Interested Article - Изотопы оганесона

Обнаруженные цепочки альфа-распадов, начавшихся с образования ²⁹⁴ Og и завершившихся спонтанным делением дочернего ядра

Изото́пы оганесо́на — разновидности атомов (и ядер) химического элемента оганесона , имеющие разное содержание нейтронов в ядре. В природе ни один из его изотопов не обнаружен. Один из изотопов, ²⁹⁷ Og, получен в ходе эксперимента, который проводился тремя циклами в феврале-июне 2002, феврале-марте 2005 и мае-июне 2005 года группой физиков под руководством Юрия Оганесяна в ОИЯИ (Дубна, Россия) совместно с физиками из Ливерморской национальной лаборатории . Ядра кальция -48 (в общей сложности 4,1·10 ¹⁹ ионов ), разогнанные на ускорителе тяжёлых ионов до энергии около 30 МэВ , попадали на тонкую мишень из калифорния -249. Оганесон-297 образовывался в следующей реакции (её сечение очень мало: 0,5 +1,6
−0,3 пико барн ):

{\ce {^{249}_{98}{Cf}+_{20}^{48}{Ca}\to _{118}^{294}{Og}+3_{0}^{1}{n}.}}

Были обнаружены три ядра ²⁹⁷ Og путём детектирования цепочки альфа-распадов, завершившейся спонтанным делением. Кроме того, было обнаружено одно событие спонтанного деления с кинетической энергией фрагментов 223 МэВ через 3,16 мс после образования ядра. Это событие может быть прямым распадом ядра оганесона-297. Однако ввиду малой статистической значимости оно позволяет лишь установить верхнее ограничение на относительную вероятность данной моды распада ²⁹⁷ Og (не более 50%) .

Для двух других изотопов ( ²⁹³ Og и ²⁹⁵ Og) выполнены лишь теоретические расчёты свойств, хотя в 1999 году появилось сообщение о синтезе ²⁹³ Og по реакции холодного слияния свинца-208 и криптона-86:

{\ce {^{86}_{36}{Kr}+_{82}^{208}{Pb}\to _{118}^{293}{Og}+_{0}^{1}{n}}}

;

эта работа оказалась основанной на результатах, сфальсифицированных одним из авторов, и была отозвана .

Ядерные изомерные состояния у изотопов оганесона на 2017 год не обнаружены .

Моды распада

Все три исследованных экспериментально и теоретически изотопа оганесона нестабильны по отношению к альфа-распаду ; альфа-активность подтверждена экспериментально для ²⁹⁴ Og (с периодом полураспада 700 микросекунд). Все они являются нейтронодефицитными ядрами и, следовательно, также должны испытывать электронный захват и β ⁺ -распад (последний кинематически разрешён при доступной энергии распада Q _β выше 1,022 МэВ , что выполняется, согласно расчётам, как минимум для ²⁹³ Og и ²⁹⁴ Og; таким образом, обе указанные моды бета-распада, е -захват и позитронный распад, для этих нуклидов должны конкурировать). Наконец, как и у всех сверхтяжёлых ядер , среди мод распада должно присутствовать спонтанное деление ; возможно, оно было зарегистрировано для ²⁹⁴ Og .

Хотя время жизни изотопов оганесона с массовым числом 293, 294 и 295 мало́, более тяжёлые изотопы могут быть более стабильны. Для нуклида с числом нейтронов N =198 (оганесон-316) предсказано время жизни по отношению к альфа-распаду, достигающее 10 ¹⁹ секунд (3·10 ¹¹ лет), что позволило бы ему сохраниться в природе с момента нуклеосинтеза при условии отсутствия у него других мод радиоактивного распада с существенно более коротким временем жизни .

Таблица изотопов оганесона

Символ нуклида	Z ( p )	N( n )	Масса изотопа ( а. е. м. )	Период полураспада (T _1/2 )	Канал распада	Продукт распада	Спин и чётность ядра
²⁹⁴ Og	118	176	294,21392(71)#	700(300) мкс	α	²⁹⁰ Lv	0+
²⁹⁴ Og	118	176	294,21392(71)#	700(300) мкс	СД	(разные)	0+

Пояснения к таблице

Индексами 'm', 'n', 'p' (рядом с символом) обозначены возбужденные изомерные состояния нуклида.

Значения, помеченные решёткой (#), получены не из одних лишь экспериментальных данных, а (хотя бы частично) оценены из систематических трендов у соседних нуклидов (с такими же соотношениями Z и N). Неуверенно определённые значения спина и/или его чётности заключены в скобки.

Погрешность приводится в виде числа в скобках, выраженного в единицах последней значащей цифры, означает одно стандартное отклонение (за исключением распространённости и стандартной атомной массы изотопа по данным ИЮПАК , для которых используется более сложное определение погрешности). Примеры: 29770,6(5) означает 29770,6 ± 0,5; 21,48(15) означает 21,48 ± 0,15; −2200,2(18) означает −2200,2 ± 1,8.

Примечания

Oganessian, Yu. T. Synthesis and decay properties of superheavy elements (англ.) // Pure Appl. Chem. : journal. — 2006. — Vol. 78 , no. 5 . — P. 889—904 . — doi : .
↑ Oganessian Yu. Ts. et al. (англ.) // Physical Review C. — 2006. — Vol. 74. — P. 044602. — doi : . — Bibcode : . 13 сентября 2019 года.
Ninov V. et al. (англ.) // Physical Review Letters . — 1999. — Vol. 83. — P. 1104—1107.
Public Affairs Department. (англ.) . Berkeley Lab (21 июля 2001). Дата обращения: 21 июня 2017. Архивировано из 26 августа 2011 года.
↑ Данные приведены по Kondev F. G. , Wang M. , Huang W. J. , Naimi S. , Audi G. (англ.) // . — 2021. — Vol. 45 , iss. 3 . — P. 030001-1—030001-180 . — doi : .
↑ Данные приведены по Wang M. , Audi G. , Kondev F. G. , Huang W. J. , Naimi S. , Xu X. (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41 , iss. 3 . — P. 030002-1—030002-344 . — doi : .
Duarte S B , Tavares O A P , Gonçalves M , Rodríguez O , Guzmán F , Barbosa T N , García F , Dimarco A. // Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. — 2004. — 21 сентября ( т. 30 , № 10 ). — С. 1487—1494 . — ISSN . — doi : . [ ]