Открыть главное меню
Обнаруженные цепочки альфа-распадов, начавшихся с образования 294Og 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, 294Og, 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 4,1·1019 ионов), разогнанные на ускорителе тяжёлых ионов до энергии около 30 МэВ, попадали на тонкую мишень из калифорния-249. Оганесон-294 образовывался в следующей реакции (её сечение очень мало: 0,5+1,6
−0,3
пикобарн
):


Были обнаружены три ядра 294Og 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-294. Однако ввиду малой статистической значимости оно позволяет лишь установить верхнее ограничение на относительную вероятность данной моды распада 294Og (не более 50%)[1][2].

Для двух других изотопов (293Og и 295Og) выполнены лишь теоретические расчёты свойств, хотя в 1999 году появилось сообщение[3] о синтезе 293Og по реакции холодного слияния свинца-208 и криптона-86:

;

эта работа оказалась основанной на результатах, сфальсифицированных одним из авторов, и была отозвана[4].

Ядерные изомерные состояния у изотопов оганесона на 2017 год не обнаружены[5].

Моды распадаПравить

Все три исследованных экспериментально и теоретически изотопа оганесона нестабильны по отношению к альфа-распаду; альфа-активность подтверждена экспериментально для 294Og. Все они являются нейтронодефицитными ядрами и, следовательно, также должны испытывать электронный захват и β+-распад (последний кинематически разрешён при доступной энергии распада Qβ выше 1,022 МэВ, что выполняется, согласно расчётам, как минимум для 293Og и 294Og; 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[6]; возможно, оно было зарегистрировано для 294Og[2].

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 1019 секунд (3·1011 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[7].

Таблица изотопов оганесонаПравить

Символ
нуклида
Z(p) N(n) Спин и
чётность
ядра
(Jπ)[5]
Атомная масса[6]
(а.е.м.)
Избыток массы
изотопа[6] (кэВ)
Энергия связи
на нуклон[6]
(кэВ)
Парциальный
период
полураспада

(T1/2)[5]
Моды
распада[5][6]
Энергия
распада,
кэВ[6]
Дочерний
нуклид
293Og 118 175 1/2+# 293,21350(75)# 198 870(700)# 7077(2)# 1# мс α? 11 920(500)# 289
116
Lv
? EC+β+? 4490(1070)# 293
117
Ts
? SF?
294Og 118 176 0+ 294,21413(71)# 199 460(660)# 7079(2)# 1,15(0,47) мс α 11 840(70) 290
116
Lv
? EC + β+ ? 2940(940)# 294
117
Ts
>1,15 мс[2] SF?
295Og 118 177 ? 295,21633(69)# 201 510(640)# 7075(2)# 10# мс α? 11 700(200)# 291
116
Lv
? EC + β+ ? ? 295
117
Ts
? SF?

Значения, отмеченные решёткой (#), не были измерены непосредственно и получены путём теоретических расчётов. В скобках указаны стандартные погрешности значений в единицах последнего знака.

ПримечанияПравить

  1. Oganessian, Yu. T. Synthesis and decay properties of superheavy elements (англ.) // Pure Appl. Chem. : journal. — 2006. — Vol. 78, no. 5. — P. 889—904. — DOI:10.1351/pac200678050889.
  2. 1 2 3 Oganessian Yu. Ts. et al. Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the 249Cf and 245Cm+48Ca fusion reactions (англ.) // Physical Review C. — 2006. — Vol. 74. — P. 044602. — DOI:10.1103/PhysRevC.74.044602. — Bibcode2006PhRvC..74d4602O.
  3. Ninov V. et al. Observation of Superheavy Nuclei Produced in the Reaction of 86Kr with 208Pb (англ.) // Physical Review Letters. — 1999. — Vol. 83. — P. 1104—1107.
  4. Public Affairs Department. Results of element 118 experiment retracted (англ.) (недоступная ссылка). Berkeley Lab (21 July 2001). Дата обращения 21 июня 2017. Архивировано 26 августа 2011 года.
  5. 1 2 3 4 Audi G., Kondev F. G., Wang M., Huang W. J., Naimi S. The Nubase2016 evaluation of nuclear properties (англ.) // Chinese Physics C. — 2017. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030001-1—030001-138. — DOI:10.1088/1674-1137/41/3/030001. — Bibcode2017ChPhC..41c0001A.
  6. 1 2 3 4 5 6 Wang M., Audi G., Kondev F. G., Huang W. J., Naimi S., Xu X. The Ame2016 atomic mass evaluation (II). Tables, graphs, and references (англ.) // Chinese Physics C. — 2016. — Vol. 41, iss. 3. — P. 030003-1—030003-442. — DOI:10.1088/1674-1137/41/3/030003.; P.030003-73.
  7. Duarte S B, Tavares O A P, Gonçalves M, Rodríguez O, Guzmán F, Barbosa T N, García F, Dimarco A. Half-life predictions for decay modes of superheavy nuclei // Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. — 2004. — 21 сентября (т. 30, № 10). — С. 1487—1494. — ISSN 0954-3899. — DOI:10.1088/0954-3899/30/10/014. [исправить]