| 239Pu
|
48Ca |
287114 |
| Reacció en èxit
|
| 248Cm
|
40Ar |
288114 |
Reacció intentada Berkeley, cap producte detectable va ser identificat.
|
| 249Cf
|
36S |
285114 |
Reacció encara no intentada
|
Esta secció tracta de la síntesis de núcleus de flerovio per les anomenats reaccions de fusió "en fret". Es tracta de processos que creen núcleus composts a energies d'excitació baixa ( 10-20 MeV, d'ahí el terme "en fret"), duent a una major provabilitat de supervivència de la fissió. El núcleu excitat decau despuix a l'estat fonamental a través de l'emissió de solament un o dos neutrons.
El primer intent de sintetisar l'element 114 en reaccions de fusió en fredor es va realisar en el Grand Accélérateur National d'Ions Lourds (GANIL), en França, en 2003. No s'han detectat àtoms establint un llímit de detecció d'1,2 pb.
Esta secció tracta de la síntesis de núcleus de flerovio per les anomenades reaccions de fusió "calents". Es tracta de processos que creen els núcleus composts a energies d'excitació elevades ( 40-50 MeV, d'ahí el terme "calent"), conduint a una menor provabilitat de supervivència de la fissió. El núcleu excitat cau despuix a l'estat fonamental a través de l'emissió de 3-5 neutrons. Les reaccions de fusió utilisant núcleus de 48Ca solen produir núcleus composts en energies d'excitació intermijos ( 30-35 MeV) i són a voltes denominades reaccions de fusió "càlides". Açò conduïx, en part, a uns rendiments relativament alts per a estes reaccions.
El primer experiment de síntesis de l'element 114 va ser efectuat per l'equip en Dubná en novembre de 1998. Varen poder detectar una única, llarga cadena de desintegració, assignada a 289114.[3] La reacció va ser repetida en 1999 i es varen detectar atres 2 àtoms de l'element 114. Els productes varen ser assignats a 288114.[5] L'equip també va estudiar la reacció en 2002. Durant la medició de les funcions d'excitació d'evaporament de 3n, 4n i 5n varen ser capaces de detectar 3 àtoms de 289Uuq114, 12 àtoms del nou isòtop 288Uuq114, i 1 àtom del nou isòtop 287Uuq114. Basant-se en estos resultats, el primer àtom de ser detectat va ser assignat provisionalment a el 290Uuq114 o 289mUuq114, mentres que els dos àtoms posteriors varen ser assignats a 289Uuq114 i per lo tant pertanyen al descobriment experimental no oficial.[6] En un intent d'estudiar la química de l'element 112 com l'isòtop 285Cn112, es va repetir esta reacció en abril de 2007. Sorprenentment, el PSI-FLNR va detectar directament 2 àtoms de 288Uuq114 que formen la base per als primers estudis químics de l'element 114.
En juny de 2008, es va repetir l'experiment en la finalitat d'evaluar millor la química de l'element utilisant l'isòtop 289Uuq114. L'únic àtom que es va detectar sembla confirmar les propietats de gas noble de l'element.
En maig-juliol de 2009, l'equip de el GSI va estudiar esta reacció, per primera volta, com un primer pas cap a la síntesis del element 117. L'equip va ser capaç de confirmar la síntesis i les senyes de la desintegració de el 288Uuq114 i 289Uuq114.[9]
L'equip de Dubná va estudiar per primera volta esta reacció en març-abril de 1999 i va detectar dos àtoms de l'element 114, assignats a el 287Uuq114.[4] La reacció va ser repetida en setembre de 2003 per a tractar de confirmar les senyes de les desintegracions de el 287Uuq114 i de el 283Cn112 ya que entrabar en conflicte en les senyes de el 283Cn112 que ya havien segut arreplegats (vore copernicio). Els científics russos varen ser capaços de medir senyes de la desintegració de 288Uuq114, 287Uuq114 i el nou isòtop 286Uuq114 a partir de les mides per a les funcions d'excitació de 2n, 3n i 4n.[10][11]
En abril de 2006, una colaboració PSI-FLNR va utilisar la reacció per a determinar les primeres propietats químiques de l'element 112 per mig de la producció de 283Cn112 com un producte de rebuig. En un experiment de confirmació en abril de 2007, l'equip va ser capaç de detectar 287Uuq114 directament i per lo tant medir algunes senyes inicials sobre les propietats químiques atòmiques de l'element 114.
L'equip de Berkeley, usant el Berkeley gas-filled separator (BGS), va continuar els seus estudis utilisant els recentment adquirits objectius de 242Pu per a intentar la síntesis de l'element 114 en giner de 2009 usant l'anterior reacció. En setembre de 2009, varen informar de que havien tingut èxit en la detecció de 2 àtoms de E114, com 287Uuq114 i 286Uuq114, confirmant les propietats de desintegració informades en el FLNR, encara que les seccions travesseres mides varen ser llaugerament inferiors, pero les estadístiques eren de menor calitat.[12]
Els isòtops de flerovio també s'han observat en la desintegració dels elements 116 i 118 (vore Oganesón per a la cadena de desintegració ).
| Residu d'evaporament |
Isòtop Uuq observat
|
| 293Uuh116 |
289Uuq114[13][11]
|
| 292Uuh116 |
288Uuq114[11]
|
| 291Uuh116 |
287Uuq114[6]
|
| 294Uuo118, 290Uuh116 |
286Uuq114[14]
|
En la síntesis reclamada de el 293Uuo118 en 1999, va ser identificat l'isòtop 285Uuq114 com la desintegració per emissió alfa d'11.35 MeV en una vida mija de 0.58 ms. La reclamació va ser retirada en 2001 i d'ahí que este isòtop flerovio siga actualment desconegut o no confirmat.
| Isòtop |
Any de descobriment |
Reacció de descobriment
|
| 286Uuq |
2002 |
249Cf(48Ca,3n)[14]
|
| 287aUuq |
2002 |
244Pu(48Ca,5n)
|
| 287bUuq |
1999 |
242Pu(48Ca,3n)
|
| 288Uuq |
2002 |
244Pu(48Ca,4n)
|
| 289aUuq |
1999 |
244Pu(48Ca,3n)
|
| 289bUuq |
1998 |
244Pu(48Ca,3n)
|
Entre 2000-2004 s'han realisat varis experiments en el Laboratori Fliórov de Reaccions Nuclears en Dubná per a estudiar les característiques de fissió del núcleu compost 292Uuq114. La reacció nuclear utilisada és 244Pu + 48Ca. Els resultats han revelat com els núcleus com este fisionan predominantment expulsant núcleus de capa tancada com 132Sn50. També es va trobar que el rendiment per a la via fusió-fissió era similar entre els proyectils 48Ca i 58Fe, indicant una futura ocupació possible de proyectils de 58Fe en la formació d'elements superpesados.[15]
En la primera síntesis alegada de l'element 114, un isòtop assignat com 289Uuq114 es va descompondre emetent una partícula alfa de 9,71 MeV, en una duració de 30 segons. Esta activitat no s'ha observat en repeticions de la síntesis directa d'este isòtop. No obstant, en un sol cas de la síntesis de 293 Uuh116, es va medir una cadena de desintegració que començava en l'emissió d'una partícula alfa de 9,63 MeV, en un periodo de semidesintegración de 2,7 minuts. Tots les descomposicions posteriors varen ser molt similars als observats a partir de 289Uuq114, suponent que es va perdre la descomposició dels pares. Açò sugerix fortament que l'activitat deu ser assignada a un nivell d'isòmers. L'absència d'activitat en experiments recents indiquen que el rendiment de l'isòmer és de 20% sobre l'estat fonamental i supon que l'observació en el primer experiment va ser afortunada (o no segons indica l'història del cas). Es requerix investigació adicional per a resoldre estes qüestions.
De manera similar a la de el 289Uuq114, els primers experiments en un objectiu de 242Pu varen identificar un isòtop 287Uuq114 que es va desintegrar per emissió d'una partícula alfa de 10.29 MeV, en una temps de vida de 5,5 segons. El núcleu fill fisionó espontàneament en un temps de vida d'acort en la síntesis anterior de el 283Cn112. Abdós d'estes activities no s'han observat (vore copernicio). No obstant, la correlació sugerix que els resultats no són a l'encert i són possibles per la formació d'isòmers el rendiment dels quals és, òbviament, dependent dels métodos de producció. Es requerix investigació adicional per a desentranyar estes discrepàncies.
Les taules següents proporcionen les seccions i les energies d'excitació per a les reaccions de fusió que produïxen directament isòtops flerovio. Les senyes en negreta representen màxims a partir de mides de funcions d'excitació.
| Proyectil |
Objectiu |
NC |
1n |
2n |
3n
|
| 76Ge |
208Pb |
284Uuq |
< 1.2 pb |
|
| Proyectil |
Objectiu |
NC |
2n |
3n |
4n |
5n
|
| 48Ca |
242Pu |
290Uuq |
0.5 pb, 32.5 MeV |
3.6 pb, 40.0 MeV |
4.5 pb, 40.0 MeV |
< 1.4 pb, 45.0 MeV
|
| 48Ca |
244Pu |
292Uuq |
|
1.7 pb, 40.0 MeV |
5.3 pb, 40.0 MeV |
1.1 pb, 52.0 MeV
|
La següent taula conté vàries combinacions objectiu-proyectil per als que els càlculs han proporcionat estimacions per als rendiments de la secció travessera de diferents canals de l'evaporament de neutrons. S'indica el canal en el major rendiment esperat.
MD = multi-dimensional; DNS = Sistema dinuclear; σ = secció travessera
| Objectiu |
Proyectil |
NC |
Canal (producte) |
σmax |
Model |
Ref
|
| 208Pb
|
76Ge |
284114 |
1n (283114) |
60 fb |
DNS |
[16]
|
| 208Pb
|
73Ge |
281114 |
1n (280114) |
0.2 pb |
DNS |
[16]
|
| 238O
|
50Tu |
288114 |
2n (286114) |
60 fb |
DNS |
[17]
|
| 244Pu
|
48Ca |
292114 |
4n (288114) |
4 pb |
MD |
[18]
|
| 242Pu
|
48Ca |
290114 |
3n (287114) |
3 pb |
MD |
[18]
|
L'estimació teòrica de la vida mija de la desintegració alfa dels isòtops de l'element 114 soporta les senyes experimentals.[19][20]
La supervivència a la fissió de l'isòtop 298Uuq114 es preveu per a una desintegració alfa d'una vida mija d'al voltant de 17 dies.[21][22]
Segons la teoria macroscòpica-microscòpica (MM), Z = 114 és el següent número mágico esfèric. Açò significa que estos núcleus són esfèrics en el seu estat fonamental i deu tindre altes i àmplies barreres de fissió a la deformació i, per lo tant, temps de vida mija per a la fissió parcial simple llarcs.
En la regió de Z = 114, la teoria MM indica que N = 184 és el pròxim número mágico de neutrons esfèric i posa el núcleu 298Uuq114 com un fort candidat per al pròxim núcleu esfèric doblement màgic, despuix de 208Pb82 (Z = 82, N = 126). El 298Uuq114 sembla estar en el centre d'una hipotètica 'illa d'estabilitat'. No obstant, atres càlculs la teoria de camp mig relativiste (RMF) proponen Z = 120, 122, i 126 com a número mágico de protones alternatius, depenent del conjunt de paràmetros seleccionat. És possible que en lloc d'un pico per a una capa específica de protones, existix un replanell d'efectes de la capa de protones de Z = 114 a Z =126.
Deuria fer-se notar que els càlculs sugerixen que el mínim de l'energia de correcció de clafoll i d'ahí la barrera de fissió més alta existixca per a 297115, causat per efectes de parells. Per les altes barreres de fissió esperades, qualsevol núcleu dins d'esta illa d'estabilitat exclusivament es desintegrarà per l'emissió de partícula alfa i com a tal el núcleu en la vida mija més alta predit és el 298Uuq>114. La vida mija esperada és poc provable que alcance valors superiors als 10 minuts, a no ser que la capa de neutrons N=184 demostre ser més estabilisant de lo predit, per a lo que existixen algunes proves. Ademés, el 297Uuq114 pot tindre una vida mija encara més llarga per l'efecte de neutró impar, que crea transicions entre nivells de Nilsson similars en valors de Qalfa menors.
En un o un atre cas, una illa d'estabilitat no representa núcleus en les majors vida mija, sino aquells que estan significativament estabilisats contra la fissió pels efectes de capa tancada.
Si be les proves per a les capes de neutrons tancades pot considerar-se directament de la variació sistemàtica dels valors de Qalfa per a les transicions d'estat fonamental ha estat fonamental, les proves per a les capes de protones tancades provenen de la vida mija de la fissió espontànea (parcial). Estes senyes poden a voltes ser difícils d'extraure, per unes taxes de producció baixes i una ramificació de fissió simple (SF) dèbil. En el cas de Z = 114, l'evidència dels efectes d'esta capa tancada proposta prové de la comparació entre les parelles de núcleus 282Cn112 (TSF1/2 = 0.8 ms) i 286Uuq114 (TSF1/2 = 130 ms), i, per un atre costat, 284Cn112 (TSF = 97 ms) i 288Uuq114 (TSF >800 ms). Atres proves que provenen de la medició de la vida mija SF parcial dels núcleus en Z> 114, com 290Uuh116 i 292Uuo118 (abdós isótonos, en N = 174). L'extracció d'efectes de Z = 114 es complica per la presència d'un efecte dominant N = 184 en esta regió.
La síntesis directa del núcleu de 298Uuq114 per una via d'evaporament-fusió és impossible, ya que cap combinació coneguda d'objectiu i proyectil pot proporcionar 184 neutrons en el núcleu compost.
S'ha sugerit que un isòtop ric en neutrons formar-se per la cuasifisión (fusió parcial seguida per fissió) d'un núcleu massiu. Tals núcleus tendixen a la fissió en la formació dels isòtops propencs als de capa tancada Z = 20 / N = 20 (40Ca), Z = 50 / N = 82 (132Sn) o Z = 82 / N = 126 (208Pb / 209Bi). Si Z = 114 representa una capa tancada, llavors la reacció hipotètica que seguix pot representar un método de síntesis:
- 204Hg80 + 136Xe54 → 298Uuq114 + 40Ca20 + 2 1n0
Recentment s'ha demostrat que les reaccions de transferència de múltiples nucleones en colisions de núcleus dels actínits (com O + Cm) podria utilisar-se per a sintetisar núcleus superpesados rics en neutrons localisats en la illa d'estabilitat.[23]
També és possible que el 298Uuq114 puga ser sintetisats per la desintegració alfa d'un núcleu massiu. Este método dependrà en gran mida de l'estabilitat SF de tals núcleus, ya que la vida mija per a la desintegració alfa s'espera que siguen molt curts. Els rendiments d'estes reaccions també és molt provable que siga extremadament menuda. Una reacció d'este tipo és:
- 224Pu94(96Zr40, 2n) → 338Utq134 → → 298Uuq114 + 10 4He2
- ↑ «Discovery of the Elements with Atomic Number 114 and 116» (en en). IUPAC. Archivat des d'el original, el 26 d'agost de 2011. Consultat el 4 de juny de 2011.
- ↑ Gas Phase Chemistry of Superheavy Elements
- Archivat el 20 de febrer de 2012 archivat en Wayback Machine., lecture by Heinz W. Gäggeler, Nov. 2007. Últim accés 12 de decembre de 2008.
- ↑ 3,0 3,1 Oganessian, Yu. Ts.(1999).83
- 3154.doi:10.1103/PhysRevLett.83.3154.
- ↑ 4,0 4,1 Yeremin, A. V.(1999).400
- 242.doi:10.1038/22281.
- ↑ 5,0 5,1 Oganessian, Yu. Ts.(2000).62
- 041604.doi:10.1103/PhysRevC.62.041604.
- ↑ 6,0 6,1 6,2 Oganessian, Yu. Ts.(2004).69
- 054607.doi:10.1103/PhysRevC.69.054607.
- ↑ R.C.Barber; H.W.Gaeggeler;P.J.Karol;H. Nakahara; E.Verdaci; E. Vogt(2009).81
- 1331.doi:10.1351/PAC-REP-08-03-05.
- ↑ Koppenol, W. H.(2002).74
- 787.doi:10.1351/pac200274050787.
- ↑ [enllaç trencat]
- ↑ Oganessian, Yu. Ts.(2004).70
- 064609.doi:10.1103/PhysRevC.70.064609.
- ↑ 11,0 11,1 11,2 "Measurements of cross sections and decay properties of the isotopes of elements 112, 114, and 116 produced in the fusion reactions 233,238O, 242Pu, and 248Cm+48Ca", Oganessian et al., JINR preprints, 2004. Retrieved on 2008-03-03
- ↑ Stavsetra, L.(2009).103
- 132502.doi:10.1103/PhysRevLett.103.132502.
- ↑ vore livermorio
- ↑ 14,0 14,1 vore ununoctio
- ↑ vore Flerov lab annual reports 2000-2006
- ↑ 16,0 16,1 Feng, Zhao-Qing(2007).76
- 044606.doi:10.1103/PhysRevC.76.044606.
- ↑ Feng, Z(2009).«Production of heavy and superheavy nuclei in massive fusion reactions».816doi:10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003.
- ↑ 18,0 18,1 Erro en la cita: L'element
<ref> no és vàlit;
puix no n'hi ha una referència en text nomenada VZ
- ↑ P. Roy Chowdhury, C. Samanta, and D. N. Basu73
- 014612.doi:10.1103/PhysRevC.73.014612.
- ↑ C. Samanta, P. Roy Chowdhury and D.N. Basu(2007).789
- 142–154.doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001.
- ↑ P. Roy Chowdhury, C. Samanta, and D. N. Basu(2008).77
- 044603.doi:10.1103/PhysRevC.77.044603.
- ↑ P. Roy Chowdhury, C. Samanta, and D. N. Basu(2008).94
- 781–806.doi:10.1016/j.adt.2008.01.003.
- ↑ Zagrebaev, V; Greiner, W(2008).78
- 034610.doi:10.1103/PhysRevC.78.034610.
|
