Isótopos del dubnio

Esta sección trata sobre la síntesis de núcleos de dubnio mediante las denominadas reacciones de fusión "fría". Estos procesos crean núcleos compuestos con baja energía de excitación (~10–20  MeV, de ahí el término "fría"), lo que aumenta la probabilidad de que sobrevivan a la fisión. El núcleo excitado se desintegra al estado fundamental mediante la emisión de uno o dos neutrones.

²⁰⁹ Bi( ⁵⁰ Ti,xn) ^259−x Db (x=1,2,3)

Los primeros intentos de sintetizar dubnio mediante reacciones de fusión fría fueron realizados en 1976 por el equipo del FLNR, Dubna, utilizando la reacción mencionada anteriormente. Lograron detectar una actividad de fisión espontánea  (SF) de 5 s que asignaron al ²⁵⁷ Db. Esta asignación fue corregida posteriormente a ²⁵⁸ Db. En 1981, el equipo del GSI estudió esta reacción utilizando la técnica mejorada de correlación de desintegraciones genéticas padre-hija. Lograron identificar positivamente ^{el 258} Db, el producto del canal de evaporación de neutrones 1n. ^{[ 14 ]} En 1983, el equipo de Dubna revisó la reacción utilizando el método de identificación de un descendiente mediante separación química. Consiguieron medir desintegraciones alfa de descendientes conocidos de la cadena de desintegración que comienza con ^{el 258} Db. Esto se consideró como evidencia de la formación de núcleos de dubnio. El equipo del GSI revisó la reacción en 1985 y pudo detectar 10 átomos de ²⁵⁷ Db. ^{[ 15 ]} Después de una mejora significativa de sus instalaciones en 1993, en 2000 el equipo midió 120 desintegraciones de ²⁵⁷ Db, 16 desintegraciones de ²⁵⁶ Db y la desintegración de ²⁵⁸ Db en la medición de las funciones de excitación 1n, 2n y 3n. Los datos recopilados para ²⁵⁷ Db permitieron un primer estudio espectroscópico de este isótopo e identificaron un isómero, ^257m Db, y una primera determinación de una estructura de nivel de desintegración para ²⁵⁷ Db. ^{[ 16 ]} La reacción se utilizó en estudios espectroscópicos de isótopos de mendelevio y einstenio en 2003-2004. ^{[ 17 ]}

²⁰⁹ Bi( ⁴⁹ Ti,xn) ^258−x Db (x=2?)

Esta reacción fue estudiada por Yuri Oganessian y su equipo en Dubna en 1983. Observaron una  actividad SF de 2,6 s que se asignó tentativamente a ²⁵⁶ Db. Resultados posteriores sugieren una posible reasignación a ²⁵⁶ Rf, como resultado de la rama EC de aproximadamente el 30% en ²⁵⁶ Db.

²⁰⁹ Bi( ⁴⁸ Ti,xn) ^257−x Db (x=1?,2)

Esta reacción fue estudiada por Yuri Oganessian y el equipo de Dubna en 1983. Observaron una  actividad de 1,6 s con una rama alfa de aproximadamente el 80 % y una rama SF de aproximadamente el 20 %. La actividad se asignó tentativamente a ²⁵⁵ Db. Resultados posteriores sugieren una reasignación a ²⁵⁶ Db. En 2005, el equipo de la Universidad de Jyväskylä estudió esta reacción. Observaron tres átomos de ²⁵⁵ Db con una sección transversal de 40 pb. ^{[ 18 ]}

²⁰⁸ Pb( ⁵¹ V,xn) ^259−x Db (x=1,2)

El equipo de Dubna también estudió esta reacción en 1976 y nuevamente pudo detectar la  actividad SF de 5 s, asignada inicialmente de forma tentativa a ²⁵⁷ Db y posteriormente a ²⁵⁸ Db. En 2006, el equipo del LBNL volvió a investigar esta reacción como parte de su programa de proyectiles de Z impar. Lograron detectar ²⁵⁸ Db y ²⁵⁷ Db en su medición de los canales de evaporación de neutrones 1n y 2n. ^{[ 19 ]}

²⁰⁷ Pb( ⁵¹ V,xn) ^258−x Db

El equipo de Dubna también estudió esta reacción en 1976, pero en esta ocasión no pudieron detectar la  actividad SF de 5 s, asignada inicialmente de forma tentativa a ²⁵⁷ Db y posteriormente a ²⁵⁸ Db. En cambio, lograron medir una  actividad SF de 1,5 s, asignada tentativamente a ²⁵⁵ Db.

²⁰⁶ Pb( ⁵¹ V,xn) ^257−x Db (x=2)

Esta reacción se estudió en 2024; se observaron ^{255 Db. [ 10 ]}

²⁰⁵ Tl( ⁵⁴ Cr,xn) ^259−x Db (x=1?)

El equipo de Dubna también estudió esta reacción en 1976 y nuevamente pudo detectar la  actividad 5s SF, asignada inicialmente de forma tentativa a ²⁵⁷ Db y posteriormente a ²⁵⁸ Db.

Esta sección trata sobre la síntesis de núcleos de dubnio mediante las denominadas reacciones de fusión "caliente". Estos procesos crean núcleos compuestos con una alta energía de excitación (~40–50  MeV, de ahí el término "caliente"), lo que reduce la probabilidad de supervivencia a la fisión y la cuasifisión. El núcleo excitado se desintegra al estado fundamental mediante la emisión de 3 a 5 neutrones.

²³² Th( ³¹ P,xn) ^263−x Db (x=5)

Existen informes muy limitados sobre el estudio de esta reacción mediante un haz de fósforo-31 en 1989 por Andreyev et al. en el FLNR. Una fuente sugiere que no se detectaron átomos, mientras que una fuente más fiable, procedente de los propios rusos, indica que se sintetizaron ²⁵⁸  Db en el canal 5n con un rendimiento de 120 pb.

²³⁸ U( ²⁷ Al,xn) ^265−x Db (x=4,5)

En 2006, como parte de su estudio sobre el uso de blancos de uranio en la síntesis de elementos superpesados, el equipo del LBNL dirigido por Ken Gregorich estudió las funciones de excitación para los canales 4n y 5n en esta nueva reacción. ^{[ 20 ]}

²³⁶ U( ²⁷ Al,xn) ^263−x Db (x=5,6)

Esta reacción fue estudiada por primera vez por Andreyev et al. en el FLNR, Dubna en 1992. Lograron observar ²⁵⁸ Db y ²⁵⁷ Db en los canales de salida 5n y 6n con rendimientos de 450  pb y 75  pb, respectivamente. ^{[ 21 ]}

²⁴³ Soy( ²² Ne,xn) ^265−x Db (x=5)

Los primeros intentos de sintetizar dubnio fueron realizados en 1968 por el equipo del Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares (FLNR) en Dubna, Rusia. Observaron dos líneas alfa que asignaron tentativamente a ²⁶¹ Db y ²⁶⁰ Db. Repitieron su experimento en 1970 buscando fisión espontánea . Encontraron una  actividad SF de 2,2 s que asignaron a ²⁶¹ Db. En 1970, el equipo de Dubna comenzó a trabajar en el uso de termocromatografía de gradiente para detectar dubnio en experimentos químicos como un cloruro volátil. En su primer ensayo detectaron una actividad SF volátil con propiedades de adsorción similares a las de NbCl ₅ y distintas a las de HfCl ₄ . Esto se interpretó como una indicación de la formación de núcleos de dvi-niobio como DbCl ₅ . En 1971, repitieron el experimento químico utilizando una mayor sensibilidad y observaron desintegraciones alfa de un componente de dvi-niobio, lo que se tomó para confirmar la formación de ^{260 105. El método se repitió en 1976 utilizando la formación de bromuros y se obtuvieron resultados casi idénticos, lo que indica la formación de un DbBr} ₅ volátil, similar al dvi-niobio .

²⁴¹ Am( ²² Ne,xn) ^263−x Db (x=4,5)

En el año 2000, científicos chinos del Instituto de Física Moderna (IMP) de Lanzhou anunciaron el descubrimiento del isótopo ²⁵⁹ Db, hasta entonces desconocido, formado en el canal de evaporación de neutrones 4n. También lograron confirmar las propiedades de desintegración del ²⁵⁸ Db. ^{[ 22 ]}

²⁴⁸ Cm( ¹⁹ F,xn) ^267−x Db (x=4,5)

Esta reacción se estudió por primera vez en 1999 en el Instituto Paul Scherrer (PSI) con el fin de producir ²⁶² Db para estudios químicos. Se detectaron solo 4 átomos con una sección transversal de 260  pb. ^{[ 23 ]} Científicos japoneses del JAERI estudiaron la reacción más a fondo en 2002 y determinaron los rendimientos del isótopo ²⁶² Db durante sus esfuerzos por estudiar la química acuosa del dubnio. ^{[ 24 ]}

²⁴⁹ Bk( ¹⁸ O,xn) ^267−x Db (x=4,5)

Tras el descubrimiento del ²⁶⁰ Db por Albert Ghiorso en 1970 en la Universidad de California (UC), el mismo equipo continuó en 1971 con el descubrimiento del nuevo isótopo ²⁶² Db. También observaron una  actividad SF de 25 s no asignada, probablemente asociada con la rama SF ahora conocida del ²⁶³ Db. ^{[ 25 ]} En 1990, un equipo dirigido por Kratz en LBNL descubrió definitivamente el nuevo isótopo ²⁶³ Db en el canal de evaporación de neutrones 4n. ^{[ 26 ]} Esta reacción ha sido utilizada por el mismo equipo en varias ocasiones para intentar confirmar una rama de captura electrónica (EC) en el ^{263 Db que conduce al 263} Rf de larga vida (véase rutherfordio ). ^{[ 27 ]}

²⁴⁹ Bk( ¹⁶ O,xn) ^265−x Db (x=4)

Tras el descubrimiento del ²⁶⁰ Db por Albert Ghiorso en 1970 en la Universidad de California (UC), el mismo equipo continuó en 1971 con el descubrimiento del nuevo isótopo ²⁶¹ Db. ^{[ 25 ]}

²⁵⁰ Cf( ¹⁵ N,xn) ^265−x Db (x=4)

Tras el descubrimiento del ²⁶⁰ Db por Ghiorso en 1970 en LBNL, el mismo equipo continuó en 1971 con el descubrimiento del nuevo isótopo ²⁶¹ Db. ^{[ 25 ]}

²⁴⁹ Cf( ¹⁵ N,xn) ^264−x Db (x=4)

En 1970, el equipo del Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (LBNL) estudió esta reacción e identificó el isótopo ²⁶⁰ Db en su experimento de descubrimiento. Utilizaron la técnica moderna de correlación de desintegraciones genéticas padre-hija para confirmar su asignación. ^{[ 28 ]} En 1977, el equipo de Oak Ridge repitió el experimento y pudo confirmar el descubrimiento mediante la identificación de rayos X K del lawrencio hijo . ^{[ 29 ]}

²⁵⁴ Es( ¹³ C,xn) ^267−x Db

En 1988, científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) utilizaron la reacción de fusión caliente asimétrica con un blanco de einstenio-254 para buscar los nuevos nucleidos ²⁶⁴ Db y ²⁶³ Db. Debido a la baja sensibilidad del experimento causada por el pequeño tamaño del blanco de ²⁵⁴ Es, no pudieron detectar ningún residuo de evaporación (RE).

También se han identificado isótopos de dubnio en la desintegración de elementos más pesados. Las observaciones realizadas hasta la fecha se resumen en la tabla siguiente:

Datos recientes sobre la desintegración del ²⁷² Rg han revelado que algunas cadenas de desintegración se extienden hasta ^{el 260} Db con tiempos de vida extraordinariamente más largos de lo esperado. Estas desintegraciones se han vinculado a un nivel isomérico que se desintegra por desintegración alfa con una vida media de aproximadamente 19  s. Se requiere investigación adicional para una asignación definitiva.

Se han obtenido evidencias de un estado isomérico en ^{el 258} Db a partir del estudio de la desintegración del ²⁶⁶ Mt y ^{el 262} Bh. Se ha observado que las desintegraciones atribuidas a la rama de captura electrónica (CE) presentan una vida media significativamente diferente a las que se desintegran por emisión alfa. Esto sugiere la existencia de un estado isomérico que se desintegra por CE con una vida media de aproximadamente 20  s. Se requieren experimentos adicionales para confirmar esta asignación.

Un estudio sobre la formación y desintegración del ²⁵⁷ Db ha demostrado la existencia de un estado isomérico. Inicialmente, se creía que ^{el 257}  Db se desintegraba por emisión alfa con energías de 9,16, 9,07 y 8,97 MeV. Una medición de las correlaciones de estas desintegraciones con las del ²⁵³ Lr ha demostrado que la  desintegración de 9,16 MeV pertenece a un isómero distinto. El análisis de los datos junto con la teoría ha asignado esta actividad a un estado metaestable, ^{el 257m} Db. El estado fundamental se desintegra por emisión alfa con energías de 9,07 y 8,97  MeV. La fisión espontánea del ^257m,g Db no se ha confirmado en experimentos recientes.

La tabla que aparece a continuación proporciona secciones transversales y energías de excitación para reacciones de fusión fría que producen isótopos de dubnio directamente. Los datos en negrita representan los máximos derivados de las mediciones de la función de excitación. El signo + indica un canal de salida observado.

La tabla que aparece a continuación proporciona secciones transversales y energías de excitación para reacciones de fusión caliente que producen isótopos de dubnio directamente. Los datos en negrita representan los máximos derivados de las mediciones de la función de excitación. El signo + indica un canal de salida observado.