오가네손 동위 원소

Isotopes of oganesson
오가네손 주 동위 원소 (118Og)
이소슈토페 썩다
멋쩍은 춤추다 반평생 (t1/2) 모드 프로이덕트
294Og[1] 동음이의 700μs α 290LV
SF

오가네손(118Og)은 입자 가속기에서 생성된 합성 원소로 표준 원자량을 부여할 수 없다. 모든 합성 원소와 마찬가지로 안정적인 동위원소가 없다. 합성된 최초의 유일한 동위원소는 2002년과 2005년의 Og이다. 그것의 반감기는 700마이크로초이다.

동위 원소 목록

뉴클리드
 Z N 동위원소 질량 (Da)
[n 1][n 2] 		하프라이프
 썩다
모드
[n 3] 		딸
동위 원소
 스핀 앤 앤
동등성
294Og 118 176 294.21392(71)# 700μs α 290LV 0+
SF (iii)
표 머리글 및 바닥글:
  1. ^ ( ) – 불확실성(1σ)은 해당 마지막 자리 뒤에 괄호 안에 간결한 형태로 주어진다.
  2. ^ # – 원자 질량 표시 #: 순수하게 실험적인 데이터에서 도출된 값과 불확실성, 적어도 부분적으로는 질량 표면(TMS)의 경향에서 도출된 값과 불확실성.
  3. ^ 붕괴 모드:
    SF: 자연분열

핵합성법

Z=118 복합핵으로 이어지는 표적-발사체 조합

아래 표에는 Z=118로 복합핵을 형성하는 데 사용할 수 있는 표적과 발사체의 다양한 조합이 수록되어 있다.[citation needed]

대상 발사체 씨엔 시도결과
208PB 86크르 294Og 현재까지 실패
238U 58Fe 296Og 아직 반응을 시도하지 않음
248CM 50티 298Og 현재까지 실패
250CM 50티 300Og 아직 반응을 시도하지 않음
249cf 48CA 297Og 성공반응
250cf 48CA 298Og 현재까지 실패
251cf 48CA 299Og 현재까지 실패
252cf 48CA 300Og 아직 반응을 시도하지 않음

콜드 퓨전

208Pb(86Kr,xn)294-xOg

1999년 로런스 버클리 국립 연구소의 빅터 니노프(Victor Ninov)가 이끄는 팀이 이 실험을 수행했는데, 로버트 스몰라슈크(Robert Smolańczuk)의 1998년 계산이 유망한 결과를 제시했기 때문이다. 11일간의 조사 후, Og와 그 알파 붕괴 제품의 세 가지 사건이 이 반응에서 보고되었다. 이것은 118 원소와 116 원소의 최초 발견이었다.[2]

이듬해 다른 연구소의 연구자들이 결과를 복제할 수 없고 버클리 연구실도 이를 복제할 수 없게 되자, 그들은 철회문을 발표했다.[3] 2002년 6월 연구소장은 이 두 원소의 발견에 대한 원래의 주장은 주 저자인 빅토르 니노프가 조작한 자료에 근거한 것이라고 발표했다.[4][5] 새로운 실험 결과와 이론적 예측은 결과 핵종의 원자 수가 증가함에 따라 납과 비스무트 표적을 가진 교차점의 기하급수적인 감소를 확인했다.[6]

핫퓨전

249Cf(48Ca,xn)297-xOg(x=3)

칼슘-48 발사체와 Actinide target을 활용하여 114, 116 원소를 생성하는 실험에 성공한 후, 118 원소에 대한 검색은 2002년 원자력 공동연구소(JINR)에서 처음 실시되었다.[7] 2002년 실험에서는 Og의 원자 한두 개가 생산되었고, 2005년 확인 런에서는 두 개의 원자가 더 생산되었다. 118 원소의 발견은 2006년에 발표되었다.[1]

핵융합 반응 확률(융접 단면은 ~0.3–0.6 pb)이 매우 작기 때문에, 실험에는 4개월이 걸렸고, 오가네손 합성으로 추정되는 첫 번째 기록된 사건을 생산하기 위해 캘리포니아 목표물을 향해 쏘아야 하는 2.5×1019 칼슘 이온의 빔 선량이 포함되었다.[8] 그럼에도 불구하고, 연구원들은 그 결과가 거짓 양성이 아니라고 매우 확신했다; 그들이 무작위 사건일 확률은 10만분의 1도 되지 않을 것으로 추정되었다.[9]

테네신 확인을 목표로 한 2012년 실험에서 한 알파 붕괴 사슬은 오그에게 귀속되었다. 이 합성 사건은 대상의 Cf 모집단에서 Bk 대상의 붕괴 산물(반감기 330일)로 발생했으며, 단면 및 데이는 이전에 보고된 Og의 관측치와 일치했다.[7]

2015년 10월 1일부터 2016년 4월 6일까지 JINR 팀은 Ca빔과 Cf(50.7%), Cf(12.9%), Cf(36.4%)의 혼합물로 구성된 표적을 이용해 오가네손의 새로운 동위원소 검색을 실시했다. 실험은 252 MeV 및 258 MeV 빔 에너지에서 수행되었다. Og의 한 사건은 하부 빔 에너지에서 발견되었고, 상위 빔 에너지에서 오가네슨 동위원소는 검출되지 않았다. Cf(48Ca,3n)의 단면 0.9 pb가 추정되었다.[10]

250,251Cf(48Ca,xn)298,299-xOg

같은 실험에서, 이러한 반응은 오그와 오그에 대한 탐색에서 수행되었다. 대상의 Cf 또는 Cf 부분과의 반응으로 인한 이벤트는 발견되지 않았다. 이 실험의 반복은 2017-2018년에 계획되었다.[10]

248Cm(50Ti,xn)298-xOg

이 반응은 원래 원소 119와 120으로 이어지는 계획된 실험과 동일한 Ti 발사체를 사용하기 때문에 2017~2018년 JINR과 RIKEN에서 시험할 계획이었다.[11] 2016년 여름 이 반응의 3n 채널의 Og에 대한 RIKEN에서 시작된 검색은 연구를 재개할 계획이지만 성공하지 못했다. 자세한 분석과 단면 제한은 제공되지 않았다.[12][13]

이론적 계산

다른 동위원소의 합성 경로와 반감기에 대해 수행한 이론적 계산에 따르면 어떤 동위원소는 합성 동위원소 Og, Og,[14][15][16] Og, Og, Og, Og 및 Og보다 약간 더 안정적일 수 있다. 이 중에서 Og는 장수핵을 얻을 수 있는 가장 좋은 기회를 제공할 수 있으며,[14][16] 따라서 이 원소를 가지고 향후 작업의 초점이 될 수도 있다. Og 주변에 위치한 일부와 같이 중성자가 더 많은 일부 동위원소는 수명이 더 긴 핵도 제공할 수 있다.[17]

증발 단면에 대한 이론적 계산

아래 표에는 다양한 중성자 증발 채널에서 단면 수율에 대한 추정치가 계산에 제공된 다양한 표적-실사 조합이 수록되어 있다. 기대수익률이 가장 높은 채널이 주어진다.

DNS = di-nuclear 시스템, 2S = 2단계, section = 단면

대상 발사체 씨엔 채널(제품) σ max 모델 참조
208PB 86크르 294Og 1n (293Og) 0.1PB DNS [18]
208PB 85크르 293Og 1n (292Og) 0.18pb DNS [18]
246CM 50티 296Og 3n (293Og) 40 fb 2S [19]
244CM 50티 294Og 2n (292Og) 53fb 2S [19]
252cf 48CA 300Og 3n (297Og) 1.2PB DNS [20]
251cf 48CA 299Og 3n (296Og) 1.2PB DNS [20]
249cf 48CA 297Og 3n (294Og) 0.3PB DNS [20]

참조

  • 다음으로부터의 동위원소 질량:
    • M. Wang; G. Audi; A. H. Wapstra; F. G. Kondev; M. MacCormick; X. Xu; et al. (2012). "The AME2012 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs and references" (PDF). Chinese Physics C. 36 (12): 1603–2014. Bibcode:2012ChPhC..36....3M. doi:10.1088/1674-1137/36/12/003.
    • Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "The NUBASE evaluation of nuclear and decay properties", Nuclear Physics A, 729: 3–128, Bibcode:2003NuPhA.729....3A, doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.001
  1. ^ a b Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Lobanov, Yu. V.; Abdullin, F. Sh.; Polyakov, A. N.; Sagaidak, R. N.; Shirokovsky, I. V.; Tsyganov, Yu. S.; et al. (2006-10-09). "Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the 249Cf and 245Cm+48Ca fusion reactions". Physical Review C. 74 (4): 044602. Bibcode:2006PhRvC..74d4602O. doi:10.1103/PhysRevC.74.044602. Retrieved 2008-01-18.
  2. ^ Hoffman, D.C; Ghiorso, A.; Seaborg, G.T. (2000). The Transuranium People: The Inside Story. Imperial College Press. pp. 425–431. ISBN 978-1-86094-087-3.
  3. ^ Public Affairs Department (21 July 2001). "Results of element 118 experiment retracted". Berkeley Lab. Archived from the original on 29 January 2008. Retrieved 18 January 2008.
  4. ^ Dalton, R. (2002). "Misconduct: The stars who fell to Earth". Nature. 420 (6917): 728–729. Bibcode:2002Natur.420..728D. doi:10.1038/420728a. PMID 12490902.
  5. ^ 118 원소는 발견된 지 2년 만에 사라진다. Physicsworld.com. 2012년 4월 2일에 검색됨
  6. ^ Zagrebaev, Valeriy; Karpov, Alexander; Greiner, Walter (2013). "Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?" (PDF). Journal of Physics. 420 (1): 012001. arXiv:1207.5700. Bibcode:2013JPhCS.420a2001Z. doi:10.1088/1742-6596/420/1/012001.
  7. ^ a b Oganessian, Y.T. (2015). "Super-heavy element research". Reports on Progress in Physics. 78 (3): 036301. Bibcode:2015RPPh...78c6301O. doi:10.1088/0034-4885/78/3/036301. PMID 25746203.
  8. ^ "Ununoctium". WebElements Periodic Table. Retrieved 2007-12-09.
  9. ^ Jacoby, Mitch (17 October 2006). "Element 118 Detected, With Confidence". Chemical & Engineering News. Retrieved 18 January 2008. I would say we're very confident.
  10. ^ a b Voinov, A.A.; et al. (2018). "Study of the 249-251Cf + 48Ca reactions: recent results and outlook". Journal of Physics: Conference Series. 966: 012057. doi:10.1088/1742-6596/966/1/012057.
  11. ^ Roberto, J. B. (31 March 2015). "Actinide Targets for Super-Heavy Element Research" (PDF). cyclotron.tamu.edu. Texas A & M University. Retrieved 28 April 2017.
  12. ^ Hauschild, K. (26 June 2019). Superheavy nuclei at RIKEN, Dubna, and JYFL (PDF). Conseil Scientifique de l'IN2P3. Retrieved 31 July 2019.
  13. ^ Hauschild, K. (2019). Heavy nuclei at RIKEN, Dubna, and JYFL (PDF). Conseil Scientifique de l'IN2P3. Retrieved 1 August 2019.
  14. ^ a b P. Roy Chowdhury; C. Samanta; D. N. Basu (January 26, 2006). "α decay half-lives of new superheavy elements". Physical Review C. 73 (1): 014612. arXiv:nucl-th/0507054. Bibcode:2006PhRvC..73a4612C. doi:10.1103/PhysRevC.73.014612. Retrieved 2008-01-18.
  15. ^ C. Samanta; P. Roy Chowdhury; D. N. Basu (April 6, 2007). "Predictions of alpha decay half lives of heavy and superheavy elements". Nuclear Physics A. 789 (1–4): 142–154. arXiv:nucl-th/0703086. Bibcode:2007NuPhA.789..142S. CiteSeerX 10.1.1.264.8177. doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001.
  16. ^ a b G. Royer; K. Zbiri; C. Bonilla (2004). "Entrance channels and alpha decay half-lives of the heaviest elements". Nuclear Physics A. 730 (3–4): 355–376. arXiv:nucl-th/0410048. Bibcode:2004NuPhA.730..355R. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.010.
  17. ^ S. B. Duarte; O. A. P. Tavares; M. Gonçalves; O. Rodríguez; F. Guzmán; T. N. Barbosa; F. García; A. Dimarco (2004). "Half-life predictions for decay modes of superheavy nuclei". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 30 (10): 1487–1494. Bibcode:2004JPhG...30.1487D. CiteSeerX 10.1.1.692.3012. doi:10.1088/0954-3899/30/10/014.
  18. ^ a b Feng, Zhao-Qing; Jin, Gen-Ming; Li, Jun-Qing; Scheid, Werner (2007). "Formation of superheavy nuclei in cold fusion reactions". Physical Review C. 76 (4): 044606. arXiv:0707.2588. Bibcode:2007PhRvC..76d4606F. doi:10.1103/PhysRevC.76.044606.
  19. ^ a b Liu, L.; Shen, C.; Li, Q.; Tu, Y.; Wang, X.; Wang, Y. (2016). "Residue cross sections of 50Ti-induced fusion reactions based on the two-step model". European Physical Journal A. 52 (35). arXiv:1512.06504. doi:10.1140/epja/i2016-16035-0.
  20. ^ a b c Feng, Z; Jin, G; Li, J; Scheid, W (2009). "Production of heavy and superheavy nuclei in massive fusion reactions". Nuclear Physics A. 816 (1–4): 33–51. arXiv:0803.1117. Bibcode:2009NuPhA.816...33F. doi:10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003.