鐽的同位素

**主要的鐽同位素**
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鐽有11种同位素，其中最稳定的是半衰期14秒的²⁸¹Ds。

圖表编辑

符號	Z（ p ）	N（ n ）	同位素質量（u）	半衰期	衰變方式^{[n 1]}	衰變產物	原子核自旋
符號	激發能量			半衰期	衰變方式^{[n 1]}	衰變產物	原子核自旋
²⁶⁷Ds^{[n 2]}	110	157	267.14377(15)#	3(+6−2) µs			9/2+#
²⁶⁹Ds	110	159	269.14475(3)	230(110) µs [179(+245−66) µs]	α	²⁶⁵Hs	3/2+#
²⁷⁰Ds	110	160	270.14458(5)	160(100) µs [0.10(+14−4) ms]	α	²⁶⁶Hs	0+
^270mDs	1140(70) keV			10(6) ms [6.0(+82−22) ms]	α	²⁶⁶Hs	(10)(−#)
²⁷¹Ds	110	161	271.14595(10)#	210(170) ms	α	²⁶⁷Hs	11/2−#
^271mDs	29(29) keV			1.3(5) ms	α	²⁶⁷Hs	9/2+#
²⁷³Ds	110	163	273.14856(14)#	0.17(+17−6) ms	α	²⁶⁹Hs	13/2−#
^273m1Ds	198(20) keV			120 ms			3/2+#
^273m2Ds	290(40) keV
²⁷⁵Ds^[2]	110	165	275.15203(45)#	62 µs	α	²⁷¹Hs
²⁷⁶Ds^[3]	110	166	276.15303(59)#	~66 µs	SF (67%)	(various)	0+
²⁷⁶Ds^[3]	110	166	276.15303(59)#	~66 µs	α (33%)	²⁷²Hs	0+
²⁷⁷Ds^{[n 3]}	110	167	277.15591(41)#	4.1 ms^[4]	α	²⁷³Hs	11/2+#
²⁷⁹Ds^{[n 4]}	110	169	279.16010(64)#	6999186000000000000♠186+21 −17 ms^[1]	SF (87%)^[1]	(various)
²⁷⁹Ds^{[n 4]}	110	169	279.16010(64)#	6999186000000000000♠186+21 −17 ms^[1]	α (13%)	²⁷⁵Hs
²⁸⁰Ds^{[n 5]}	110	170	280.16131(89)#	6996359999999999999♠360+172 −16 µs^[5]^[6]^[7]	SF	(various)	0+
²⁸¹Ds^{[n 6]}	110	171	281.16451(59)#	9.6 s	SF (94%)	(various)	3/2+#
²⁸¹Ds^{[n 6]}	110	171	281.16451(59)#	9.6 s	α (6%)	²⁷⁷Hs	3/2+#
^281mDs^{[n 7]}^{[n 6]}				3.7# min	α#	^277mHs#

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。

同位素及核性質编辑

核合成编辑

能產生Z=110複核的目標、發射體組合编辑

下表列出各種可用以產生110號元素的目標、發射體組合。

目標	發射體	CN	結果
²⁰⁷Pb	⁶⁴Ni	²⁷¹Ds	反应成功
²⁰⁸Pb	⁶⁴Ni	²⁷²Ds	反應成功
²⁰⁸Pb	⁶²Ni	²⁷⁰Ds	反應成功
²⁰⁹Bi	⁵⁹Co	²⁶⁸Ds	反应成功
²³²Th	⁴⁴Ca	²⁷⁶Ds	至今失败
²³²Th	⁴⁸Ca	²⁸⁰Ds	反应成功
²³³U	⁴⁰Ar	²⁷³Ds	至今失败^[8]
²³⁵U	⁴⁰Ar	²⁷⁵Ds	至今失败^[8]
²³⁸U	⁴⁰Ar	²⁷⁸Ds	至今失败^[8]
²⁴⁴Pu	³⁶S	²⁸⁰Ds	尚未嘗試
²⁴⁴Pu	³⁴S	²⁷⁸Ds	反應成功
²⁴⁸Cm	³⁰Si	²⁷⁸Ds	尚未嘗試
²⁵⁰Cm	³⁰Si	²⁸⁰Ds	尚未嘗試
²⁴⁹Cf	²⁶Mg	²⁷⁵Ds	尚未嘗試
²⁵¹Cf	²⁶Mg	²⁷⁷Ds	尚未嘗試

冷聚變编辑

²⁰⁸Pb(⁶⁴Ni,xn)^272-xDs(x=1)编辑

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^[9]^[10]^[11]^[12] ，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。^[13]

²⁰⁷Pb(⁶⁴Ni,xn)^271-xDs(x=1)编辑

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。^[14]

²⁰⁸Pb(⁶²Ni,xn)^270-xDs(x=1)编辑

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编辑

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。^[15]

熱聚變编辑

²³²Th(⁴⁸Ca,xn)^280-xDs编辑

杜布納的團隊在1986年首次嘗試用熱核聚變合成鐽元素。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编辑

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编辑

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编辑

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编辑

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编辑

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)编辑

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。^[16]

作為衰變產物编辑

科學家也曾在更重元素的衰變產物中發現鐽的同位素。

蒸發殘留	觀測到的鐽同位素
²⁹³Lv, ²⁸⁹Fl	²⁸¹Ds
²⁹¹Lv, ²⁸⁷Fl, ²⁸³Cn	²⁷⁹Ds
²⁸⁵Fl	²⁷⁷Ds
²⁷⁷Cn	²⁷³Ds

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。

撤回的同位素编辑

²⁸⁰Ds编辑

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。²⁸⁰Ds最终于2021年被发现，半衰期为360 µs，会自发裂变。^[5]

²⁷⁷Ds编辑

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编辑

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编辑

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。

核異構體编辑

²⁸¹Ds编辑

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编辑

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编辑

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。

同位素產量编辑

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。

冷聚變编辑

發射體	目標	CN	1n	2n	3n
⁶²Ni	²⁰⁸Pb	²⁷⁰Ds	3.5 pb
⁶⁴Ni	²⁰⁸Pb	²⁷²Ds	15 pb, 9.9 MeV

理論計算编辑

衰變特性编辑

理論對不同鐽同位素半衰期的估值與實驗結果相符。^[17]^[18]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。^[19]^[20]

蒸發殘留物截面编辑

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

目標	發射體	CN	通道（產物）	σ_max	模型	參考資料
²⁰⁸Pb	⁶⁴Ni	²⁷²Ds	1n (²⁷¹Ds)	10 pb	DNS	^[21]
²³²Th	⁴⁸Ca	²⁸⁰Ds	4n (²⁷⁶Ds)	0.2 pb	DNS	^[22]
²³⁰Th	⁴⁸Ca	²⁷⁸Ds	4n (²⁷⁴Ds)	1 pb	DNS	^[22]
²³⁸U	⁴⁰Ar	²⁷⁸Ds	4n (²⁷⁴Ds)	2 pb	DNS	^[22]

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註釋编辑

^ 简称：
SF：自发裂变
^ 未确认的同位素
^ 并非直接合成产生，而是以²⁸⁵Fl的衰变产物发现
^ 并非直接合成产生，而是以²⁸³Cn的衰变产物发现
^ 并非直接合成产生，而是以²⁸⁸Fl的衰变产物发现
^ ^6.0 ^6.1 并非直接合成产生，而是以²⁸⁹Fl的衰变产物发现
^ 未确认的同核异构体

参考文獻编辑

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[2] 简称：
SF：自发裂变

[3] 未确认的同位素

[6] 并非直接合成产生，而是以²⁸⁵Fl的衰变产物发现

[8] 并非直接合成产生，而是以²⁸³Cn的衰变产物发现

[9] 并非直接合成产生，而是以²⁸⁸Fl的衰变产物发现

[a-13] 6.0 ^6.1 并非直接合成产生，而是以²⁸⁹Fl的衰变产物发现

[14] 未确认的同核异构体

[PuCa2022-1] 1.0 ^1.1 ^1.2 Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Ibadullayev, D.; et al. Investigation of ⁴⁸Ca-induced reactions with ²⁴²Pu and ²³⁸U targets at the JINR Superheavy Element Factory. Physical Review C. 2022, 106 (24612): 024612. Bibcode:2022PhRvC.106b4612O. doi:10.1103/PhysRevC.106.024612.

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[7] V. K. Utyonkov. Synthesis of superheavy nuclei at limits of stability: ^239,240Pu + ⁴⁸Ca and ^249-251Cf + ⁴⁸Ca reactions (PDF). Super Heavy Nuclei International Symposium, Texas A & M University, College Station TX, USA. March 31 – April 2, 2015 [2015-11-08]. （原始内容 (PDF)存档于2015-06-06）.

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Baike

鐽的同位素

目录

圖表编辑

同位素及核性質编辑

核合成编辑

能產生Z=110複核的目標、發射體組合编辑

冷聚變编辑

²⁰⁸Pb(⁶⁴Ni,xn)^272-xDs(x=1)编辑

²⁰⁷Pb(⁶⁴Ni,xn)^271-xDs(x=1)编辑

²⁰⁸Pb(⁶²Ni,xn)^270-xDs(x=1)编辑

²⁰⁹Bi(⁵⁹Co,xn)^268-xDs编辑

熱聚變编辑

²³²Th(⁴⁸Ca,xn)^280-xDs编辑

²³²Th(⁴⁴Ca,xn)^276-xDs编辑

²³⁸U(⁴⁰Ar,xn)^278-xDs编辑

²³⁶U(⁴⁰Ar,xn)^276-xDs编辑

²³⁵U(⁴⁰Ar,xn)^275-xDs编辑

²³³U(⁴⁰Ar,xn)^273-xDs编辑

²⁴⁴Pu(³⁴S,xn)^278-xDs(x=5)编辑

作為衰變產物编辑

撤回的同位素编辑

²⁸⁰Ds编辑

²⁷⁷Ds编辑

^273mDs编辑

²⁷²Ds编辑

核異構體编辑

²⁸¹Ds编辑

²⁷¹Ds编辑

²⁷⁰Ds编辑

同位素產量编辑

冷聚變编辑

理論計算编辑

衰變特性编辑

蒸發殘留物截面编辑

註釋编辑

参考文獻编辑

鐽的同位素

圖表编辑

同位素及核性質编辑

核合成编辑

能產生Z=110複核的目標、發射體組合编辑

冷聚變编辑

208Pb(64Ni,xn)272-xDs(x=1)编辑

207Pb(64Ni,xn)271-xDs(x=1)编辑

208Pb(62Ni,xn)270-xDs(x=1)编辑

209Bi(59Co,xn)268-xDs编辑

熱聚變编辑

232Th(48Ca,xn)280-xDs编辑

232Th(44Ca,xn)276-xDs编辑

238U(40Ar,xn)278-xDs编辑

236U(40Ar,xn)276-xDs编辑

235U(40Ar,xn)275-xDs编辑

233U(40Ar,xn)273-xDs编辑

244Pu(34S,xn)278-xDs(x=5)编辑

作為衰變產物编辑

撤回的同位素编辑

280Ds编辑

277Ds编辑

273mDs编辑

272Ds编辑

核異構體编辑

281Ds编辑

271Ds编辑

270Ds编辑

同位素產量编辑

冷聚變编辑

理論計算编辑

衰變特性编辑

蒸發殘留物截面编辑

註釋编辑

参考文獻编辑

²⁰⁸Pb(⁶⁴Ni,xn)^272-xDs(x=1)编辑

²⁰⁷Pb(⁶⁴Ni,xn)^271-xDs(x=1)编辑

²⁰⁸Pb(⁶²Ni,xn)^270-xDs(x=1)编辑

²⁰⁹Bi(⁵⁹Co,xn)^268-xDs编辑

²³²Th(⁴⁸Ca,xn)^280-xDs编辑

²³²Th(⁴⁴Ca,xn)^276-xDs编辑

²³⁸U(⁴⁰Ar,xn)^278-xDs编辑

²³⁶U(⁴⁰Ar,xn)^276-xDs编辑

²³⁵U(⁴⁰Ar,xn)^275-xDs编辑

²³³U(⁴⁰Ar,xn)^273-xDs编辑

²⁴⁴Pu(³⁴S,xn)^278-xDs(x=5)编辑

²⁸⁰Ds编辑

²⁷⁷Ds编辑

^273mDs编辑

²⁷²Ds编辑

²⁸¹Ds编辑

²⁷¹Ds编辑

²⁷⁰Ds编辑