鎶的衰变产物

发布网友 发布时间：2022-04-19 20:06

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热心网友 时间：2023-06-21 22:02

主条目：鎶的同位素
超重元素如鎶是由粒子加速器轰击轻元素，诱导核聚变反应。大部分鎶的同位素可用这种方式直接合成，一些较重的只能作为更重元素的衰变产物被观测到。
核融合反应根据所涉及的能量被分为“热聚变”和“冷聚变”。在热核聚变反应，很轻和高能量弹加速撞向非常重的目标（多数都是锕系元素），从而引发复合核在高激发能（40-50MeV），可能会蒸发掉几个（3至5个）中子。在冷聚变反应，产生的融合原子核有一个相对较低的激发能（10-20MeV），从而降低发生裂变反应的概率。由于融合核冷却到基态，它们需要排放的只有一个或两个中子，因此，允许产生更多的富含中子的产物。后者是一个独特的概念，从这个地方核聚变声称要实现在室温条件下（见冷聚变）。 在1996年重离子研究所首次进行合成鎶的冷核聚变反应，并报告检测到两个Cn的衰变链。
2000年，他们撤回了此前的发表。在2000年重复的反应，他们希望能够进一步合成鎶原子。他们企图测量1N激发能，但在2002年的Zn束遭受了失败。
Cn的发现在2004年被日本理化学研究所证实，那里的研究人员进一步发现两个原子的同位素，并能确认整个衰变链的衰变量据。
Cn合成成功后，重离子研究所在1997年使用Zn进行了反应，研究同位旋（富含中子）对化学产量的影响。
该实验开始后，采用Ni离子合成一个鐽同位素。由于没有检测到Cn的衰变链导致截面*在1.2 PB。
1990年，一些初步迹象显示，鎶的同位素在多GeV的质子照射钨靶的情况下形成，重离子研究所和耶路撒冷大学合作研究了下列反应。
他们探测到一些自发裂变活动和12.5MeV的α衰变，这两者给指向辐射俘获产品Cn或1N蒸发残渣Cn。技术工作组和联合工作方案的结论是需要更多的研究来证实这些结论。 1998年，俄罗斯杜布纳Flerov核研究实验室（FLNR）开始了一个研究项目：使用钙-48核的“暖”聚变反应，合成超重元素。
新合成的Cn自发裂变成较轻的核素，半衰期约为5分钟。
该产物的长半衰期使科学家发起第一次针对鎶的化学气态实验。2000年，杜布纳的Yuri Yukashev重复实验，但未能证实任何半衰期为5分钟的自发裂变。2001年实验被重复，自发裂变造成的八块碎片被发现积累于低温部分，表明了鎶类似氡的属性。不过，有些科学家严重怀疑这些结果的由来。为了确认鎶的合成，同样的团队在2003年1月成功地重复了反应，证实了衰变模式和半衰期。他们还能够计算出估计的自发裂变活动质量至285。
美国的劳伦斯伯克利国家实验室团队在2002年进行的反应无法检测到任何自发裂变，计算的截面*在1.6 PB。
在2003-2004年杜布纳的团队使用稍微不同的设置：杜布纳天然气填充反冲分离器（DGFRS）重复反应。这一次，Cn被发现以9.53 MeV进行α衰变，半衰期约为4分钟。Cn也在4N通道被观察到（蒸发掉4中子）。
2003年，德国重离子研究所进行了搜索五分钟自发裂变活性的化学实验。像杜布纳的团队，他们能够在低温部分探测到七块自发裂变碎片。然而，这些自发裂变事件不相关，这表明他们不是从实际直接自发裂变的鎶原子核，并对原本得出类似氡般的化学性能提出质疑。
在杜布纳公布Cn不同的衰变属性后，重离子研究所的团队在2004年9月重复实验。他们无法检测到任何自发裂变事件和计算的截面*1.6 PB为检测一个事件，而不是由杜布纳报道的2.5 PB产量。
2005年5月，重离子研究所进行了物理实验，并确定了Cn的单个原子具有半衰期短的自发裂变，暗示以前未知的自发裂变分支。然而，杜布纳初步共观察了数次直接自发裂变事件，但已经错过了母核的α衰变。这些结果表明情况并非如此。
Cn的新衰变量据被证实在2006年的PSI-FLNR联合实验（旨在探测鎶的化学性质）。Cn的两个原子，被观察到在Fl的衰变产物中。实验表明，鎶表现为典型的12族成员，是化学性质不稳定的金属。
最后，重离子研究所的小组在2007年1月成功地重复他们的物理实验和检测Cn的三个原子，确认双方的α衰变和自发裂变的衰变模式。
因此，5分的自发裂变活动仍未经证实和不明。它可能是一个核异构体，即Cn，其截面依赖于准确的生产方法。