Сколько нейтронов содержит ядро атома 244 94Pu?
Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь для публикации ответа на этот вопрос.
решение вопроса
Связанных вопросов не найдено
Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.
- Все категории
- экономические 43,679
- гуманитарные 33,657
- юридические 17,917
- школьный раздел 612,729
- разное 16,911
Популярное на сайте:
Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.
Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.
Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.
Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.
- Обратная связь
- Правила сайта
Сколько нейтронов содержит ядро атома 244 94 pu
Самыми тяжелыми стабильными изотопами являются изотопы 204,206,207,208 Pb и 209 Bi, расположенные вблизи магических чисел Z = 82, N = 126. Все изотопы с Z > 93 являются радиоактивными (рис. 12.1). Среди этих изотопов относительно высокую распространенность на Земле имеют 232 Th (T1/2 = 1.4·10 10 лет) и 235 U (T1/2 = 4.468·10 9 лет), которые сохранились на Земле с момента образования Солнечной системы. Все химические элементы тяжелее урана получены на Земле искусственно в различных ядерных реакциях.
Рис. 12.1. N-Z-диаграмма области тяжелых ядер. Черные квадраты – изотопы стабильных элементов (наиболее тяжелый из них – висмут-209). Более светлым цветом показаны радиоактивные изотопы.
Химический элемент с порядковым номером Z = 92 − уран U − был открыт в 1789 г. Систематическое исследование урана началось с 1786 г. после открытия радиоактивности урана А. Беккерелем.
Химические элементы с Z > 92 называют трансурановыми элементами . Все они были получены искусственным путем. Химические элементы с Z = 93 и 94 были получены в результате облучения 238 U нейтронами. В результате β — -распада изотопа 239 U (Z = 93) образуется изотоп нептуния 239 Np, который затем, распадаясь, образует изотоп плутония 239 Pu (Z = 94).
Химический элемент с атомным номером Z = 95 (америций) был получен в 1944 г. в результате реакции
238 U + 4 He → 241 Pu + n, 241 Pu → 241 Am + e — + e.
Четвертый трансурановый элемент кюрий Cm ( Z = 96) также был получен в 1944 г. в результате реакции
239 Pu + 4 He → 242 Cm + n.
Изотоп 242 Cm является α-излучателем с периодом полураспада T = 162.8 дня. Он был затем обнаружен как продукт β — -распада изотопа 242 Am:
242 Am → 242 Cm + e — + e.
Элемент с порядковым номером Z = 97 был получен в 1949 г. и назван берклием Bk:
241 Am + 4 He → 243 Bk + 2n.
Химический элемент калифорний Cf (Z = 98) был получен в 1950 г. в реакции
242 Cm + 4 He → 245 Cf + n.
245 Cf образовывался в результате облучения α-частицами мишени, содержащей 10 -6 г кюрия. Первоначально этот химический элемент был выделен в количестве 5000 атомов.
Ряд изотопов калифорния был получен путем бомбардировки мишени из 238 U пучками ионов углерода и азота:
238 U + 12 C → 244 Cf + 6n,
238 U + 12 C → 246 Cf + 4n,
238 U + 14 N → 248 Cf + p + 3n.
В табл. 12.1 приведены реакции, в которых впервые были получены химические элементы от Z = 93 (нептуний) до Z = 118.
Первые трансурановые элементы были получены в результате облучения 238 U нейтронами. В результате захвата нейтрона и последующего β — -распада заряд первоначального ядра увеличивается на единицу, что позволяет продвинуться к ядрам с большим Z. С созданием ядерных реакторов большой мощности стало возможным накапливать необходимые количества трансурановых элементов и использовать их в качестве мишеней для продвижения к большим Z путем облучения на циклотронах легкими заряженными частицами. В частности, таким способом удалось получить достаточно большие количества изотопа 239 Pu, так как период полураспада его составляет 2.4·10 4 лет.
Если в качестве исходного вещества, облучаемого в ядерном реакторе, выбрать изотоп 239 Pu, то последовательность образующихся изотопов можно проследить на диаграмме, представленной на рис. 12.2. Таким способом можно продвинуться в область Z = 97-98.
Реакции, в которых впервые были получены трансурановые элементы
| Год открытия | Химический элемент | Z | Реакция |
|---|---|---|---|
| 1936 | Np, Pu | 93, 94 | |
| 1945 | Am | 95 | 238 U + 4 He → 241 Pu + n, 241 Pu → 241 Am + e — + e |
| 1961 | Cm | 96 | 239 Pu + 4 He → 242 Cm + n |
| 1956 | Bk | 97 | 231 Am + 4 He → 245 Bk + 2n |
| 1950 | Cf | 98 | 242 Cm + 4 He → 245 Cf + n |
| 1952 | Es | 99 | |
| 1952 | Fm | 100 | |
| 1955 | Md | 101 | 253 Es + 4 He → 246 Md + n |
| 1957 | No | 102 | 248 Cm + 13 C → 257 No + 4n |
| 1961 | Lr | 103 | 249 Cf + 10,11 B → 255 Lr + (4,5)n, 249 Cf + 10 B → 256 Lr + 3n, 243 Am + 16 O → 255 Lr + 4n, 243 Am + 18 O → 256 Lr + 5n, |
| 1964 | Rf | 104 | 242 Pu + 22 Ne → 260 Rf + 4n |
| 1967-1970 | Db | 105 | 242 Am + 22 Ne → 265-x Db + xn, 249 Cf + 15 N → 260 Db + 4n |
| 1974 | Sg | 106 | 249 Cf + 18 O → 263 Sg + 4n |
| 1976 | Bh | 107 | 209 Bi + 54 Cr → 262 Bh + n |
| 1984-1987 | Hs | 108 | 208 Pb + 58 Fe → 265 Hs + n |
| 1982 | Mt | 109 | 209 Bi + 58 Fe → 266 Mt + n |
| 1994 | Ds | 110 | 208 Pb + 62 Ni → 269 Ds +n |
| 1994 | Rg | 111 | 209 Bi + 64 Ni → 272 Rg +n |
| 1996 | Cn | 112 | 208 Pb + 70 Zn → 277 Cn +n |
| 2004 | Uup, Uut |
→ 287 115 + 4n, 287 115 → 283 113 + α
→ 289 114 + 3n
24 5 Cm + 48 Ca → 291 116 + 2n
24 5 Cm + 48 Ca → 290 116 + 3n
249 Bk + 48 Ca → 293 117 + 4n
Цепочка будет обрываться на изотопе 252 Cf, так как образующийся в результате захвата нейтронов изотоп 253 Cf является β — -излучателем и с периодом полураспада 17.8 дня превращается в изотоп 253 Es, распадающийся с испусканием α-частиц (T1/2 = 20.5 дней).
В результате длительного облучения (около 100 суток) в реакторе с плотностью потока нейтронов 10 16 нейтронов/см 2 ·с можно получить около одного процента ядер изотопа 252 Cf от исходного количества ядер 239 Pu.
Рис. 12.2. Образование трансурановых элементов при облучении в реакторе нейтронами мишени 239 Pu. Для каждого изотопа приводится его период полураспада.
Продвижение к элементам с бòльшим Z оказывается таким способом практически невозможным не только из-за того, что образующиеся изотопы имеют малые периоды полураспада, но главным образом потому, что основными видами распада образующихся изотопов трансурановых элементов, являются α — распад и спонтанное деление.
Можно попытаться продвинуться к бòльшим Z, используя мощные импульсные потоки нейтронов так, чтобы длительность нейтронного облучения была много меньше периодов полураспада изотопов, обрывающих цепочку. Изотопы 253 Es и 255 Fm были впервые получены при взрыве термоядерного устройства в результате мгновенного (≈ 10 -6 c) захвата ядром 238 U соответственно 15 и 17 нейтронов и последующего β-распада образовавшихся изотопов 253 U и 255 U.
Сто первый элемент − менделевий Md − был получен в 1955 г. в реакции
253 Es + 4 He → 246 Md + n.
Весь имеющийся запас эйнштейния, полученный путем облучения в ядерных реакторах к 1995 г., составлял около 10 -12 г. Поэтому, несмотря на то, что сечение реакции (α,n) довольно велико (≈ 10 -3 барн), образование менделевия происходило со скоростью около 1 атома в час. В первой серии экспериментов было получено всего 17 ядер 101-го элемента. При этом особенно отчетливо проявились все проблемы, с которыми пришлось вскоре столкнуться при получении новых элементов тяжелее фермия (Z > 100) − трансфермиевых элементов:
- Отсутствие в требуемых количествах мишеней из тяжелых трансурановых элементов.
- Существенное уменьшение по мере увеличения Z времени жизни изотопов, что значительно усложняет их идентификацию.
| Цепочки распадов трансурановых элементов Анализ цепочек распада трансфермиевых элементов показывает, что для большинства ядер Z > 100 наблюдается каскадный α-распад. При этом по мере увеличения Z увеличивается энергия α-распада. Регистрация энергий последовательно испускаемых α-частиц является одним из основных методов идентификации трансфермиевых элементов. |
Сверхтяжелые ядра
- Какими свойствами должны обладать сверхтяжелые ядра? Будут ли существовать магические числа в этой области Z и N. Каковы основные каналы распада и периоды полураспада сверхтяжелых ядер?
- Какие реакции следует использовать для синтеза сверхтяжелых ядер, типы бомбардирующих ядер, ожидаемые величины сечений, ожидаемые энергии возбуждения компаунд-ядра и каналы снятия возбуждения?
| Рис. 12.5. Зависимость энергии равновесной деформации (указана в МэВ рядом с кривыми) от количества протонов и нейтронов. |
Результаты еще одного расчета равновесной формы сверхтяжелых ядер и их периодов полураспада показаны на рис. 12.5, 12.6 [R. Smolan’czuk Phys. Rev C56, 1997, p.812]. На рис. 12.5 показана зависимость энергии равновесной деформации от количества нейтронов и протонов для ядер с Z = 104-120. Энергия деформации определяется как разность энергий ядер в равновесной и сферической форме. Из этих данных видно, что в области Z = 114 и N = 184 должны располагаться ядра, имеющие в основном состоянии сферическую форму. Все обнаруженные на сегодня сверхтяжелые ядра (они показаны на рис. 12.5 темными ромбами) деформированы. Светлыми ромбами показаны ядра стабильные по отношению к β-распаду. Эти ядра должны распадаться в результате α-распада или деления. Основным каналом распада должен быть α-распад.
| Рис. 12.6. Периоды полураспада для четно-четных β-стабильных изотопов. |
Периоды полураспада для четно-четных β-стабильных изотопов показаны на рис. 12.6. Согласно этим предсказаниям для большинства ядер ожидаются периоды полураспада гораздо большие, чем наблюдались для уже обнаруженных сверхтяжелых ядер (0.1–1 мс). Так например, для ядра 292 Ds предсказывается время жизни ~ 51 год.
Таким образом, согласно современным микроскопическим расчетам, стабильность сверхтяжелых ядер резко возрастает по мере приближения к магическому числу по нейтронам N = 184. До недавнего времени единственным изотопом элемента Z = 112 Cn (коперниций) был изотоп 277 Cn, имеющий период полураспада 0.24 мс. Более тяжелый изотоп 283 Cn был синтезирован в реакции холодного слияния 48 Ca + 238 U. Время облучения 25 дней. Полное число ионов 48 Ca на мишени − 3.5·10 18 . Зарегистрированы два случая, которые были интерпретированы как спонтанное деление образовавшегося изотопа 283 Cn. Для периода полураспада этого нового изотопа получена оценка T 1/2 = 81 c. Таким образом, видно, что увеличение числа нейтронов в изотопе 283 Cn по сравнению с изотопом 277 Cn на 6 единиц увеличивает время жизни на 5 порядков.
На рис. 12.7 взятом из работы [Z. Patyk et al. Nucl. Phys. A 491, 267 (1989)] экспериментально измеренные периоды α-распада сравниваются с результатами теоретических расчетов на основе модели жидкой капли без учета оболочечной структуры ядер. Видно, что для всех тяжелых ядер, за исключением лёгких изотопов урана, оболочечные эффекты увеличивают период полураспада на 2–5 порядков для большинства ядер. Ещё более сильное влияние оболочечная структура ядра оказывает на периоды полураспада относительно спонтанного деления. Увеличение периода полураспада для изотопов Pu составляет несколько порядков и увеличивается для изотопа 260 Sg. Рис. 12.7. Экспериментально измеренные (● exp) и теоретически рассчитанные (○ Y) периоды полураспада трансурановых элементов на основе модели жидкой капли без учета оболочечной структуры ядра. Верхний рисунок − периоды полураспада для α-распада, нижний рисунок − периоды полураспада для спонтанного деления.
| Рис. 12.8. Парциальные периоды полураспада по отношению к спонтанному делению и α-распаду. |
На рис. 12.8 показано измеренное время жизни изотопов сиборгия Sg (Z = 106) в сравнении с предсказаниями различных теоретических моделей [Z. Patyk et al. Nucl. Phys. A533, 1991, p.132; R. Smolanczuk et al. Phys. Rev. C52, 1995, p.1871]. Обращает на себя внимание уменьшение почти на порядок времени жизни изотопа с N = 164 по сравнению с временем жизни изотопа с N = 162.
Наибольшего приближения к острову стабильности можно достичь в реакции 76 Ge + 208 Pb. Сверхтяжелое почти сферическое ядро может образоваться в реакции слияния с последующим испусканием γ-квантов или одного нейтрона. Согласно оценкам образующееся ядро 284 114 должно распадаться с испусканием α-частиц с периодом полураспада ~ 1 мс. Дополнительную информацию о заполненности оболочки в районе N = 162 можно получить, изучая α-распады ядер 271 Hs и 267 Sg. Для этих ядер предсказываются периоды полураспада 1 мин. и 1 час. Для ядер 263 Sg, 262 Bh, 205 Hs, 271,273 Ds ожидается проявление изомерии, причиной которой является заполнение подоболочек с j = 1/2 и j = 13/2 в районе N = 162 для ядер деформированных в основном состоянии.
| Рис. 12.9. Функции возбуждения реакции образования элементов Rf (Z = 104) и Hs (Z = 108) при слиянии налетающих ионов 50 Ti и 56 Fe с ядром мишенью 208 Pb. |
На рис. 12.9 показаны экспериментально измеренные функции возбуждения реакции образования элементов Rf (Z = 104) и Hs (Z = 108)для реакций слияния налетающих ионов 50 Ti и 56 Fe с ядром-мишенью 208 Pb.
Образовавшееся компаунд-ядро охлаждается испусканием одного или двух нейтронов. Информация о функциях возбуждения реакций слияния тяжелых ионов особенно важны для получения сверхтяжелых ядер. В реакции слияния тяжелых ионов необходимо точно сбалансировать действие кулоновских сил и сил поверхностного натяжения. Если энергия налетающего иона недостаточно большая, то расстояние минимального сближения будет недостаточно для слияния двойной ядерной системы. Если энергия налетающей частицы будет слишком большой, то образовавшаяся в результате система будет иметь большую энергию возбуждения и с большой вероятностью произойдет развал ее на фрагменты. Эффективно слияние происходит в довольно узком диапазоне энергий сталкивающих частиц.
Рис.12.10. Схема потенциалов при слиянии 64 Ni и 208 Pb. Реакции слияния с испусканием минимального числа нейтронов (1–2) представляют особый интерес, т.к. в синтезируемых сверхтяжелых ядрах желательно иметь максимально большое отношение N/Z. На рис. 12.10 показан потенциал слияния для ядер в реакции 64 Ni + 208 Pb → 272 Ds. Простейшие оценки показывают, что вероятность туннельного эффекта для слияния ядер составляет ~ 10 –21 , что существенно ниже наблюдаемой величины сечения. Это можно объяснить следующим образом. На расстоянии 14 Фм между центрами ядер первоначальная кинетическая энергия 236.2 МэВ полностью компенсируется кулоновским потенциалом. На этом расстоянии находятся в контакте только нуклоны, расположенные на поверхности ядра. Энергия этих нуклонов мала. Следовательно существует высокая вероятность того, что нуклоны или пары нуклонов покинут орбитали в одном ядре и переместятся на свободные состояния ядра-партнера. Передача нуклонов от налетающего ядра ядру-мишени особенно привлекательна в случае, когда в качестве мишени используется дважды магический изотоп свинца 208 Pb. В 208 Pb заполнены протонная подоболочка h 11/2 и нейтронные подоболочки h 9/2 и i 13/2 . Вначале передача протонов стимулируется силами притяжения протон-протон, а после заполнения подоболочки h 9/2 — силами притяжения протон-нейтрон. Аналогично нейтроны перемещаются в свободную подоболочку i 11/2 , притягиваясь нейтронами из уже заполненной подоболочки i 13/2 . Из-за энергии спаривания и больших орбитальных моментов передача пары нуклонов более вероятна, чем передача одного нуклона. После передачи двух протонов от 64 Ni 208 Pb кулоновский барьер уменьшается на 14 МэВ, что способствует более тесному контакту взаимодействующих ионов и продолжению процесса передачи нуклонов.
В работах [В.В. Волков. Ядерные реакции глубоконеупругих передач. М. Энергоиздат, 1982; В.В. Волков. Изв. АН СССР серия физич., 1986 т. 50 с. 1879] был детально исследован механизм реакции слияния. Показано, что уже на стадии захвата формируется двойная ядерная система после полной диссипации кинетической энергии налетающей частицы и нуклоны одного из ядер постепенно оболочка за оболочкой передаются другому ядру. То есть оболочечная структура ядер играет существенную роль в образовании компаунд-ядра. На основе этой модели удалось достаточно хорошо описать энергию возбуждения составных ядер и сечение образования элементов Z = 102–112 в реакциях холодного синтеза.
Таким образом, прогресс в синтезе трансурановых элементов Z = 107–112 был связан с «открытием» реакций холодного синтеза, в которых магические изотопы 208 Pb и 209 Bi облучались ионами с Z = 22–30. Образующееся в реакции холодного синтеза ядро нагрето слабо и охлаждается в результате испускания одного нейтрона. Так впервые были получены изотопы химических элементов с Z = 107–112. Эти химические элементы были получены в период 1978–1998 гг. в Германии на специально построенном ускорителе исследовательского центра GSI в Дармштадте. Однако, дальнейшее продвижение − к более тяжелым ядрам − таким методом оказывается затруднительным из-за роста величины потенциального барьера между сталкивающимися ядрами. Поэтому в Дубне был реализован другой метод получения сверхтяжелых ядер. В качестве мишеней использовались наиболее тяжелые изотопы искусственно полученных химических элементов плутония Pu (Z = 94), америция Am (Z = 95), кюрия Cm (Z = 96), берклия Bk (Z = 97) и калифорния Cf (Z = 98). В качестве ускоренных ионов был выбран изотоп кальция 48 Ca (Z = 20). Схематический вид сепаратора и детектора ядер отдачи показан на рис. 12.11.
Рис. 12.11. Схематический вид сепаратора ядер отдачи, на котором проводятся эксперименты по синтезу сверхтяжелых элементов в Дубне. Магнитный сепаратор ядер отдачи уменьшает фон побочных продуктов реакции в 10 5 –10 7 раз. Регистрация продуктов реакции осуществлялась с помощью позиционно-чувствительного кремниевого детектора. Измерялись энергия, координаты и время пролета ядер отдачи. После остановки все последующие сигналы от регистрируемых частиц распада должны исходить из точки остановки имплантированного ядра. Созданная методика позволяла с высокой степенью надёжности (≈ 100%) установить связь между остановившимся в детекторе сверхтяжелым ядром и продуктами его распада. С помощью такой методики были надёжно идентифицированы сверхтяжелые элементы с
Z = 110–118 (табл. 12.2).
В таблице 12.2 приведены характеристики сверхтяжелых химических элементов с Z = 110–118: массовое число A, m − наличие изомерного состояния в изотопе с массовым числом A, спин-четность J P , энергия связи ядра E св , удельная энергия связи ε, энергии отделения нейтрона B n и протона B p , период полураспада T 1/2 и основные каналы распада.
Химические элементы Z > 112 пока не имеют названий и приводятся в принятых международных обозначениях. Таблица 12.2 Характеристики сверхтяжелых химических элементов Z = 110–118
| XX-A-m | J P | Масса ядра, MэВ |
E св , MэВ |
ε, MэВ |
B n , MэВ |
B p , MэВ |
T 1/2 | Моды распада |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Z = 110 − дармштадтий | ||||||||
| Ds-267 | 248787.19 | 1934.5 | 7.2 | 0.7 | 2.8 ас | α ≈100% | ||
| Ds-268 | 0 + | 249718.08 | 1943.2 | 7.3 | 8.7 | 1.3 | 100 ас | α ≈ |
| Ds-269 | 250650.86 | 1950.0 | 7.2 | 6.8 | 1.3 | 179 ас | α 100% | |
| Ds-270 | 0 + | 251581.97 | 1958.4 | 7.3 | 8.5 | 0.10 мс | α ≈100%, SF < 0.20% | |
| Ds-270-m | 251583.07 | 1957.3 | 7.2 | 6.0 мс | α >70%, IT ≤ 30% | |||
| Ds-271 | 252514.72 | 1965.2 | 7.3 | 6.8 | 2.2 | 1.63 мс | α ≈100% | |
| Ds-271-m | 252514.72 | 1965.2 | 7.3 | 69 мс | IT?, α >0% | |||
| Ds-272 | 0 + | 253446.46 | 1973.1 | 7.3 | 7.8 | 2.5 | 1 с | SF |
| Ds-273 | 254380.32 | 1978.8 | 7.2 | 5.7 | 2.5 | 0.17 мс | α ≈100% | |
| Ds-274 | 0 + | 255312.45 | 1986.2 | 7.2 | 7.4 | 3.0 | 2 с | α?, SF? |
| Ds-275 | 256246.44 | 1991.8 | 7.2 | 5.6 | 2.9 | 2 с | α? | |
| Ds-276 | 0 + | 257178.73 | 1999.1 | 7.2 | 7.3 | 3.2 | 5 с | SF?, α? |
| Ds-277 | 258112.63 | 2004.7 | 7.2 | 5.7 | 3.1 | 5 с | α? | |
| Ds-278 | 0 + | 259044.92 | 2012.0 | 7.2 | 7.3 | 10 с | SF?, α? |
|
| Ds-279 | 259978.62 | 2017.9 | 7.2 | 5.9 | 0.18 с | SF ≈90%, α ≈10% |
||
| Ds-281 | 261844.60 | 2031.0 | 7.2 | 9.6 с | SF ≈100% | |||
| Z =111 − рентгений | ||||||||
| Rg-272 | 253452.75 | 1965.5 | 7.2 | 0.2 | 3.8 мс | α ≈100% | ||
| Rg-273 | 254384.34 | 1973.5 | 7.2 | 8.0 | 0.4 | 5 мс | α? | |
| Rg-274 | 255317.74 | 1979.6 | 7.2 | 6.2 | 0.9 | 6.4 мс | α ≈100% | |
| Rg-275 | 256249.53 | 1987.4 | 7.2 | 7.8 | 1.2 | 10 мс | α? | |
| Rg-276 | 257183.22 | 1993.3 | 7.2 | 5.9 | 1.5 | 100 мс | SF?, α? |
|
| Rg-277 | 258115.72 | 2000.4 | 7.2 | 7.1 | 1.3 | 1 с | α?, SF? |
|
| Rg-278 | 259049.11 | 2006.5 | 7.2 | 6.2 | 1.8 | 4.2 мс | α ≈100%, SF |
|
| Rg-279 | 259981.41 | 2013.8 | 7.2 | 7.3 | 1.8 | 0.17 с | α ≈100% | |
| Rg-280 | 260914.80 | 2020.0 | 7.2 | 6.2 | 2.1 | 3.6 с | α ≈100% | |
| Rg-281 | 261847.09 | 2027.2 | 7.2 | 7.3 | 1 м | α?, SF? | ||
| Rg-282 | 262780.59 | 2033.3 | 7.2 | 6.1 | 2.3 | 4 м | SF?, α? | |
| Rg-283 | 263712.98 | 2040.5 | 7.2 | 7.2 | 10 м | SF?, α? | ||
| Z = 112 − коперниций | ||||||||
| Cn-277 | 258119.32 | 1995.5 | 7.2 | 2.2 | 0.69 мс | α ≈100% | ||
| Cn-278 | 0 + | 259051.20 | 2003.1 | 7.2 | 7.7 | 2.8 | 10 мс | SF?, α? |
| Cn -279 | 259984.69 | 2009.2 | 7.2 | 6.1 | 2.7 | 0.1 с | SF?, α? | |
| Cn -280 | 0 + | 260916.69 | 2016.8 | 7.2 | 7.6 | 3.0 | 1 с | α?, SF? |
| Cn -282 | 0 + | 262782.18 | 2030.4 | 7.2 | 3.2 | 0.50 мс | SF ≈100% | |
| Cn -283 | 263715.57 | 2036.6 | 7.2 | 6.2 | 3.3 | 4.0 с | α ≥90%, SF ≤10% | |
| Cn -284 | 0 + | 264647.66 | 2044.1 | 7.2 | 7.5 | 3.6 | 101 мс | SF ≈100% |
| Cn -285 | 265580.76 | 2050.5 | 7.2 | 6.5 | 34 с | α ≈100% | ||
| Z = 113 | ||||||||
| Uut-278 | 0.24 мс | α 100% | ||||||
| Uut-283 | 263719.46 | 2031.4 | 7.2 | 1.0 | 100 мс | α 100% | ||
| Uut-284 | 264652.45 | 2038.0 | 7.2 | 6.6 | 1.4 | 0.48 с | α ≈100% | |
| Uut-285 | 265584.55 | 2045.5 | 7.2 | 7.5 | 1.4 | 2 м | α?, SF? | |
| Uut-286 | 266517.64 | 2051.9 | 7.2 | 6.5 | 1.4 | 5 м | α?, SF? | |
| Uut-287 | 267449.64 | 2059.5 | 7.2 | 7.6 | 20 м | α?, SF? | ||
| Z = 114 | ||||||||
| Uuq-286 | 0 + | 266520.33 | 2048.0 | 7.2 | 2.5 | 0.16 с | SF ≈60%, α ≈40% | |
| Uuq-287 | 267453.42 | 2054.4 | 7.2 | 6.5 | 2.5 | 0.51 с | α ≈100% | |
| Uuq-288 | 0 + | 268385.02 | 2062.4 | 7.2 | 8.0 | 2.9 | 0.80 с | α ≈100% |
| Uuq-289 | 269317.91 | 2069.1 | 7.2 | 6.7 | 2.7 с | α ≈100% | ||
| Z = 115 | ||||||||
| Uup-287 | 267458.11 | 2048.4 | 7.1 | 0.5 | 32 мс | α 100% | ||
| Uup-288 | 268390.81 | 2055.3 | 7.1 | 6.9 | 0.9 | 87 мс | α 100% | |
| Uup-289 | 269322.50 | 2063.2 | 7.1 | 7.9 | 0.8 | 10 с | SF?, α? | |
| Uup-290 | 270255.30 | 2070.0 | 7.1 | 6.8 | 0.9 | 10 с | SF?, α? | |
| Uup-291 | 271187.09 | 2077.7 | 7.1 | 7.8 | 1 м | α?, SF? | ||
| Z = 116 | ||||||||
| Uuh-290 | 0 + | 270258.98 | 2065.0 | 7.1 | 1.8 | 15 мс | α ≈100% | |
| Uuh-291 | 271191.78 | 2071.7 | 7.1 | 6.8 | 1.8 | 6.3 мс | α 100% | |
| Uuh-292 | 0 + | 272123.07 | 2080.0 | 7.1 | 8.3 | 2.3 | 18 мс | α ≈100% |
| Uuh-293 | 53 мс | α ≈100% | ||||||
| Z = 117 | ||||||||
| Uus-291 | 271197.37 | 2064.9 | 7.1 | -0.1 | 10 мс | SF?, α? | ||
| Uus-292 | 272129.76 | 2072.0 | 7.1 | 7.2 | 0.3 | 50 мс | SF?, α? | |
| Z = 118 | ||||||||
| Uuo-294 | 0 + | 1.8 мс | α ≈100% | |||||
- Необходимо создать ядро с достаточно большим отношением числа нейтронов к числу протонов. Поэтому в качестве налетающей частицы надо выбирать тяжелые ионы, имеющие большое N/Z.
- Необходимо, чтобы образующееся компаунд-ядро имело малую энергию возбуждения и небольшую величину момента количества движения, так как в противном случае будет снижаться эффективная высота барьера деления.
- Необходимо, чтобы образующееся ядро имело форму близкую к сферической, так как даже небольшая деформация будет приводить к быстрому делению сверхтяжелого ядра.
| Распад изотопа 263 Db. В результате цепочки последовательных распадов 263 Db образуется изотоп 235 U, имеющий период полураспада T1/2 = 7.04·10 8 лет. Из-за большого периода полураспада 235 U относят к стабильным изотопам. В естественной смеси изотопов урана изотоп 235 U составляет 0.7%. 235 U является родоначальником радиоактивного ряда A = 4n+3. |
| Распад изотопа 240Am. Наряду с основными каналами распада тяжелых ядер − α-распадом и е-захватом в изотопе 238 Th наблюдается кластерный распад с испусканием 20 О, а в изотопе 224 Ra распад с испусканием кластера 14 С. |
Сколько протонов и нейтронов в ядре атома 239 94 Pu
94 — атомный номер в таблице, равный числу протонов, 239 — атомная масса. Из неё надо вычесть число протонов, получится число нейтронов.
Михаил КазанцевУченик (132) 2 года назад
Emmanuil Leschinski Мудрец (18616) Михаил Казанцев, что?
Похожие вопросы
Ваш браузер устарел
Мы постоянно добавляем новый функционал в основной интерфейс проекта. К сожалению, старые браузеры не в состоянии качественно работать с современными программными продуктами. Для корректной работы используйте последние версии браузеров Chrome, Mozilla Firefox, Opera, Microsoft Edge или установите браузер Atom.
Сколько нейтронов содержит ядро атома 244 94 pu
Новый этап в исследовании сверхтяжелых ядер начался в 1994 году, когда была существенно повышена эффективность регистрации и усовершенствована методика наблюдения сверхтяжелых ядер. Как результат, были обнаружены изотопы 110, 111 и 112 элементов [80-82].
Для получения сверхтяжелых ядер использовались ускоренные пучки 50 Ti, 51 V, 58 Fe, 62 Ni, 64 Ni, 70 Zn и 82 Se. В качестве мишеней применялись изотопы 208 Pb и 209 Bi. Различные изотопы 110 элемента были синтезированы в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова, ОИЯИ с помощью реакции 244 Pu( 34 S,5n) 272 110 и в GSI в реакции 208 Pb( 62 Ni,n) 269 110. Изотопы 269 110, 271 110, 272 111 и 277 112 регистрировались по их цепочкам распада (рис. 11).
Рис. 11. Цепочки α-распадов 110, 111 и 112 химических элементов, полученных в GSI (Германия) [55]. Для каждого изотопа указаны время жизни и энергия α-распада Eα в МэВ.
К 2000 году в экспериментах с тяжелыми ионами удалось синтезировать ~ 40 изотопов от 104 до 112 химического элемента, список которых приведен в таблице 2.
Таблица 2: Изотопы трансфермиевых элементов, открытые к 2000 г.
| Заряд ядра Z | Химический символ | Название | Массовое число A |
| 102 | No | Нобелий | 250 – 260, 262 |
| 103 | Lr | Лоуренсий | 251 – 262 |
| 104 | Rf | Резерфордий | 253 – 262 |
| 105 | Db | Дубний | 255 – 258 |
| 106 | Sg | Сиборгий | 259 – 261, 263, 265, 266 |
| 107 | Bh | Борий | 260 – 262, 264, 266, 267 |
| 108 | Hs | Хассий | 260 – 265 |
| 109 | Mt | Мейтнерий | 266 – 268 |
| 110 | Ds | Дармштадтий | 267, 269, 271 |
| 111 | Rg | Рентгений | 272 |
| 112 | Cn | Коперниций | 277 |
Для большинства изотопов были определены типы распадов, времена жизни, для некоторых изотопов определены массы и квантовые характеристики низколежащих состояний. Таким образом, прогресс в синтезе трансурановых элементов Z =107 − 112 был связан с «открытием» реакций холодного синтеза, в которых магические изотопы 208 Pb и 209 Bi облучались ионами с Z = 22 − 30. Образующееся в реакции холодного синтеза ядро нагрето слабо и охлаждается в результате испускания одного нейтрона. Так впервые были получены изотопы химических элементов
с Z = 107 − 112. Однако дальнейшее продвижение − к более тяжелым ядрам − таким методом оказывается затруднительным из-за роста величины потенциального барьера между сталкивающимися ядрами. Поэтому в Дубне был реализован другой метод получения сверхтяжелых ядер. В качестве мишеней использовались наиболее тяжелые изотопы искусственно полученных химических элементов плутония Pu (Z = 94), америция Am (Z = 95), кюрия Cm (Z = 96),
берклия Bk (Z = 97) и калифорния Cf (Z = 98). В качестве ускоренных ионов был выбран изотоп кальция 48 Ca (Z = 20).
«До 2000 года самые тяжелые элементы (вплоть до 112-го) были синтезированы в реакциях «холодного слияния». К сожалению, эти реакции не могут быть использованы для синтеза ядер, находящихся в пределах предсказанного теорией «острова стабильности»сверхтяжелых элементов. Образующееся при слиянии ядер 208 Pb и 76 Ge компаунд-ядро 284 114 (N = 170) содержит на 14 нейтронов меньше, чем требуется для замкнутой нейтронной оболочки N = 184. При столь значительном дефиците нейтронов продукты испарения нейтронов будут располагаться далеко от границы предсказанного «острова стабильности». Отметим, что никакие варианты слияния стабильных и даже долгоживущих изотопов не могут привести к ядрам на «вершине»острова стабильности. Поэтому желательно подойти как можно ближе к границам этой неизвестной области, с тем чтобы войти в зону действия замкнутой сферической оболочки N = 184. Нуклиды, содержащие большое число нейтронов, могут в принципе быть получены при использовании в качестве мишени изотопов тяжелых актинидов с Z = 94 − 98, а в качестве налетающей частицы − редкого изотопа 48 Ca.
Теряя возможность использования в реакциях холодного слияния магических ядер 208 Pb при переходе к нейтронно-избыточным изотопам актинидов, мы вновь приобретаем магические числа протонов и нейтронов в налетающей частице 48 Ca.»
Ю.Ц. Оганесян, С.Н. Дмитриев
Сверхтяжелые элементы периодической системы Менделеева [51].