Трансактинойды

Есть желающие обсудить тему физических, химических св-в и методов получения, а также приоритетов в исследованиях по сабджу?

KBOB>Есть желающие обсудить тему физических, химических св-в и методов получения, а также приоритетов в исследованиях по сабджу?

Чего?

Was ist das?? И с чем его едят?????????????

Так до них пилить и пилить ещё! К тому же смешно рассуждать о неотрытом людям, ничего не смыслящим в теории. Вот например, сколько споров было по поводу актинидов! Обе стороны приводили достаточно веские аргументы, но прав оказался всё-таки Сиборг. Но относить актинидов к отдельной группе не так уже легко, как лантаниды. Так что думаю, с трансактинидами всё быдет ещё сложнее и нам не под силу рассуждать о них. Кстати, а чот там с островом стабильности? Вроде уже на подходе?! А криков про великое открытие пока не слышно...

Ответ на предидущий пост.

Ну начнем с того, что уран и плутоний свою извесность получили потому что они используются в атомной бомбе, а пр. актинойды америций, калифорний и.т.д. то же какое-то отношение к атомной бомбе и ядерной энергетике имеют. Трансактинойды (имеется ввиду элементы с атомным номером 104 и более) хоть и открыты уже давно но не так извесны, потому что большого применения не находять.
С другой стороны на основе оболочечной модели строения атомного ядра предсказывается существования "острова стабильности".
До сегодняшнего дня сообщалось об открытии элементов с атомными номерами до 112 включительно, а также 114, 116 и 118. Правда впоследствиие открытие элемента 118 было дезавуировано, самими его открывателями. Данные по остальным элементам приведены, например, Exploring the Table of Isotopes
Открытия элементов 114, 116 основываются на наблюдении очень малого (<10) числа событий за достаточно длительный > 1 мес период времени. И у меня лично возникают большие сомнения в том, это действительно откртия, а не ошибки в эксперименте.
К тому же в Europhysics News есть диаграмма №2, из которой видно, что сечение образования элементов 114 и 116 в реациях изотопов Ca + Pu аномально высоки. Но! Лежат на пределе доступном сегодняшним методам получение свертяжелых элементов, который составляет порядка 10E-12 барн. Если это не ошибки экспериментов, то какое теоретическое объяснение таких неожиданно высоких сечений (=вероятностей) образования ядер 114, 116?

Если верить - Не удается найти требуемую страницу
...после учета всех типов распада оказывается, что ядра в окрестности Z = 110 и N = 184 образуют "остров стабильности". Ядро 294-110 имеет период полураспада около 10⁹ лет.
Отличие величины Z от предсказываемого оболочечной моделью магического числа 114 связано с конкуренцией между делением (относительно которого ядро с Z = 114 наиболее стабильно) и альфа-распадом (относительно которого устойчивы ядра с меньшими Z). У нечетно-четных и четно-нечетных ядер периоды полураспада по отношению к альфа-распаду и спонтанному делению увеличиваются, а по отношению к бета-распаду уменьшаются.
Следует отметить, что приведенные оценки сильно зависят от параметров, использованных в расчетах, и могут рассматриваться лишь как указания на возможность существования сверхтяжелых ядер, имеющих времена жизни достаточно большие для их экспериментального обнаружения.

Время жизни 10⁹ лет достаточно для того, что бы химический элемент №110 нашел применение.

KBOB>К тому же в Europhysics News есть диаграмма №2, из которой видно, что сечение образования элементов 114 и 116 в реациях изотопов Ca + Pu аномально высоки. Но! Лежат на пределе доступном сегодняшним методам получение свертяжелых элементов, который составляет порядка 10E-12 барн. Если это не ошибки экспериментов, то какое теоретическое объяснение таких неожиданно высоких сечений (=вероятностей) образования ядер 114, 116?

Любой теоретик вам сразу же свалит все на резонанс. То есть на короткоживущее составное ядро.

KBOB>Если верить - Не удается найти требуемую страницу

Эта ссылка не работает. Более подходящая:
http://nuclphys.sinp.msu.ru/students/synt/index.html

KBOB> ...после учета всех типов распада оказывается, что ядра в окрестности Z = 110 и N = 184 образуют "остров стабильности". Ядро 294-110 имеет период полураспада около 10⁹ лет.

Не 10⁹ лет, а "приблизительно 100с.".
(http://nuclphys.sinp.msu.ru/students/synt/index.html)


KBOB>Время жизни 10⁹ лет достаточно для того, что бы химический элемент №110 нашел применение.

См. выше.


[ 20-04-2003: Message edited by: anybody ]

А я так думал, что трансактинойды - это те, которые аналоги актинойдов, но в следующем периоде. Ошибся, конечно. Кстати, а почему вроде как получаемые элементы идут с шагом номера 2, т.е. между ними один пропущенный? Вроде раньше проблемы была в том, как разгонять тяжёлые частицы и потому последовательно синтезировали эелементы.

Проблема в том, что для слияния двум тяжелым ядрам необходими сообщить энергию необходимую для преодоления кулоновского барьера, затем вся эта энергия переходит в энергию возбуждения компаунд ядра. Вероятность, что компаунд ядро снимет всю энергию возбуждения за счет испускания нейтронов очень мала. Отсюда и трудности в синтезе трансактинойдов.

А как объяснить всё-таки скачки в 2 элемента? Ведь эти проблемы будут как раз возникать линейно с ростом номера?

1.Н.>А как объяснить всё-таки скачки в 2 элемента? Ведь эти проблемы будут как раз возникать линейно с ростом номера?
Ай-да Нумер! Ай-да... молодец!
Это ж надо: с конца апреля я ходил и думал, почему, да почему! Наконец, понял. Как обычно, "любая правильная мысль кажется простой, наглядной и лежащей на поверхности, но только после того, как её выскажут" (физики шутят).
Итак, приступим. Скачки атомного номера синтезируемых элементов могут быть списаны на влияние следующего свойства атомных ядер: чётно-чётные ядра (то есть ядра, содержащие чётное число нуклонов обоих сортов) имеют бОльшую энергию связи на один нуклон, нежели нечётно-чётные ядра (то есть ядра, в которых число нейтронов, например, нечётно, а протонов--- чётно), и уж тем более нечётно-нечётные ядра.
Недавно синтезированный 114-й элемент, как это легко заметить, имеет чётное число протонов. О числе нейтронов в данном ядре мне ничего не известно. Разумно предположить, что следующим кандидатом на синтез является 116-й элемент. Возможно, таковой уже синтезирован.

А вот как раз четно-четные элементы и не являются самыми мтабтльными, как следовало бы ожидать, вот пример самых стабильных изотопов (по состоянию на 2000г) для элементов после урана. (ie.lbl.gov/education/isotopes.htm)

244Pu - 8,08E+7 лет (исключение)
247Cm - 1,56E+7 лет
251Сf - 898 лет
257Fm - 100,5 дней
259No - 58 мин
261Rf - 65 сек
266Sg - 21 сек (исключение)
269Hs - 9 сек
273(110) - 0,12 сек
277(112) - 0,24 мс (единственный исследованный изотоп на 2000г)

 Приведены времена полураспада для элементов с четным числом протонов, наиболее стабильные изотопы у них с нечетным числом нейтронов (за исключение Sb).
 Однако и у Sb имеется объяснение, самый долгоживущий изотоп у него еще не синтезирован, предсказывается что более тяжелые изотопы могут иметь большие времена полурапада.

Да. Вы правы. Со странички depni.npi.msu.su/cdfe/index.ru.html, после выполнения поиска, попадаем сюда. Из таблицы видно, что наиболее тяжёлые, начиная с Z=112, синтезированные элементы имеют чётное число протонов и нечётное число нейтронов (если я опять ничего не путаю и не пропускаю). Получается, моё объяснение не работает в области больших Z. Интересно. Что ж, вопрос Нумера остаётся открытым.

Полезная ссылка!

Проводя аналогию с химией, можно сказать что стабильность проявляется двояко, термодинамически и кинетически. В первом случае система находится в состоянии с минимальной энергией и претерпевать какие либо превращения ей энергетически невыгодно, во втором случае (например смесь H2 и O2, или порох) скорость превращения в более устойчивые продукты настолько мала (при определенных температурах), что говорят - такие системы устойчивы кинетически.
 В случае трансурановых элементов энергетически стабильным не является ни один из них, а главным фактором стабильности является скорость распада, которая в свою очередь зависит от спина распадающегося ядра. Чем больше спин, тем более высокий потенциальный барьер необходимо преодолеть ядру чтобы распасться. У четно-четных ядер нуклоны спарены между собой, поэтому спин основного состояния равен нулю, а основные состояния четно-нечетных ядер как правило высокоспиновые. Поэтому четно-четные изотопы трансурановых элементов менее стабильны.
 Хотя теоретически более просто расчитать время жизни именно для четно-четных изотопов.
http://www.fuw.edu.pl/~smolan/

КВОВ, скажите на милость, а где именно на указанной страничке описано вычисление времени жизни чётно-чётных ядер столь высокого массового числа? Я это спрашиваю с целью выяснить: нужно ли мне лезть в Phys. Rev.?

Попробуйте зайти вот сюда
http://th-www.if.uj.edu.pl/acta/vol30/abs/v30p1565.htm

Появились сообщения о синтезе элементов 115, 113.



Для синтеза 115-го элемента мишень, изготовленная из 95-го элемента - америция, бомбардировалась ионами редкого изотопа 20-го элемента - кальция- 48, ускоренного до 1/10 скорости света. После отделения атомов 115-го элемента от громадного количества побочных продуктов реакции осуществлялось их детектирование. Три раза детектор регистрировал одинаковую картину распада 115-го элемента: 5 последовательных альфа- распадов продолжительностью около 20 секунд (огромное время по ядерным масштабам), которые приводили к изотопу 105-го элемента - дубния. Этот изотоп 'прожил' более 20 часов, прежде чем разделился на две части!

Столь продолжительная во времени цепочка распада 115-го элемента является прямым следствием существования 'островов стабильности' сверхтяжелых элементов.

С другой стороны, открытие долгоживущих изотопов дубния открывает широкие возможности для исследования его химических свойств. В настоящее время идет подготовка соответствующих опытов.

Молодцы!

За них!

КВОВ>Попробуйте зайти вот сюда

APP B30/5, p. 1565 abstract

Stability of transactinide nuclei is discussed. Theoretical results were obtained in a multidimensional deformation space on the basis of the macroscopic-microscopic model. In the large enough deformation space, shell closures at Z=108 and N=162 were obtained which stabilize the recently synthesized deformed superheavy nuclei. Much stronger influence of the shells at Z=114 and N=184 on the calculated half-lives for spherical superheavy nuclei is also demonstrated. // th-www.if.uj.edu.pl

 

Уважаемый КВОВ, прошу не судить меня строго за обрывание разговора. Буквально завален делами. На разбор предложенной вами статьи нашёл время только сейчас.

Я не являюсь специалистом по сверхтяжёлым ядрам. И поэтому меня поразили описанные в статье (см. с.1566) возможности вычисления динамики прохождения ядром барьера. Шестнадцатую ссылку я могу достать. Достану и постараюсь понять, как они сие осуществили.

Интересно, что, согласно рис.1 и тексту на с.1567, вычисления total shell correction energy, по-видимому, проводились и для нечётных ядер (например, Z=115 и N=109). Однако вычисления времён полураспада проводили только для чётно-чётных ядер. Интересно, с чем связано такое "пренебрежение" нечётными ядрами?

Они, наверное, белее стабильны?

Татарин>Они, наверное, белее стабильны?

Вот как раз это-то и необязательно. См., например, первую страничку данной ветки.

Нечетные элементы трудней расчитать теоретически.

2 anybody:
Оп, виноват.

Синтез трансфермиевых элементов, в том числе и сверхтяжелых элементов в области Z = 114 и N = 182, является одной из интереснейших задач ядерной физики. Одним из принципиальных вопросов в этой проблеме является метод получения сверхтяжелых ядер. Эта проблема связана с необходимостью получения ядер с максимальным числом нейтронов, близким к N = 184, а также составного ядра с минимальной энергией возбуждения, чтобы образовавшееся ядро могло в результате испарения нейтронов или заряженных частиц перейти в основное состояние, минуя стадию деления. Первое условие может быть выполнено только при использовании радиоактивных пучков. Действительно, одной из оптимальных реакций для синтеза сверхтяжелых ядер, вызываемых стабильными ядрами, является реакция слияния двух нейтроноизбыточных ядер 244Pu + 48Ca. Однако она приводит к образованию нового ядра с числом нейтронов, гораздо меньшим 184. Поэтому пучки более тяжелых радиоактивных ядер, таких, как 52Са, 54Ti, 64Fe, могут дать возможность синтезировать ядра вблизи оболочки с N = 184. Кроме того, как показано в ряде работ, реакции слияния с экзотическими ядрами, имеющими большой радиус распределения нейтронов, протекают с большим сечением. Таким образом, используя пучки радиоактивных ядер 8-11Li, 10-11Be, 14-16C, 16-18N, 19-22O, 20-23F, 23-25Ne и 24-31Na с нейтронообогащенными актинидными мишенями 244Pu, 248Cm, 249Bk, 251, 252Cf и 254Es, можно получить большое число новых нейтронообогащенных ядер актинидных и трансфермиевых нуклидов (Z > 100) и изучать свойства их распада.

 

Полный текст
www.issep.rssi.ru/pdf/9812_079.pdf
http://www.pereplet.ru/obrazovanie/stsoros/688.html

Дэнис, 09.05.2004 16:20:50 :

Никто не подскажет где искать материал об экстракции тяжелых актинойдов, плиз, послезавтра отчитываться.

 

Назнаю. В библиотеку попробуйте сходить. Интернет в этом плане не панацея (к сожалению).