Isotop oganeson

Isotop utama oganeson
Iso­top Peluruhan
kelim­pahan waktu paruh (t1/2) mode pro­duk
294Og[1] sintetis 700 μdtk α 290Lv
SF

Oganeson (118Og) adalah unsur sintetis yang dibuat dalam pemercepat partikel, dan dengan demikian berat atom standarnya tidak dapat diberikan. Seperti semua unsur sintetis lainnya, ia tidak memiliki satu pun isotop stabil. Isotop pertama dan satu-satunya yang disintesis adalah 294Og pada tahun 2002 dan 2005; ia memiliki waktu paruh 700 mikrodetik.

Daftar isotop

Nuklida
 Z N Massa isotop (Da)
[n 1][n 2] 		Waktu paruh
 Mode
peluruhan
[n 3] 		Isotop
anak
 Spin dan
paritas
294Og 118 176 294,21392(71)# 700 μdtk α 290Lv 0+
SF (beberapa)
Header & footer tabel ini:  view 
  1. ^ ( ) – Ketidakpastian (1σ) diberikan dalam bentuk ringkas dalam tanda kurung setelah digit terakhir yang sesuai.
  2. ^ # – Massa atom bertanda #: nilai dan ketidakpastian yang diperoleh bukan dari data eksperimen murni, tetapi setidaknya sebagian dari tren dari Permukaan Massa (trends from the Mass Surface, TMS).
  3. ^ Mode peluruhan:
    SF: Fisi spontan

Nukleosintesis

Kombinasi target-proyektil yang mengarah ke inti senyawa Z = 118

Tabel di bawah ini berisi berbagai kombinasi target dan proyektil yang dapat digunakan untuk membentuk inti senyawa dengan Z = 118.[butuh rujukan]

IS = inti senyawa

Target Proyektil IS Hasil percobaan
208Pb 86Kr 294Og Reaksi gagal
238U 58Fe 296Og Reaksi belum dicoba
248Cm 50Ti 298Og Reaksi gagal
250Cm 50Ti 300Og Reaksi belum dicoba
249Cf 48Ca 297Og Reaksi berhasil
250Cf 48Ca 298Og Reaksi gagal
251Cf 48Ca 299Og Reaksi gagal
252Cf 48Ca 300Og Reaksi belum dicoba

Fusi dingin

208Pb(86Kr,xn)294-xOg

Pada tahun 1999, sebuah tim yang dipimpin oleh Victor Ninov di Laboratorium Nasional Lawrence Berkeley melakukan percobaan ini, karena perhitungan tahun 1998 oleh Robert Smolańczuk menunjukkan hasil yang menjanjikan. Setelah sebelas hari penyinaran, tiga peristiwa 293Og dan produk peluruhan alfanya dilaporkan dalam reaksi ini; ini adalah penemuan unsur 118 pertama yang dilaporkan dan kemudian unsur 116 yang tidak diketahui.[2]

Tahun berikutnya, mereka menerbitkan pencabutan setelah peneliti di laboratorium lain tidak dapat menduplikasi hasil tersebut dan laboratorium Berkeley juga tidak dapat menduplikasinya.[3] Pada bulan Juni 2002, direktur laboratorium mengumumkan bahwa klaim asli dari penemuan dua elemen ini didasarkan pada data yang dibuat oleh penulis utama Victor Ninov.[4][5] Hasil eksperimen yang lebih baru dan prediksi teoretis telah mengkonfirmasi penurunan eksponensial dalam penampang dengan target timbal dan bismut karena nomor atom dari nuklida yang dihasilkan meningkat.[6]

Fusi panas

249Cf(48Ca,xn)297-xOg (x=3)

Mengikuti eksperimen yang berhasil memanfaatkan proyektil kalsium-48 dan target aktinida untuk menghasilkan unsur 114 dan 116,[7] pencarian unsur 118 pertama kali dilakukan di Joint Institute for Nuclear Research (JINR) pada tahun 2002. Satu atau dua atom 294Og diproduksi dalam percobaan tahun 2002, dan dua atom lagi diproduksi dalam uji konfirmasi tahun 2005. Penemuan unsur 118 diumumkan pada tahun 2006.[1]

Karena kemungkinan reaksi fusi yang sangat kecil (penampang lintang fusi ~0,3–0,6 pb), percobaan ini memakan waktu empat bulan dan melibatkan dosis sinar 2,5×1019 ion kalsium yang harus ditembakkan ke target kalifornium untuk menghasilkan peristiwa pertama yang terekam yang diyakini sebagai penyintesisan oganeson.[8] Namun demikian, para peneliti sangat yakin bahwa hasilnya bukan positif palsu; kemungkinan bahwa itu adalah peristiwa acak diperkirakan kurang dari satu bagian dalam 100.000.[9]

Dalam percobaan tahun 2012 yang ditujukan untuk pengonfirmasian tenesin, satu rantai peluruhan alfa dikaitkan dengan 294Og. Peristiwa sintesis ini dihasilkan dari populasi 249Cf dalam target sebagai produk peluruhan dari target 249Bk, (waktu paruh 330 hari); penampang dan peluruhan terlihat konsisten dengan pengamatan 294Og yang dilaporkan sebelumnya.[7]

Dari 1 Oktober 2015 hingga 6 April 6 2016, tim di JINR melakukan pencarian isotop oganeson baru menggunakan sinar 48Ca dan target yang terdiri dari campuran 249Cf (50,7%), 250Cf (12,9%), dan 251Cf (36,4%). Percobaan ini dilakukan pada energi berkas 252 MeV dan 258 MeV. Satu peristiwa 294Og ditemukan pada energi berkas yang lebih rendah, sementara tidak ada peluruhan isotop oganeson yang ditemukan pada energi berkas yang lebih tinggi; penampang 0,9 pb untuk 249Cf(48Ca,3n) telah diperkirakan.[10]

250,251Cf(48Ca,xn)298,299-xOg

Dalam percobaan yang sama, reaksi ini dilakukan dalam pencarian 295Og dan 296Og. Tidak ada peristiwa yang disebabkan oleh reaksi dengan bagian 250Cf atau 251Cf dari target yang ditemukan. Pengulangan percobaan ini direncanakan pada 2017–2018.[10]

248Cm(50Ti,xn)298-xOg

Reaksi ini awalnya direncanakan untuk diuji di JINR dan RIKEN pada 2017–2018, karena menggunakan proyektil 50Ti yang sama dengan eksperimen yang direncanakan yang mengarah ke unsur 119 dan 120.[11] Pencarian yang dimulai pada musim panas 2016 di RIKEN untuk 295Og di saluran 3n dari reaksi ini tidak berhasil, meskipun penelitian telah direncanakan untuk dilanjutkan; analisis terperinci dan batas penampang tidak disediakan.[12][13]

Perhitungan teoritis

Perhitungan teoritis yang dilakukan pada jalur sintetis untuk, dan waktu paruh, isotop lain telah menunjukkan bahwa beberapa dari mereka dapat sedikit lebih stabil daripada isotop 294Og yang disintesis, kemungkinan besar 293Og, 295Og, 296Og, 297Og, 298Og, 300Og dan 302Og.[14][15][16] Dari mereka semua, 297Og mungkin memberikan peluang terbaik untuk mendapatkan inti yang berumur lebih lama,[14][16] dan mungkin menjadi fokus pekerjaan masa depan dengan elemen ini. Beberapa isotop dengan lebih banyak neutron, seperti beberapa yang terletak sekitar 313Og, juga dapat memberikan inti yang berumur lebih lama.[17]

Perhitungan teoritis pada penampang penguapan

Tabel di bawah ini berisi berbagai kombinasi target-proyektil yang perhitungannya telah memberikan perkiraan untuk hasil penampang dari berbagai saluran evaporasi neutron. Saluran dengan hasil yang diperkirakan tertinggi diberikan.

SDN = sistem di-nuklir; 2L = dua langkah; IS = inti senyawa; σ = penampang lintang

Target Proyektil IS Saluran (produk) σ maks Model Ref
208Pb 86Kr 294Og 1n (293Og) 0,1 pb SDN [18]
208Pb 85Kr 293Og 1n (292Og) 0,18 pb SDN [18]
246Cm 50Ti 296Og 3n (293Og) 40 fb 2L [19]
244Cm 50Ti 294Og 2n (292Og) 53 fb 2L [19]
252Cf 48Ca 300Og 3n (297Og) 1,2 pb SDN [20]
251Cf 48Ca 299Og 3n (296Og) 1,2 pb SDN [20]
249Cf 48Ca 297Og 3n (294Og) 0,3 pb SDN [20]

Referensi

  1. ^ a b Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V. K.; Lobanov, Yu. V.; Abdullin, F. Sh.; Polyakov, A. N.; Sagaidak, R. N.; Shirokovsky, I. V.; Tsyganov, Yu. S.; et al. (9 Oktober 2006). "Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the 249Cf and 245Cm+48Ca fusion reactions". Physical Review C. 74 (4): 044602. Bibcode:2006PhRvC..74d4602O. doi:10.1103/PhysRevC.74.044602. Diakses tanggal 28 Juni 2022. 
  2. ^ Hoffman, D.C; Ghiorso, A.; Seaborg, G.T. (2000). The Transuranium People: The Inside Story. Imperial College Press. hlm. 425–431. ISBN 978-1-86094-087-3. 
  3. ^ Public Affairs Department (21 Juli 2001). "Results of element 118 experiment retracted". Berkeley Lab. Diarsipkan dari versi asli tanggal 29 Januari 2008. Diakses tanggal 30 Juni 2022. 
  4. ^ Dalton, R. (2002). "Misconduct: The stars who fell to Earth". Nature. 420 (6917): 728–729. Bibcode:2002Natur.420..728D. doi:10.1038/420728a. PMID 12490902. 
  5. ^ Element 118 disappears two years after it was discovered Diarsipkan 2007-10-12 di Wayback Machine.. Physicsworld.com. Diakses tanggal 30 Juni 2022.
  6. ^ Zagrebaev, Valeriy; Karpov, Alexander; Greiner, Walter (2013). "Future of superheavy element research: Which nuclei could be synthesized within the next few years?" (PDF). Journal of Physics. 420 (1): 012001. arXiv:1207.5700 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2013JPhCS.420a2001Z. doi:10.1088/1742-6596/420/1/012001. 
  7. ^ a b Oganessian, Y.T. (2015). "Super-heavy element research". Reports on Progress in Physics. 78 (3): 036301. Bibcode:2015RPPh...78c6301O. doi:10.1088/0034-4885/78/3/036301. PMID 25746203. 
  8. ^ "Ununoctium". WebElements Periodic Table. Diakses tanggal 30 Juni 2022. 
  9. ^ Jacoby, Mitch (17 Oktober 2006). "Element 118 Detected, With Confidence". Chemical & Engineering News. Diakses tanggal 30 Juni 2022. I would say we're very confident. 
  10. ^ a b Voinov, A.A.; et al. (2018). "Study of the 249-251Cf + 48Ca reactions: recent results and outlook". Journal of Physics: Conference Series. 966: 012057. doi:10.1088/1742-6596/966/1/012057 alt=Dapat diakses gratis. 
  11. ^ Roberto, J. B. (31 Maret 2015). "Actinide Targets for Super-Heavy Element Research" (PDF). cyclotron.tamu.edu. Texas A & M University. Diakses tanggal 30 Juni 2022. 
  12. ^ Hauschild, K. (26 Juni 2019). Superheavy nuclei at RIKEN, Dubna, and JYFL (PDF). Conseil Scientifique de l'IN2P3. Diakses tanggal 30 Juni 2022. 
  13. ^ Hauschild, K. (2019). Heavy nuclei at RIKEN, Dubna, and JYFL (PDF). Conseil Scientifique de l'IN2P3. Diakses tanggal 30 Juni 2022. 
  14. ^ a b P. Roy Chowdhury; C. Samanta; D. N. Basu (26 Januari 2006). "α decay half-lives of new superheavy elements". Physical Review C. 73 (1): 014612. arXiv:nucl-th/0507054 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2006PhRvC..73a4612C. doi:10.1103/PhysRevC.73.014612. Diakses tanggal 30 Juni 2022. 
  15. ^ C. Samanta; P. Roy Chowdhury; D. N. Basu (April 6, 2007). "Predictions of alpha decay half lives of heavy and superheavy elements". Nuclear Physics A. 789 (1–4): 142–154. arXiv:nucl-th/0703086 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2007NuPhA.789..142S. CiteSeerX 10.1.1.264.8177 alt=Dapat diakses gratis. doi:10.1016/j.nuclphysa.2007.04.001. 
  16. ^ a b G. Royer; K. Zbiri; C. Bonilla (2004). "Entrance channels and alpha decay half-lives of the heaviest elements". Nuclear Physics A. 730 (3–4): 355–376. arXiv:nucl-th/0410048 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2004NuPhA.730..355R. doi:10.1016/j.nuclphysa.2003.11.010. 
  17. ^ S. B. Duarte; O. A. P. Tavares; M. Gonçalves; O. Rodríguez; F. Guzmán; T. N. Barbosa; F. García; A. Dimarco (2004). "Half-life predictions for decay modes of superheavy nuclei". Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 30 (10): 1487–1494. Bibcode:2004JPhG...30.1487D. CiteSeerX 10.1.1.692.3012 alt=Dapat diakses gratis. doi:10.1088/0954-3899/30/10/014. 
  18. ^ a b Feng, Zhao-Qing; Jin, Gen-Ming; Li, Jun-Qing; Scheid, Werner (2007). "Formation of superheavy nuclei in cold fusion reactions". Physical Review C. 76 (4): 044606. arXiv:0707.2588 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2007PhRvC..76d4606F. doi:10.1103/PhysRevC.76.044606. 
  19. ^ a b Liu, L.; Shen, C.; Li, Q.; Tu, Y.; Wang, X.; Wang, Y. (2016). "Residue cross sections of 50Ti-induced fusion reactions based on the two-step model". European Physical Journal A. 52 (35). arXiv:1512.06504 alt=Dapat diakses gratis. doi:10.1140/epja/i2016-16035-0. 
  20. ^ a b c Feng, Z; Jin, G; Li, J; Scheid, W (2009). "Production of heavy and superheavy nuclei in massive fusion reactions". Nuclear Physics A. 816 (1–4): 33–51. arXiv:0803.1117 alt=Dapat diakses gratis. Bibcode:2009NuPhA.816...33F. doi:10.1016/j.nuclphysa.2008.11.003.