| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Нихоний ( 113 Nh) - синтетический элемент. Будучи синтетическим, он не может быть задан стандартным атомным весом и, как и все искусственные элементы, не имеет стабильных изотопов. Первый изотоп, чтобы быть синтезирован был 284 Nh как продукт распада от 288 Мгц в 2003 первый изотоп, чтобы быть непосредственно синтезирован был 278 Nh в 2004 Есть 6 известных радиоизотопов от 278 Nh до 286 Nh, наряду с неподтвержденными 287 Nh и 290 Nh. Самый долгоживущий изотоп - 286 Nh с периодом полураспада 8 секунд.
Нуклид | Z | N | Изотопная масса ( Да ) | Период полураспада | Режим распада | Дочерний изотоп | Спин и паритет |
---|---|---|---|---|---|---|---|
278 Nh | 113 | 165 | 278.17058 (20) # | 1,4 мс | α | 274 Rg | |
282 Nh | 113 | 169 | 282.17567 (39) # | 73 мс | α | 278 Rg | |
283 Nh | 113 | 170 | 283.17657 (52) # | 75 мс | α | 279 Rg | |
284 Nh | 113 | 171 | 284.17873 (62) # | 0,91 с | α (96,8%) | 280 Rg | |
ЭК (3,2%) | 284 Cn | ||||||
285 Nh | 113 | 172 | 285.17973 (89) # | 4,2 с | α | 281 Rg | |
286 Nh | 113 | 173 | 286.18221 (72) # | 9,5 с | α | 282 Rg | |
287 Nh | 113 | 174 | 287.18339 (81) # | 5.5 с | α | 283 Rg | |
290 Nh | 113 | 177 | 2 с? | α | 286 Rg |
EC: | Электронный захват |
Сверхтяжелые элементы, такие как нихоний, производятся путем бомбардировки более легких элементов в ускорителях частиц, которые вызывают реакции синтеза. В то время как большинство изотопов нихония могут быть синтезированы напрямую таким способом, некоторые более тяжелые изотопы наблюдались только как продукты распада элементов с более высокими атомными номерами.
В зависимости от задействованных энергий первые делятся на «горячие» и «холодные». В реакциях горячего синтеза очень легкие высокоэнергетические снаряды ускоряются в сторону очень тяжелых целей ( актинидов ), в результате чего образуются составные ядра с высокой энергией возбуждения (~ 40–50 МэВ ), которые могут либо делиться, либо испаряться несколько (3-5) нейтроны. В реакциях холодного синтеза образовавшиеся конденсированные ядра имеют относительно низкую энергию возбуждения (~ 10–20 МэВ), что снижает вероятность того, что эти продукты будут подвергаться реакциям деления. Когда слитые ядра охлаждаются до основного состояния, им требуется испускание только одного или двух нейтронов, что позволяет производить больше продуктов, богатых нейтронами. Последняя концепция отличается от концепции, в которой ядерный синтез, как утверждалось, достигается при условиях комнатной температуры (см. Холодный синтез ).
До синтеза нихония группой RIKEN ученые из Института исследований тяжелых ионов (Gesellschaft für Schwerionenforschung) в Дармштадте, Германия, также пытались синтезировать нихоний, бомбардируя висмут-209 цинком-70 в 1998 году. два отдельных прогона реакции. Они повторили эксперимент в 2003 году снова, но безуспешно. В конце 2003 года новая команда RIKEN, используя свой эффективный аппарат GARIS, попыталась отреагировать и достигла предела в 140 фб. В декабре 2003 г. - августе 2004 г. они прибегли к «грубой силе» и проводили реакцию в течение восьми месяцев. Им удалось обнаружить один атом 278 Nh. Они повторили реакцию в нескольких запусках в 2005 году и смогли синтезировать второй атом, а затем третий в 2012 году.
В таблице ниже представлены различные комбинации мишеней и снарядов, которые могут быть использованы для образования составных ядер с Z = 113.
Цель | Снаряд | CN | Результат попытки |
---|---|---|---|
208 Пб | 71 Ga | 279 Nh | Реакция еще не предпринята |
209 Би | 70 Zn | 279 Nh | Успешная реакция |
238 U | 45 сбн | 283 Nh | Реакция еще не предпринята |
237 нп | 48 Ca | 285 Nh | Успешная реакция |
244 Pu | 41 К | 285 Nh | Реакция еще не предпринята |
250 см | 37 Cl | 287 Nh | Реакция еще не предпринята |
248 см | 37 Cl | 285 Nh | Реакция еще не предпринята |
В июне 2006 года команда Дубны-Ливермора синтезировала нихоний напрямую, бомбардируя мишень из нептуния- 237 ускоренными ядрами кальция-48 в поисках более легких изотопов 281 Nh и 282 Nh и продуктов их распада, чтобы получить представление о стабилизирующих эффектах. замкнутых нейтронных оболочек при N = 162 и N = 184:
Обнаружены два атома 282 Nh.
Остаток испарения | Наблюдаемый изотоп нихония |
---|---|
294 ур., 290 эт.? | 290 Nh? |
287 эт? | 287 Nh? |
294 Ts, 290 Mc | 286 Nh |
293 Ts, 289 Mc | 285 Nh |
288 мк | 284 Nh |
287 мк | 283 Nh |
Нихоний наблюдался как продукт распада московия (через альфа-распад). Московий в настоящее время имеет четыре известных изотопа; все они претерпевают альфа-распад, превращаясь в ядра нихония с массовыми числами от 283 до 286. Исходные ядра московия сами могут быть продуктами распада теннессина. Это также может происходить как продукт распада флеровия (посредством захвата электронов), а исходные ядра флеровия сами могут быть продуктами распада ливермория. На сегодняшний день не известно никаких других элементов, распадающихся до нихония. Например, в январе 2010 года команда Дубны ( ОИЯИ ) идентифицировала нихоний-286 как продукт распада теннессина через последовательность альфа-распада:
В приведенной ниже таблице представлены различные комбинации мишеней и снарядов, для которых расчеты дали оценки выходов поперечных сечений из различных каналов испарения нейтронов. Дан канал с максимальной ожидаемой доходностью.
DNS = двухъядерная система; σ = поперечное сечение
Цель | Снаряд | CN | Канал (продукт) | σ макс | Модель | Ссылка |
---|---|---|---|---|---|---|
209 Би | 70 Zn | 279 Nh | 1n ( 278 Nh) | 30 фб | DNS | |
238 U | 45 сбн | 283 Nh | 3n ( 280 Nh) | 20 фб | DNS | |
237 нп | 48 Ca | 285 Nh | 3n ( 282 Nh) | 0,4 пб | DNS | |
244 Pu | 41 К | 285 Nh | 3n ( 282 Nh) | 42,2 фб | DNS | |
250 см | 37 Cl | 287 Nh | 4n ( 283 Nh) | 0,594 пб | DNS | |
248 см | 37 Cl | 285 Nh | 3n ( 282 Nh) | 0,26 пб | DNS |