利國家實驗室則在 2000 年和 2004 年探測到 9 顆原子，而 2002 年日本理化學研究所也測得 14 顆原子。

207Pb(64Ni,xn)271-xDs(x=1)

2000 年 10 月至 11 月，GSI 小組也在反應中使用 207Pb 目標體進行實驗，以尋找新的同位素 270Ds。他們成功合成 8 個 270Ds 原子，其中包括基態 270Ds 和高自旋同核異構體 270mDs。

208Pb(62Ni,xn)270-xDs(x=1)

GSI 的研究小組於 1994 年研究了這條反應，探測到 3 個 269Ds 原子。他們起初測定了第 4 條衰變鏈，但其後將其撤回。

209Bi(59Co,xn)268-xDs

俄羅斯杜布納的小組在 1986 年首次研究這個反應。他們無法檢測到任何原子，測量的截面限制在 1 pb。1995 年，勞倫斯伯克利國家實驗室報告表明，他們成功地在 1n 中子蒸發通道中檢測到 267Ds 的單個原子。然而他們沒有測量某些衰變，因此需要進一步研究來確認這一發現。

熱聚變

232Th(48Ca,xn)280-xDs

杜布納的團隊在 1986 年首次嘗試用熱核融合合成鐽元素。他們無法測量任何自發裂變活動，計算出的截面限制在 1 pb。1997 年 11 月和 1998 年 10 月，同樣的團隊在三個不同的實驗中重新研究這種反應。他們的新方法使用 48Ca 來合成超重元素。他們檢測到一些半衰期相對較長的自發裂變活動，並初步分配到衰變產物 269Sg 或 265Rf，截面為 5 pb。

232Th(44Ca,xn)276-xDs

杜布納小組在 1986 年和 1987 年進行了這種反應，並在這兩個實驗中測量到 10 毫秒的自發裂變活動，分配到 272Ds，截面為 10 pb。目前認為這項裂變活動並不是來自鐽同位素的。

238U(40Ar,xn)278-xDs

1987 年，杜布納小組首次嘗試這種反應。他們只觀察到來自 240mfAm 和 242mfAm 的自發裂變，截面限制在 1.6 pb。GSI 小組於 1990 年首次研究這個反應，沒有檢測到任何鐽原子。2001 年 8 月，GSI 重複進行反應，但沒有成功，計算出的截面限制在 1.0 pb。

236U(40Ar,xn)276-xDs

1987 年，杜布納小組首次嘗試這種反應，但沒有觀察到自發裂變活動。

235U(40Ar,xn)275-xDs

1987 年，杜布納小組首次嘗試這種反應，但沒有觀察到自發裂變活動。GSI 團隊在 1990 年作進一步研究，同樣沒有檢測到鐽原子，截面限制在 21 pb。

233U(40Ar,xn)273-xDs

GSI 團隊在 1990 年首次嘗試這條反應，但沒有檢測到鐽原子，截面限制在 21 pb。

244Pu(34S,xn)278-xDs(x=5)

1994 年 9 月，杜布納小組在 5n 中子蒸發通道中檢測到 273Ds 的單個原子，截面只有 400 fb。

作為衰變產物

科學家也曾在更重元素的衰變產物中發現鐽的同位素。

在一些實驗中，293Lv 和 289Fl 衰變所產生的鐽同位素以 8.77 MeV 的能量進行 α 衰變，半衰期為 3.7 分鐘。雖然未經證實，但這項活動極有可能是與一個亞穩態同核異構體 281mDs 有關。

撤回的同位素

280Ds

首次合成鈇時所產生的兩個原子起初被認定為 288Fl，其衰變到 280Ds 後進行自發裂變。後來該發現被改為 289Fl，衰變產物則改為 281Ds。因此 280Ds 目前還是未知的同位素。

277Ds

1999 年一項有關發現 293Uuo 的報告指出，277Ds 以 10.18 MeV 能量進行 α 衰變，半衰期為 3 ms。發現者於 2001 年撤回這項發現。這個同位素最後於 2010 年被合成，其衰變特性不符合此前的數據。

273mDs

GSI 在 1996 年合成 277Cn（詳見鎶），其中一條衰變鏈以 9.73 MeV 能量進行 α 衰變，形成 273Ds，半衰期為 170 毫秒。該數據無法得到證實，因此 273mDs 目前還是未知的。

272Ds

在第一次嘗試合成鐽的實驗中，10 毫秒的自發裂變活動被分配到 272Ds，所用反應為 232Th(44Ca,4n)。該同位素的發現已被撤回。

同位素發現時序

核異構體

281Ds

分別由 289Fl 或 293Lv 形成 281Ds 的兩條衰變鏈相互存在矛盾。最常見的衰變模式是自發裂變，半衰期為 11 秒。一個未經證實的罕見衰變模式是能量為 8.77MeV 的 α 衰變，觀察到的半衰期為 3.7 分鐘。這種衰變路徑十分特別，很可能是源自同核異構體能級，但需要進一步研究來確認這些報告。

271Ds

直接合成 271Ds 的衰變數據清楚地表明存在兩個同核異構體。第一個所釋放的 α 粒子能量為 10.74 和 10.69 MeV，半衰期為 1.63 毫秒；另一個的 α 粒子能量為 10.71 MeV，半衰期為 69 毫秒。第一個同核異構體為基態，後者則為同核異能態。有科學家認為，由於兩種同核異構體的 α 衰變能量相近，因此同核異能態主要是以延遲同核異能躍遷的形式進行衰變的。

270Ds

直接和成 270Ds 的實驗結果明確表明存在兩個同核異構體。基態 270Ds 通過 α 衰變形成 266Hs，途中釋放一顆能量為 11.03 MeV 的 α 粒子，半衰期為 0.1 毫秒。亞穩態同樣進行 α 衰變，期間放射能量為 12.15、11.15 和 10.95 MeV 的 α 粒子，半衰期為 6 毫秒。亞穩態在釋放 12.15 MeV 能量的 α 粒子後，會形成 266Hs 的基態。這表明該亞穩態的能量比基態高出 1.12 MeV。

同位素產量

下表列出直接合成鐽的聚變核反應的截面和激發能量。粗體數據代表從激發函數算出的最大值。+ 代表觀測到的出口通道。

冷聚變

理論計算

衰變特性

理論對不同鐽同位素半衰期的估值與實驗結果相符。尚未被發現的同位素 294Ds 的中子數為幻數，其 α 衰變半衰期預計長達 311 年。

蒸發殘留物截面

下表列出各種目標 - 發射體組合，並給出最高的預計產量。

MD：多面；DNS：雙核系統；σ：截面



註釋



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).

* Isotopic compositions and standard atomic masses from Atomic weights of the elements. Review 2000 (IUPAC Technical Report) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）. _Pure Appl. Chem._ Vol. 75, No. 6, pp. 683-800, (2003) and Atomic Weights Revised (2005) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.

* Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
  
* Audi, Bersillon, Blachot, Wapstra. The Nubase2003 evaluation of nuclear and decay properties （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）, Nuc. Phys. A 729, pp. 3-128 (2003).
  
* National Nuclear Data Center, Brookhaven National Laboratory. Information extracted from the NuDat 2.1 database （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (retrieved Sept. 2005).
  
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