𨭎的同位素

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𨭎（釒喜）的同位素

主要的𨭎同位素

同位素 衰變 丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量 （MeV） 產物 ^269Sg syn 3 分鐘 α 8.50(6) ^265Rf（英语：rutherfordium-265） ^271Sg syn 2 分鐘 67% α 8.54 ^267Rf（英语：rutherfordium-267） 33% SF - ^267Sg syn 1.4 分鐘 17% α 8.20 ^263Rf（英语：rutherfordium-263） 83% SF - ^265mSg syn 16.2 秒 α 8.70 ^261mRf（英语：rutherfordium-261） ^265Sg syn 8.9 秒 α 8.90, 8.84, 8.76 ^261Rf（英语：rutherfordium-261） ※同位素依半衰期長度排序

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圖表

符號	Z（ p ）	N（ n ）	同位素質量（u）	半衰期	衰變 方式^[n 1]	衰變 產物	原子核 自旋
	激發能量
^258Sg	106	152	258.11298(44)#	3.3(10) ms [2.9(+13−7) ms]	SF	(various)	0+
^259Sg	106	153	259.11440(13)#	580(210) ms [0.48(+28−13) s]	α	^255Rf	1/2+#
^260Sg	106	154	260.114384(22)	3.8(8) ms	SF (74%)	(various)	0+
					α (26%)	^256Rf
^261Sg	106	155	261.115949(20)	230(60) ms	α (98.1%)	^257Rf	7/2+#
					ε (1.3%)	^261Db
					SF (.6%)	(various)
^261mSg				92 µs	IC	^261Sg
^262Sg^[n 2]	106	156	262.11634(4)	8(3) ms [6.9(+38−18) ms]	SF (92%)	(various)	0+
					α (8%)^[1]	^258Rf
^263Sg^[n 3]	106	157	263.11829(10)#	1.0(2) s	α	^259Rf	9/2+#
^263mSg	100(70)# keV			120 ms	α (87%)	^259Rf	3/2+#
					SF (13%)	(various)
^264Sg	106	158	264.11893(30)#	37 ms	SF	(various)	0+
^265aSg	106	159	265.12109(13)#	8(3) s	α	^261Rf
^265bSg				16.2 s	α	^261Rf
^266Sg^[n 4]	106	160	266.12198(26)#	360 ms	SF	(various)	0+
^267Sg^[n 5]	106	161	267.12436(30)#	1.4 min	SF (83%)	(various)
					α (17%)	^263Rf
^269Sg^[n 6]	106	163	269.12863(39)#	3.1 min^[2]	α	^265Rf
^271Sg^[n 7]	106	165	271.13393(63)#	2.4 min	α (67%)	^267Rf
					SF (33%)	(various)

備註:畫上#號的數據代表沒有經過實驗的證明，只是理論推測而已，而用括號括起來的代表數據不確定性。

核合成

冷核聚變

本節有關以冷核聚變反應合成𨭎原子核。這些過程在低激發能（約10至20 MeV，因而稱為「冷」核聚變）生成複核，裂變之後存活機率較高。處於激發狀態的原子核再衰變至基態，期間只發出一顆或兩顆中子。

²⁰⁸Pb(⁵⁴Cr,xn)^262-xSg (x=1,2,3)

位於前蘇聯杜布納聯合核研究所由格奥尔基·弗廖罗夫領導的團隊在1974年首次利用冷核聚變反應嘗試合成𨭎。他們宣布製造出一次0.48秒長的自發裂變，並指向²⁵⁹Sg。根據後期證據，他們很可能當時探測到²⁶⁰Sg及其衰變產物²⁵⁶Rf兩者的衰變反應。The TWG的結論為，根據當時的證據不足以作出任何結論。^[3]

該團隊在1983至1984年再次研究這條反應，並探測到5秒長的自發裂變，並直接指向²⁶⁰Sg。^[3]

位於德國重離子研究所的團隊首次在1985年研究了這條反應。他們使用的是改進了的母子體衰變關係法，並探測到²⁶¹Sg (x=1)和²⁶⁰Sg，以及測量到不完整的1n中子蒸發激發函數。 ^[4]

2000年12月，位於法國國家大型重離子加速器的團隊研究了該反應，並探測到10顆²⁶¹Sg原子及2顆²⁶⁰Sg原子。

在優化設施之後，重離子研究所人員在2003年使用金屬鉛目標測量了1n激發函數。同年5月，他們成功把鉛-208目標替換成更耐損耗的硫化鉛（PbS）目標，從而能夠在日後使用更強的離子束。他們探測了1n、2n和3n激發函數，並首次在²⁶¹Sg同位素上運用α-γ光譜法。他們探測到這個同位素的大約1600個原子，還辨認到新的α光譜線，量度了更準確的半衰期以及辨認出新的電子捕獲和自發裂變支鏈。另外，他們首次探測到了來自衰變產物鑪的K殼層X光，並改進了有關²⁶⁰Sg的數據，包括一個不確定的同核異構體。這項研究在2005年9月和2006年3月也有繼續進行。對²⁶¹Sg的累積數據於2007年發佈。^[5]2005年9月的工作也包括開始對²⁶⁰Sg進行光譜分析。

位於劳伦斯伯克利国家实验室的團隊最近研究了這條反應，從而對同位素²⁶¹Sg進行分析。他們探測到一個新的同核異構體^261mSg，其通過內部轉換衰變到基態。在同一項實驗中，他們也證實了衰變產物²⁵⁷Rf的K殼層同核異構體^257m2Rf。^[6]

²⁰⁷Pb(⁵⁴Cr,xn)^261-xSg (x=1,2)

位於杜布納的團隊在1974年研究了這條反應，結果與先前使用鉛-208目標時相同。自發裂變活動最先指向²⁵⁹Sg，但之後改為指向²⁶⁰Sg或²⁵⁶Rf，或兩者皆是。在1983至1984年的進一步工作中探測到5秒長的自發裂變，指向衰變源²⁶⁰Sg。^[3]

重離子研究所的團隊首次在1985年利用母子體衰變關係法研究了該反應。他們確定探測到²⁵⁹Sg，其為2n中子蒸發通道產物。^[4]

這條反應在2005年3月再一次被使用。研究用硫化鉛目標對偶-偶同位素²⁶⁰Sg進行光譜分析。

²⁰⁶Pb(⁵⁴Cr,xn)^260-xSg

杜布納團隊在1974年研究了該反應。他們用它來判斷使用Pb-207和Pb-208目標時所觀察到的自發裂變行為的源頭。他們並沒有探測到任何自發裂變，意味著產生的同位素主要進行α衰變。^[3]

²⁰⁸Pb(⁵²Cr,xn)^260-xSg (x=1,2)

在1974年一系列冷核聚變反應中，杜布納的團隊也研究了該反應，但同樣沒有探測到自發裂變。^[3]劳伦斯伯克利国家实验室在2006年研究發射物同位旋的效應以及複核原子量對蒸發殘餘量的影響，當中再次研究了這條反應。他們在測量1n激發函數時，辨認出²⁵⁹Sg和²⁵⁸Sg。^[7]

²⁰⁹Bi(⁵¹V,xn)^260-xSg (x=2)

在1974年一系列冷核聚變反應中，杜布納的團隊也研究了該反應，但同樣沒有探測到自發裂變。^[3]1994年，重離子研究所的團隊利用這條反應合成𨭎，從而研究新發現的偶-偶同位素²⁵⁸Sg。他們探測到10顆²⁵⁸Sg原子，其進行了自發裂變。

熱核聚變

本節有關以熱核聚變反應合成𨭎原子核。這些過程在高激發能（約40至50 MeV，因而稱為「熱」核聚變）生成複核，裂變及擬裂變之後存活機率較低。處於激發狀態的原子核再衰變至基態，期間發出3至5顆中子。

²³⁸U(³⁰Si,xn)^268-xSg (x=3,4,5,6)

對該反應的首次研究是由日本原子能研究所的科學家於1998年進行的。他們探測到一次自發裂變，當時不確定地指向新同位素²⁶⁴Sg或由²⁶³Sg經過電子捕獲後形成的²⁶³Db。^[8]2006年，重離子研究所和劳伦斯伯克利国家实验室同時研究了該反應，並使用了母子體衰變關係法。劳伦斯伯克利的團隊測量了4n、5n和6n通道的激發函數，而重離子研究所的團隊則觀察到額外的3n通道活動。^[9][10][11]兩組人員都辨認出新同位素²⁶⁴Sg，其在短半衰期內進行了自發裂變。

²⁴⁸Cm(²²Ne,xn)^270-xSg (x=4?,5)

1993年，位於杜布納由Yuri Lazarev帶領的團隊宣布發現了半衰期較長的²⁶⁶Sg和²⁶⁵Sg，都是經過這條反應在4n和5n通道中產生的。這是在尋找可進行化學研究的𨭎同位素之後得到的成果。報告中指出，²⁶⁶Sg以8.57 MeV的能量放射α粒子，半衰期約為20秒。這為Z=108，N=162閉核的穩定性理論提供了證據。^[12]1997年，重離子研究所進一步研究了該反應。儘管他們確認了²⁶⁶Sg的產量、衰變模式及半衰期，但是一些矛盾之處仍然存在。在最近進行的對²⁷⁰Hs的合成實驗中（見𨭆）發現，²⁶⁶Sg只進行短半衰期的自發裂變（T_SF = 360 ms）。有可能這是其基態（^266gSg），而另一個直接產生的活動則指向高旋的K同核異構體^266mSg。要證實這一點需要進一步的實驗。

最近在重新評估²⁶⁵Sg和²⁶⁶Sg的衰變特性後，得出的結論為，至今所有衰變都源自具有兩種同核異構體的²⁶⁵Sg。其一是^265aSg，其主要的α線位於8.85 MeV，計算出的半衰期為8.9秒；而^265bSg的衰變能量為8.70 MeV，半衰期為16.2秒。直接產生時，兩個同核異構能級同時存在。從²⁶⁹Hs的衰變數據中能看出，^265bSg是在²⁶⁹Hs衰變時產生的，並會衰變至短半衰期的^261gRf同位素。這意味著²⁶⁶Sg其實並非放射α粒子的長半衰期同位素，它實際上在短時間內就會進行裂變。

無論源頭是哪一個同位素，研究人員最近成功使用這條反應來研究𨭎的化學屬性（見下）。

²⁴⁹Cf(¹⁸O,xn)^267-xSg (x=4)

劳伦斯伯克利和勞倫斯利福摩爾國家實驗室的合作團隊在1974年首次成功合成了𨭎。^[13]在成功時所用的實驗中，他們利用了新的母子體關係法辨認出新同位素²⁶³Sg。1975年，橡樹嶺國家實驗室的團隊證實了這些衰變數據，但未能辨認出一致的X光，因此未能證明𨭎確實被合成了。1979年，位於杜布納的團隊通過探測自發裂變來研究了這條反應。相比從伯克利得出的數據，他們計算出²⁶³Sg的自發裂變支鏈為70%。原先成功的合成反應在1994年終於被劳伦斯伯克利的另一個團隊證實。^[14]

作為衰變產物

𨭎的同位素也是某些更高元素衰變中的產物。下表列出至今為止的觀測：

蒸發殘餘	𨭎同位素
^291Lv, ^287Fl, ^283Cn	^271Sg
^285Fl	^269Sg
^271Hs	^267Sg
^270Hs	^266Sg
^277Cn, ^273Ds, ^269Hs	^265Sg
^271Ds, ^267Ds	^263Sg
^270Ds	^262Sg
^269Ds, ^265Hs	^261Sg
^264Hs	^260Sg

註釋

1. Abbreviations:
   EC: Electron capture
   IC: Internal conversion
   SF: Spontaneous fission
2. Not directly synthesized, occurs in the decay chain of ²⁷⁰Ds
3. Not directly synthesized, occurs in the decay chain of ²⁷¹Ds
4. Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷⁰Hs
5. Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷¹Hs
6. Not directly synthesized, occurs in the decay chain of ²⁸⁵Fl
7. Not directly synthesized, occurs in the decay chain of ²⁸⁷Fl

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参考文獻

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2. V. K. Utyonkov. Synthesis of superheavy nuclei at limits of stability: ^239,240Pu + ⁴⁸Ca and ^249-251Cf + ⁴⁸Ca reactions (PDF). Super Heavy Nuclei International Symposium, Texas A & M University, College Station TX, USA. March 31 – April 2, 2015 [2015-11-05]. （原始内容 (PDF)于2015-06-06）. 
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5. Streicher; Antalic, S.; Aro, S. S.; Venhart, M.; Hessberger, F. P.; Hofmann, S.; Ackermann, D.; Kindler, B.; Kojouharov, I.; et al. Alpha-Gamma Decay Studies of ²⁶¹Sg. Acta Physica Polonica B. 2007, 38 (4): 1561. Bibcode:2007AcPPB..38.1561S. 
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• Half-life, spin, and isomer data selected from these sources. Editing notes on this article's talk page.
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