Röntgenyum izotopları - Isotopes of roentgenium
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Röntgenyum ( 111 Rg) sentetik bir elementtir ve bu nedenle standart bir atom ağırlığı verilemez. Tüm sentetik elementler gibi, kararlı izotopları yoktur . Sentezlenen ilk izotop , 1994 yılında 272 Rg idi ve bu aynı zamanda doğrudan sentezlenen tek izotoptur; Tüm diğerleri çürüme ürünler arasında nihonium , moscovium ve tennessine ve muhtemelen Copernicium , flerovyum ve livermoryum . 272 Rg'den 282 Rg'ye kadar bilinen 7 radyoizotop vardır . En uzun ömürlü izotop, 2.1 dakikalık yarılanma ömrü ile 282 Rg'dir , ancak doğrulanmamış 283 Rg ve 286 Rg, sırasıyla yaklaşık 5.1 dakika ve 10.7 dakika daha uzun yarı ömürlere sahip olabilir.
İzotopların listesi
Nuklid |
Z | N |
İzotopik kütle ( Da ) |
Yarım hayat |
Bozunma modu |
Kız izotopu |
Döndür ve eşlik |
---|---|---|---|---|---|---|---|
272 Rg | 111 | 161 | 272.15327 (25) # | 2,0 (8) ms [3,8 (+ 14−8) ms] |
α | 268 Mt | 5 + #, 6 + # |
274 Rg | 111 | 163 | 274.15525 (19) # | 6,4 (+ 307-29) ms | α | 270 Mt | |
278 Rg | 111 | 167 | 278.16149 (38) # | 4,2 (+ 75-17) ms | α | 274 Mt | |
279 Rg | 111 | 168 | 279.16272 (51) # | 0,17 (+ 81−8) sn | α | 275 Mt | |
280 Rg | 111 | 169 | 280.16514 (61) # | 3,6 (+ 43−13) s | α (% 87) | 276 Mt | |
EC (% 13) | 280 Ds | ||||||
281 Rg | 111 | 170 | 281.16636 (89) # | 17 (+ 6−3) s | SF (% 90) | (çeşitli) | |
α (% 10) | 277 Mt | ||||||
282 Rg | 111 | 171 | 282.16912 (72) # | 2,1 (+ 1,4-0,6) dk | α | 278 Mt | |
283 Rg | 111 | 172 | 283.17054 (79) # | 5.1 dak. | SF | (çeşitli) | |
286 Rg | 111 | 175 | 10.7 dak. | α | 282 Mt |
- ^ () - Belirsizlik (1 σ ), karşılık gelen son rakamlardan sonra parantez içinde kısa bir şekilde verilir.
- ^ # - # işaretli atomik kütle: tamamen deneysel verilerden değil, en azından kısmen Kütle Yüzeyinden (TMS) gelen trendlerden türetilen değer ve belirsizlik.
-
^
Bozulma modları:
EC: Elektron yakalama SF: Kendiliğinden fisyon - ^ # - # ile işaretlenmiş değerler tamamen deneysel verilerden değil, en azından kısmen komşu çekirdeklerin (TNN) trendlerinden türetilmiştir.
- ^ Doğrudan sentezlenmiş değil, bir şekilde ortaya çıkar çürüme ürünün içinde 278 Nh
- ^ Doğrudan sentezlenmez, 282 Nh'lik bir bozunma ürünü olarak oluşur.
- ^ Doğrudan sentezlenebilir değil, meydana bozunma zincirinden ve 287 Mc
- ^ Doğrudan sentezlenmez, 288 Mc bozunma zincirinde oluşur.
- ^ Doğrudan sentezlenmez, 293 Ts'lik bozunma zincirinde oluşur.
- ^ Doğrudan sentezlenmez, 294 Ts'lik bozunma zincirinde oluşur.
- ^ Doğrudan sentezlenmez, 287 Fl bozunma zincirinde oluşur ; doğrulanmamış
- ^ Doğrudan sentezlenmez, 290 Fl ve 294 Lv bozunma zincirinde oluşur ; doğrulanmamış
İzotoplar ve nükleer özellikler
Nükleosentez
Röntgen gibi süper ağır elementler , füzyon reaksiyonlarını indükleyen parçacık hızlandırıcılarda daha hafif elementlerin bombardımanıyla üretilir . Röntgenyumun en hafif izotopu olan roentgenium-272 doğrudan bu şekilde sentezlenebilirken, tüm daha ağır röntgen izotopları yalnızca daha yüksek atom numaralarına sahip elementlerin bozunma ürünleri olarak gözlenmiştir .
İlgili enerjilere bağlı olarak füzyon reaksiyonları "sıcak" veya "soğuk" olarak kategorize edilebilir. Sıcak füzyon reaksiyonlarında, çok hafif, yüksek enerjili mermiler, çok ağır hedeflere ( aktinitler ) doğru hızlandırılır ve yüksek uyarma enerjisinde (~ 40-50 MeV ) bileşik çekirdeklere yol açar , bunlar fisyon veya birkaç (3 ila 5) buharlaşabilir. nötronlar. Soğuk füzyon reaksiyonlarında, üretilen kaynaşmış çekirdekler nispeten düşük bir uyarma enerjisine (~ 10–20 MeV) sahiptir, bu da bu ürünlerin fisyon reaksiyonlarına girme olasılığını azaltır. Kaynaşmış çekirdekler temel duruma soğudukça , yalnızca bir veya iki nötron emisyonuna ihtiyaç duyarlar ve bu nedenle daha fazla nötron açısından zengin ürünlerin üretilmesine izin verir. İkincisi, oda sıcaklığı koşullarında elde edildiği iddia edilen nükleer füzyondan farklı bir kavramdır (bkz. Soğuk füzyon ).
Aşağıdaki tablo, Z = 111 ile bileşik çekirdekler oluşturmak için kullanılabilecek çeşitli hedef ve mermi kombinasyonlarını içerir.
Hedef | Mermi | CN | Deneme sonucu |
---|---|---|---|
205 Tl | 70 Zn | 275 Rg | Bugüne kadar başarısızlık |
208 Pb | 65 Cu | 273 Rg | Başarılı tepki |
209 Bi | 64 Ni | 273 Rg | Başarılı tepki |
231 Pa | 48 Ca | 279 Rg | Henüz denenecek tepki |
238 U | 41 K | 279 Rg | Henüz denenecek tepki |
244 Pu | 37 Cl | 281 Rg | Henüz denenecek tepki |
248 Cm | 31 Puan | 279 Rg | Henüz denenecek tepki |
250 Cm | 31 Puan | 281 Rg | Henüz denenecek tepki |
Soğuk füzyon
Tarafından 1994 yılında röntgenyum ilk başarılı sentezi önce GSI ekibi, bir takım Nükleer Araştırma Ortak Enstitüsü içinde Dubna'da , Rusya, aynı zamanda belirlendi 1986. Hiçbir röntgenyum atomları nikel-64 ile bizmut-209 bombardıman ederek sentez röntgenyum çalıştı . Tesislerinin yükseltilmesinin ardından GSI'daki ekip, keşif deneylerinde 272 Rg'lik 3 atomu başarıyla tespit etti . 2002'de 3 atom daha sentezlendi. Röntgenyum keşfi, 2003 yılında RIKEN'deki bir ekip 272 Rg'lik 14 atomun bozunumunu ölçtüğünde doğrulandı .
Aynı röntgenyum izotopu, Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı'ndaki (LBNL) bir Amerikan ekibi tarafından aşağıdaki reaksiyondan da gözlemlendi :
-
208
82 Pb
+ 65
29 Cu
→ 272
111 Rg
+
n
Bu reaksiyon, soğuk füzyon reaksiyonlarında tek atom numaralı mermilerle ilgili çalışmalarının bir parçası olarak gerçekleştirildi .
205 Tl ( 70 Zn, n) 274 Rg reaksiyon kendi üst keşfini sabitlemek amacıyla 2004 yılında RIKEN ekibi tarafından denenmiş ve 2010 yılında tekrarlandı 278 Nh:
-
205
81 Tl
+ 70
30 Zn
→ 274
111 Rg
+
n
Talyum hedefinin zayıflığından dolayı 274 Rg atomu tespit edemediler .
Çürüme ürünü olarak
Buharlaşma kalıntısı | Gözlemlenen röntgenyum izotopu |
---|---|
294 Lv, 290 Fl, 290 Nh? | 286 Rg? |
287 Fl, 287 Nh? | 283 Rg? |
294 Ts, 290 Mc, 286 Nh | 282 Rg |
293 Ts, 289 Mc, 285 Nh | 281 Rg |
288 Mc, 284 Nh | 280 Rg |
287 Mc, 283 Nh | 279 Rg |
282 Nh | 278 Rg |
278 Nh | 274 Rg |
Roentgenium-272 dışındaki tüm röntgen izotopları, yalnızca nihonium gibi daha yüksek atom numarasına sahip elementlerin bozunma zincirlerinde tespit edilmiştir . Nihonium'un şu anda bilinen yedi izotopu vardır; hepsi kendilerinin ürünlerini çürümeye olabilir 274 ve 286. Veli nihonium çekirdek arasında kütle numaraları ile, röntgenyum çekirdekleri haline alfa bozulmalara maruz moscovium ve tennessine ve (doğrulanmamış) flerovyum ve livermoryum . Bugüne kadar, başka hiçbir elementin röntgenyuma dönüştüğü bilinmemektedir. Örneğin, Ocak 2010'da Dubna ekibi ( JINR ) roentgenium-281'i bir alfa bozunma dizisi yoluyla tennessinin bozunmasında son bir ürün olarak tanımladı:
-
293
117 Ts
→ 289
115 Mc
+ 4
2 O
-
289
115 Mc
→ 285
113 Nh
+ 4
2 O
-
285
113 Nh
→ 281
111 Rg
+ 4
2 O
Nükleer izomerizm
- 274 Rg
İki atomlu 274 Rg gözlenmiştir bozunma zincirinden ve 278 Nh. Alfa emisyonu ile bozunurlar , farklı enerjilere sahip alfa parçacıkları yayarlar ve farklı ömürleri vardır. Ek olarak, tüm iki bozunma zinciri farklı görünmektedir. Bu, iki nükleer izomerin varlığını göstermektedir, ancak daha fazla araştırma yapılması gerekmektedir.
- 272 Rg
11.37, 11.03, 10.82 ve 10.40 MeV enerjileriyle 272 Rg'den yayılan dört alfa parçacığı tespit edildi. GSI, 272 Rg'yi 1,6 ms'lik bir yarı ömre sahip olarak ölçerken, RIKEN'den gelen son veriler 3,8 ms'lik bir yarı ömür vermiştir. Çelişkili veriler nükleer izomerlerden kaynaklanıyor olabilir, ancak mevcut veriler herhangi bir firma görevine gelmek için yetersizdir.
İzotopların kimyasal verimleri
Soğuk füzyon
Aşağıdaki tablo, doğrudan röntgen izotopları üreten soğuk füzyon reaksiyonları için enine kesitleri ve uyarma enerjilerini sağlar. Kalın yazılmış veriler, uyarı fonksiyonu ölçümlerinden elde edilen maksimumları temsil eder. +, gözlemlenen bir çıkış kanalını temsil eder.
Mermi | Hedef | CN | 1n | 2n | 3n |
---|---|---|---|---|---|
64 Ni | 209 Bi | 273 Rg | 3,5 pb, 12,5 MeV | ||
65 Cu | 208 Pb | 273 Rg | 1,7 pb, 13,2 MeV |
Teorik hesaplamalar
Buharlaşma kalıntısı kesitleri
Aşağıdaki tablo, hesaplamaların çeşitli nötron buharlaşma kanallarından enine kesit verimleri için tahminler sağladığı çeşitli hedef-mermi kombinasyonlarını içerir. Beklenen en yüksek verime sahip kanal verilir.
DNS = Di-nükleer sistem; σ = kesit
Hedef | Mermi | CN | Kanal (ürün) | σ max | Modeli | Referans |
---|---|---|---|---|---|---|
238 U | 41 K | 279 Rg | 4n ( 275 Rg) | 0.21 pb | DNS | |
244 Pu | 37 Cl | 281 Rg | 4n ( 277 Rg) | 0,33 pb | DNS | |
248 Cm | 31 Puan | 279 Rg | 4n ( 277 Rg) | 1,85 pb | DNS | |
250 Cm | 31 Puan | 281 Rg | 4n ( 277 Rg) | 0,41 pb | DNS |
Referanslar
- İzotop kütleleri:
- M. Wang; G. Audi; AH Wapstra; FG Kondev; M. MacCormick; X. Xu; et al. (2012). "AME2012 atomik kütle değerlendirmesi (II). Tablolar, grafikler ve referanslar" (PDF) . Çinli Fizik 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), "N UBASE'in nükleer ve bozunma özelliklerinin değerlendirilmesi" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 .001
- İzotopik bileşimler ve standart atom kütleleri:
- de Laeter, John Robert ; Böhlke, John Karl; De Bièvre, Paul; Hidaka, Hiroshi; Peiser, H. Steffen; Rosman, Kevin JR; Taylor, Philip DP (2003). "Elementlerin atom ağırlıkları. İnceleme 2000 (IUPAC Teknik Raporu)" . Saf ve Uygulamalı Kimya . 75 (6): 683–800. doi : 10.1351 / pac200375060683 .
- Wieser, Michael E. (2006). "Elementlerin atom ağırlıkları 2005 (IUPAC Teknik Raporu)" . Saf ve Uygulamalı Kimya . 78 (11): 2051–2066. doi : 10.1351 / pac200678112051 . Lay özeti .
- Aşağıdaki kaynaklardan seçilen yarı ömür, dönme ve izomer verileri.
- Audi, Georges; Bersillon, Olivier; Blachot, Jean; Wapstra, Aaldert Hendrik (2003), "N UBASE'in nükleer ve bozunma özelliklerinin değerlendirilmesi" , Nuclear Physics A , 729 : 3–128, Bibcode : 2003NuPhA.729 .... 3A , doi : 10.1016 / j.nuclphysa.2003.11 .001
- Ulusal Nükleer Veri Merkezi . "NuDat 2.x veritabanı" . Brookhaven Ulusal Laboratuvarı .
- Holden, Norman E. (2004). "11. İzotop Tablosu". Lide içinde, David R. (ed.). CRC Handbook of Chemistry and Physics (85. baskı). Boca Raton, Florida : CRC Press . ISBN 978-0-8493-0485-9 .
- Yu. Ts. Oganessian (2007). " 48 Ca kaynaklı reaksiyondan en ağır çekirdekler ". Fizik G Journal . 34 (4): R165 – R242. Bibcode : 2007JPhG ... 34R.165O . doi : 10.1088 / 0954-3899 / 34/4 / R01 .