ローレンシウムの同位体

ローレンシウム( ₁₀₃ Lr) は合成元素であるため、標準的な原子量を与えることができません。すべての合成元素と同様に、安定同位体はありません。最初に合成された同位体は1961 年の²⁵⁸ Lr でした。263 Lr と²⁶⁵ Lr を除く^{251 Lr から266} Lrまでの 14 の同位体と 7 つの異性体が知られています。最も長寿命の既知の同位体は^{266 Lr}で、半減期は 11 時間です。

²⁰⁵ Tl( ⁵⁰ Ti,xn) ^255−x Lr (x=2)

この反応は、1976 年にユーリ・オガネシアンと FLNR の彼のチームによって一連の実験で研究されました。2n出口チャネルで²⁵³ Lr が形成された証拠が示されました。2022 年には、2 つの状態 ( ²⁵³ Lr と^253m Lr) が見つかりました。

²⁰³ Tl( ⁵⁰ Ti,xn) ^253−x Lr (x=2)

この反応は、1976 年にユーリ・オガネシアンと FLNR の彼のチームによって一連の実験で研究されました。2022 年には、2 つの状態 ( ²⁵¹ Lr と^251m Lr) が発見されました。

²⁰⁸ Pb( ⁴⁸ Ti,pxn) ^255−x Lr (x=1?)

この反応は 1984 年に FLNR の Yuri Oganessian によって報告されました。チームは²⁵⁴ Lrの子孫である²⁴⁶ Cf の崩壊を検出することができました。

²⁰⁸ Pb( ⁴⁵ Sc,xn) ^253−x Lr

この反応は、1976 年にユーリ・オガネシアンと FLNR の彼のチームによって一連の実験で研究されました。結果はすぐには得られません。

²⁰⁹ Bi( ⁴⁸ Ca,xn) ^257−x Lr (x=2)

^{この反応は、 255} Lrの分光学的特性を研究するために使用されてきました。GANIL のチームは 2003 年にこの反応を使用し、FLNR のチームは 2004 年から 2006 年にかけてこの反応を使用して、^{255 Lr の崩壊スキームに関する詳細情報を提供しました。この研究により、 255} Lrに異性体レベルが存在する証拠が得られました。

²⁴³ Am( ¹⁸ O,xn) ^261−x Lr (x=5)

この反応は、1965 年に FLNR のチームによって初めて研究されました。チームは、45 秒の特徴的な崩壊を示す放射能を検出し、²⁵⁶ Lr または^{257 Lr に帰属させました。その後の研究で、 256} Lrに帰属することが示唆されました。1968 年のさらなる研究では、半減期が 35 秒の8.35～8.60 MeV のアルファ放射能が発見されました。この放射能も、当初は²⁵⁶ Lr または²⁵⁷ Lr に帰属され、後に²⁵⁶ Lr のみに帰属されました。

²⁴³ Am( ¹⁶ O,xn) ^259−x Lr (x=4)

この反応は 1970 年に FLNR のチームによって研究されました。彼らは半減期20 秒の 8.38 MeV アルファ放射能を検出することができました。これは²⁵⁵ Lrに割り当てられました。

²⁴⁸ Cm( ¹⁵ N,xn) ^263−x Lr (x=3,4,5)

この反応は、1971 年に LBNL のチームがローレンシウム同位体の大規模な研究で調査しました。チームは、 3-5n 出口チャネルから²⁶⁰ Lr、²⁵⁹ Lr、²⁵⁸ Lr にアルファ放射能を割り当てることができました。

²⁴⁸ Cm( ¹⁸ O,pxn) ^265−x Lr (x=3,4)

^{この反応は、エキゾチックな254} Es ターゲットを使用せずに²⁶² Lr と²⁶¹ Lrを生成できる可能性を評価するために、1988 年に LBNL で研究されました。また、5n 出口チャネルからの^{261m Rf における}電子捕獲(EC) 分岐の測定を試みるためにも使用されました。Lr(III) 成分を抽出した後、半減期が 44 分に改善された²⁶¹ Lrの自発核分裂を測定することができました。生成断面積は 700 pb でした。これに基づいて、この同位体が p4n チャネルではなく 5n チャネルを介して生成された場合、14% の電子捕獲分岐が計算されました。次に、より低い衝撃エネルギー (93 MeV cf 97 MeV) を使用して、 p3n チャネルでの²⁶² Lr の生成を測定しました。同位体は正常に検出され、240 pb の収量が測定されました。収率は p4n チャネルと比較して予想よりも低かった。しかし、結果は^{261 Lr が p3n チャネルによって生成された可能性が高いことを示していると判断され、 261m} Rfの電子捕獲分岐の上限は 14% であると示唆された。

²⁴⁶ Cm( ¹⁴ N,xn) ^260−x Lr (x=3?)

この反応は1958年にLBNLで濃縮^{244 Cmターゲット（ 246} Cmの5% ）を使用して簡単に研究されました。彼らは約9 MeVのアルファ放射能を観測し、半減期は約0.25秒でした。その後の結果は、暫定的に3nチャネルからの ²⁵⁷ Lrに帰属することを示唆しています。

²⁴⁴センチメートル（¹⁴ N,xn）^258−x Lr

この反応は、1958 年に LBNL で濃縮²⁴⁴ Cm ターゲット (5% ²⁴⁶ Cm) を使用して簡単に研究されました。彼らは、半減期が約 0.25 秒の約 9 MeV のアルファ放射能を観測しました。その後の結果では、 ²⁴⁶ Cm 成分の 3n チャネルからの²⁵⁷ Lrへの暫定的な割り当てが示唆されています。244 ^Cm成分との反応に割り当てられた放射能は報告されていません。

²⁴⁹ Bk( ¹⁸ O,αxn) ^263−x Lr (x=3)

この反応は、1971 年に LBNL のチームがローレンシウム同位体の大規模な研究で調査しました。チームは^{260 Lr に割り当てられた放射能を検出することができました。この反応は 1988 年にローレンシウムの水性化学を研究するためにさらに調査されました。260 Lr}では合計 23 のアルファ崩壊が測定され、平均エネルギーは 8.03 MeV、半減期は 2.7 分に改善されました。計算された断面積は 8.7 nb でした。

²⁵² Cf( ¹¹ B,xn) ^263−x Lr (x=5,7??)

この反応は、1961年にカリフォルニア大学のアルバート・ギオルソがカリホルニウム標的（ ²⁵² Cf 52%）を使用して初めて研究しました。彼らは、それぞれ半減期が約8秒と15秒である、8.6、8.4、8.2 MeVの3つのアルファ放射能を観察しました。8.6 MeVの放射能は暫定的に²⁵⁷ Lrに割り当てられました。その後の結果では、5n出口チャネルの結果として^{258 Lrに再割り当てされたことが示唆されています。8.4 MeVの放射能も257 Lrに割り当てられました。その後の結果では、 256} Lrに再割り当てされたことが示唆されています。これは、7nチャネルではなく、標的の33% ^{250 Cf成分によるものである可能性が最も高いです。8.2 MeVはその後}ノーベリウムに関連付けられました。

²⁵² Cf( ¹⁰ B,xn) ^262−x Lr (x=4,6)

この反応は、1961年にカリフォルニア大学のアルバート・ギオルソがカリホルニウム標的（ ²⁵² Cf 52%）を使用して初めて研究しました。彼らは、それぞれ半減期が約8秒と15秒である、8.6、8.4、8.2 MeVの3つのアルファ放射能を観察しました。8.6 MeVの放射能は暫定的に^{257 Lrに割り当てられました。その後の結果では、 258} Lrへの再割り当てが示唆されています。8.4 MeVの放射能も²⁵⁷ Lrに割り当てられました。その後の結果では、 ²⁵⁶ Lrへの再割り当てが示唆されています。8.2 MeVはその後、ノーベリウムに関連付けられました。

²⁵⁰ Cf( ¹⁴ N,αxn) ^260−x Lr (x=3)

この反応は 1971 年に LBNL で研究されました。研究チームは、8.87 MeV と 8.82 MeV の 2 つのアルファ線を持つ 0.7 秒アルファ放射能を特定しました。これは²⁵⁷ Lr に割り当てられました。

²⁴⁹ Cf( ¹¹ B,xn) ^260−x Lr (x=4)

この反応は、ローレンシウムの水性化学を研究する試みとして、1970 年に LBNL で初めて研究されました。彼らは Lr ³⁺活性を測定することができました。この反応は 1976 年にオークリッジで繰り返され、同時発生 X 線の測定によって 26s ^{256 Lr が確認されました。}

²⁴⁹ Cf( ¹² C,pxn) ^260−x Lr (x=2)

この反応は 1971 年に LBNL のチームによって研究されました。チームはp2n チャネルから ²⁵⁸ Lrに割り当てられた活性を検出することができました。

²⁴⁹ Cf( ¹⁵ N,αxn) ^260−x Lr (x=2,3)

この反応は 1971 年に LBNL のチームによって研究されました。チームは、 α2n と α3n およびチャネルから²⁵⁸ Lr と^{257 Lr に割り当てられた活性を検出することができました。この反応は 1976 年にオークリッジで繰り返され、 258} Lrの合成が確認されました。

²⁵⁴ Es + ²² Ne – 転送

この反応は 1987 年に LLNL で研究されました。研究チームは、 ²² Ne 核から^{254 Es ターゲットへの移行によって生じた、 261} Lr と^{262 Lr に割り当てられた新しい}自発核分裂(SF) 活動を検出することができました。さらに、5 ms の SF 活動がノーベリウムK 殻 X 線との遅延一致で検出され、 ²⁶² Lrの電子捕獲によって生じた²⁶² Noに割り当てられました。

ローレンシウムの同位体は、より重い元素の崩壊でも特定されています。これまでの観察結果は、以下の表にまとめられています。

ローレンシウムの同位体 14 種と異性体7 種が合成されており、²⁶⁶ Lr は半減期が 11 時間で最も長寿命かつ最も重い同位体です。251 Lr^は、これまでに生成されたローレンシウムの同位体の中で最も軽い同位体です。

2001 年に GSI の Hessberger らが行った²⁵⁷ Db (ドブニウムを参照)の崩壊特性に関する研究により、²⁵³ Lr の崩壊に関するデータがいくつか提供されました。データの分析により、²⁵⁷ Dbの対応する異性体の崩壊から²⁵³ Lr の異性体レベルの発生が示されました。基底状態はスピンおよびパリティ7/2− に割り当てられ、半減期0.57 秒の 8794 keV アルファ粒子の放出により崩壊します。異性体レベルはスピンおよびパリティ1/2− に割り当てられ、半減期1.49 秒の 8722 keV アルファ粒子の放出により崩壊します。

²⁰⁹ Bi( ⁴⁸ Ca,2n) ²⁵⁵ Lr反応で生成される²⁵⁵ Lrの分光法に関する最近の研究では、異性体レベルの証拠が得られました。

• 同位体質量:
  • M. Wang; G. Audi; AH Wapstra; FG Kondev; M. MacCormick; X. Xu; et al. (2012). 「AME2012 原子質量評価 (II). 表、グラフ、参考文献」(PDF) . Chinese Physics C. 36 ( 12): 1603– 2014. Bibcode :2012ChPhC..36....3M. doi :10.1088/1674-1137/36/12/003. S2CID  250839471.
  • アウディ、ジョルジュ。ベルシヨン、オリヴィエ。ジャン・ブラショー。Wapstra、Aaldert Hendrik (2003)、「核および崩壊特性の NUBASE 評価」、核物理学 A、729 : 3–128、Bibcode :2003NuPhA.729....3A、doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11。 001
• 半減期、スピン、異性体データは、以下のソースから選択されています。
  • アウディ、ジョルジュ。ベルシヨン、オリヴィエ。ジャン・ブラショー。Wapstra、Aaldert Hendrik (2003)、「核および崩壊特性の NUBASE 評価」、核物理学 A、729 : 3–128、Bibcode :2003NuPhA.729....3A、doi :10.1016/j.nuclphysa.2003.11。 001
  • 国立核データセンター。「NuDat 2.x データベース」。ブルックヘブン国立研究所。
  • ホールデン、ノーマン E. (2004)。「11. 同位体の表」。ライド、デビッド R. (編)。CRC化学および物理学ハンドブック(第 85 版)。フロリダ州ボカラトン: CRC プレス。ISBN 978-0-8493-0485-9。