El oganesón ( ¹¹⁸Og ) es un elemento sintético creado en aceleradores de partículas , por lo que no se le puede asignar un peso atómico estándar . Como todos los elementos sintéticos, no tiene isótopos estables . El primer y único isótopo sintetizado fue el ²⁹⁴Og entre 2002 y 2005; tiene una vida media de 0,7 milisegundos.
Lista de isótopos
Nucleosíntesis
Combinaciones objetivo-proyectil que dan lugar a núcleos compuestos con Z=118
La tabla que aparece a continuación contiene varias combinaciones de blancos y proyectiles que podrían utilizarse para formar núcleos compuestos con Z=118.
Fusión fría
208 Pb( 86 Kr, x n) 294- x Og
En 1999, un equipo liderado por Victor Ninov en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley realizó este experimento, ya que un cálculo de Robert Smolańczuk de 1998 sugería un resultado prometedor. Tras once días de irradiación, se registraron tres eventos de 293Og y sus productos de desintegración alfa en esta reacción; este fue el primer descubrimiento reportado del elemento 118 y del entonces desconocido elemento 116. [ 6 ]
Al año siguiente, publicaron una retractación después de que investigadores de otros laboratorios no pudieran replicar los resultados y el laboratorio de Berkeley tampoco pudiera hacerlo. [ 7 ] En junio de 2002, el director del laboratorio anunció que la afirmación original del descubrimiento de estos dos elementos se había basado en datos fabricados por el autor principal Victor Ninov. [ 8 ] [ 9 ] Resultados experimentales y predicciones teóricas más recientes han confirmado la disminución exponencial de las secciones transversales con blancos de plomo y bismuto a medida que aumenta el número atómico del nucleido resultante. [ 10 ]
Fusión caliente
249 Cf( 48 Ca, x n) 297- x Og ( x =3)
Tras experimentos exitosos que utilizaron proyectiles de calcio-48 y blancos de actínidos para generar los elementos 114 y 116, [ 11 ] la búsqueda del elemento 118 se realizó por primera vez en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) en 2002. Se produjeron uno o dos átomos de 294Og en el experimento de 2002, y dos átomos más se produjeron en una prueba de confirmación en 2005. El descubrimiento del elemento 118 se anunció en 2006. [ 2 ]
Debido a la probabilidad muy pequeña de reacción de fusión (la sección transversal de fusión es aproximadamente 0,3–0,6 pb ), el experimento duró cuatro meses e implicó una dosis de haz de Se tuvieron que disparar 2,5 × 10¹⁹ iones de calcio contra el objetivo de californio para producir el primer evento registrado que se cree que fue la síntesis de oganesón. [ 12 ] Sin embargo, los investigadores estaban muy seguros de que los resultados no eran un falso positivo ; la probabilidad de que fueran eventos aleatorios se estimó en menos de una parte en 100 000. [ 13 ]
En un experimento de 2012 dirigido a la confirmación de la tenesina , se atribuyó una cadena de desintegración alfa al 294Og . Este evento de síntesis resultó de la población de 249Cf en el blanco como producto de desintegración del blanco 249Bk (vida media de 330 días); la sección transversal y las desintegraciones fueron consistentes con las observaciones previamente reportadas del 294Og . [ 11 ]
Desde el 1 de octubre de 2015 hasta el 6 de abril de 2016, el equipo del JINR realizó una búsqueda de nuevos isótopos de oganesón utilizando un haz de 48Ca y un blanco compuesto por una mezcla de 249Cf (50,7%), 250Cf (12,9%) y 251Cf (36,4%). El experimento se llevó a cabo con energías de haz de 252 MeV y 258 MeV. Se detectó un evento de 294Og con la energía de haz más baja, mientras que no se encontraron desintegraciones de isótopos de oganesón con la energía de haz más alta; se estimó una sección eficaz de 0,9 pb para la reacción 249Cf ( 48Ca ,3n). [ 14 ]
250,251 Cf( 48 Ca, x n) 298,299- x Og
En el experimento de 2015-2016, estas reacciones se realizaron en busca de 295 Og y 296 Og. No se encontraron eventos atribuibles a una reacción con las porciones 250 Cf o 251 Cf del objetivo. Se planificó repetir este experimento para 2017-2018. [ 14 ]
248 cm ( 50 Ti, x n) 298- x Og
Esta reacción fue originalmente planeada para ser probada en el JINR y RIKEN en 2017–2018, ya que utiliza el mismo proyectil 50 Ti que los experimentos planeados que conducen a los elementos 119 y 120. [ 15 ] Una búsqueda en RIKEN utilizando esta reacción (con los canales 3n, 4n y 5n que conducen respectivamente a 295 Og, 294 Og y 293 Og) no tuvo éxito. [ 16 ] [ 17 ] El experimento se ejecutó durante 39 días en 2017, antes de que se pausara para buscar el elemento 119 en la reacción 248 Cm( 51 V, x n) 299− x 119 en su lugar. Se obtuvo un límite superior de 0,50 pb para la sección transversal; Esta es la misma sección transversal para la reacción exitosa 249 Cf( 48 Ca,3n) 294 Og (0,5 +1,6 −0,3 pb ) y un orden de magnitud mayor que la sección transversal teórica para la reacción 50 Ti (50 fb ). Esto es consistente con las secciones transversales experimentales de las reacciones inducidas por 48 Ca y 50 Ti que producen isótopos de livermorio . El equipo de RIKEN estima que el nivel de sensibilidad necesario para la producción de isótopos de oganesón en la reacción 248 Cm + 50 Ti podría alcanzarse con 50 días de irradiación a una intensidad media de 1 pμA, lo cual es factible dadas las posibilidades tecnológicas disponibles en las instalaciones experimentales en 2025. [ 18 ]
Cálculos teóricos
Los cálculos teóricos realizados sobre las vías de síntesis y la vida media de otros isótopos han demostrado que algunos podrían ser ligeramente más estables que el isótopo sintetizado 294 Og, muy probablemente 293 Og, 295 Og, 296 Og, 297 Og , 298 Og, 300 Og y 302 Og. [ 19 ] [ 20 ] [ 21 ] De estos, 297 Og podría ofrecer las mejores posibilidades de obtener núcleos de mayor vida, [ 19 ] [ 21 ] y por lo tanto podría convertirse en el foco de futuros trabajos con este elemento. Algunos isótopos con muchos más neutrones, como algunos ubicados alrededor de 313 Og, también podrían proporcionar núcleos de mayor vida. [ 22 ]
Cálculos teóricos sobre secciones transversales de evaporación
La siguiente tabla contiene diversas combinaciones de blancos y proyectiles para las cuales los cálculos han proporcionado estimaciones de los rendimientos de la sección transversal de diversos canales de evaporación de neutrones. Se indica el canal con el mayor rendimiento esperado.
DNS = Sistema dinuclear; 2S = Dos pasos; σ = Sección transversal
Referencias
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Yo diría que tenemos mucha confianza.
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- Isótopos del oganesón
- Oganesón
- Listas de isótopos por elemento