𨭎的同位素

主要的𨭎同位素
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𨭎（釒喜）是人造元素，没有稳定同位素。它最长寿的同位素是半衰期约9.8分钟的²⁶⁷Sg及半衰期约5分钟的²⁶⁹Sg。由于数据不足，无法确定哪个同位素更稳定。

圖表

符號	Z	N	同位素質量（u） ^{[n 1]}^{[n 2]}	半衰期^[4] ^{[n 2]}	衰變方式^[4]	衰變產物	原子核自旋^[4]^{[n 1]}
符號	激發能量^{[n 1]}^{[n 2]}			半衰期^[4] ^{[n 2]}	衰變方式^[4]	衰變產物	原子核自旋^[4]^{[n 1]}
²⁵⁸Sg	106	152	258.11298(44)#	2.7(5) ms [6997260000000000000♠2.6+0.6 −0.4 ms]	SF	(various)	0+
²⁵⁹Sg	106	153	259.11440(13)#	402(56) ms	α	²⁵⁵Rf	(11/2−)
^259mSg	87(22) keV			226(27) ms	α (97%)	²⁵⁵Rf	(1/2+)
^259mSg	87(22) keV			226(27) ms	SF (3%)	(various)	(1/2+)
²⁶⁰Sg	106	154	260.114384(22)	4.95(33) ms	SF (71%)	(various)	0+
²⁶⁰Sg	106	154	260.114384(22)	4.95(33) ms	α (29%)	²⁵⁶Rf	0+
²⁶¹Sg	106	155	261.115949(20)	183(5) ms	α (98.1%)	²⁵⁷Rf	(3/2+)
					β⁺ (1.3%)	²⁶¹Db
					SF (0.6%)	(various)
^261mSg	100(50)# keV			9.3(18) µs [6994900000000000000♠9.0+2.0 −1.5 µs]	IT	²⁶¹Sg	7/2+#
²⁶²Sg	106	156	262.11634(4)	10.3(17) ms	SF (92%)	(various)	0+
²⁶²Sg	106	156	262.11634(4)	10.3(17) ms	α (8%)^[5]	²⁵⁸Rf	0+
^262mSg	860(110) keV						9−#
²⁶³Sg	106	157	263.11829(10)#	0.94(14) s	α (87%)	²⁵⁹Rf	3/2+#
²⁶³Sg	106	157	263.11829(10)#	0.94(14) s	SF (13%)	(various)	3/2+#
^263m1Sg	51(19) keV			0.42(10) s	α	²⁵⁹Rf	7/2+#
^263m2Sg	100(30) keV
²⁶⁴Sg	106	158	264.11893(30)#	78(25) ms [6998680000000000000♠68+32 −16 ms]	SF	(various)	0+
²⁶⁵Sg	106	159	265.12109(13)#	9.2(16) s	α	²⁶¹Rf	11/2−#
^265mSg	−10(160)# keV			16.4(24) s	α	²⁶¹Rf
²⁶⁶Sg^{[n 3]}	106	160	266.12198(26)#	0.39(11) s	SF	(various)	0+
²⁶⁷Sg^{[n 4]}^[6]^[2]	106	161	267.12436(30)#	7002588000000000000♠9.8+11.3 −4.5 min	α	^263mRf	9/2#
^267mSg^{[n 5]}^[2]	110 keV#			7002100000000000000♠100+92 −39 s	SF	(various)	1/2#
²⁶⁸Sg^{[n 6]}^[7]	106	162	268.12539(50)#	7001130000000000000♠13+17 −4 s	SF	(various)	0+
²⁶⁹Sg^{[n 7]}	106	163	269.12863(39)#	5(2) min	α	²⁶⁵Rf
²⁷¹Sg^{[n 8]}^[3]	106	165	271.13393(63)#	7001310000000000000♠31+13 −7 s	α (73%)	²⁶⁷Rf	3/2+#
²⁷¹Sg^{[n 8]}^[3]	106	165	271.13393(63)#	7001310000000000000♠31+13 −7 s	SF (27%)	(various)	3/2+#

^ ^1.0 ^1.1 ^1.2 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明，僅為理論推測。
^ ^2.0 ^2.1 ^2.2 用括號括起來的數據代表不確定性。
^ Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷⁰Hs
^ Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷¹Hs
^ Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷⁵Ds
^ Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷⁶Ds
^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of ²⁸⁵Fl
^ Not directly synthesized, occurs in the decay chain of ²⁸⁷Fl

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。^[8]

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。^[8]

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。 ^[9]

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。^[10]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。^[11]

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。^[8]

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。^[9]

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。^[8]

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。^[8]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。^[12]

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。^[8]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。^[13]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。^[14]^[15]^[16]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。^[17]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。

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。^[18]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。^[19]

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
²⁷⁶Ds, ²⁷²Hs	²⁶⁸Sg
²⁷⁵Ds, ²⁷¹Hs	²⁶⁷Sg
²⁷⁰Hs	²⁶⁶Sg
²⁷⁷Cn, ²⁷³Ds, ²⁶⁹Hs	²⁶⁵Sg
²⁷¹Ds, ²⁶⁷Ds	²⁶³Sg
²⁷⁰Ds	²⁶²Sg
²⁶⁹Ds, ²⁶⁵Hs	²⁶¹Sg
²⁶⁴Hs	²⁶⁰Sg

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参考文獻

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[hash-4] 1.0 ^1.1 ^1.2 畫上#號的數據代表沒有經過實驗的証明，僅為理論推測。

[brackets-5] 2.0 ^2.1 ^2.2 用括號括起來的數據代表不確定性。

[8] Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷⁰Hs

[9] Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷¹Hs

[11] Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷⁵Ds

[12] Not directly synthesized, occurs as decay product of ²⁷⁶Ds

[14] Not directly synthesized, occurs in the decay chain of ²⁸⁵Fl

[15] Not directly synthesized, occurs in the decay chain of ²⁸⁷Fl

[265Sg-1] 1.0 ^1.1 Haba, H.; Kaji, D.; Kudou, Y.; Morimoto, K.; Morita, K.; Ozeki, K.; Sakai, R.; Sumita, T.; Yoneda, A.; Kasamatsu, Y.; Komori, Y.; Shinohara, A.; Kikunaga, H.; Kudo, H.; Nishio, K.; Ooe, K.; Sato, N.; Tsukada, K. Production of ²⁶⁵Sg in the ²⁴⁸Cm(²²Ne,5n)²⁶⁵Sg reaction and decay properties of two isomeric states in ²⁶⁵Sg. Physical Review C (American Physical Society (APS)). 2012-02-21, 85 (2). ISSN 0556-2813. doi:10.1103/physrevc.85.024611.

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𨭎的同位素

圖表

核合成

冷核聚變

208Pb(54Cr,xn)262-xSg (x=1,2,3)

207Pb(54Cr,xn)261-xSg (x=1,2)

206Pb(54Cr,xn)260-xSg

208Pb(52Cr,xn)260-xSg (x=1,2)

209Bi(51V,xn)260-xSg (x=2)