Isótopos de seaborgio

El primer intento de sintetizar seaborgio en reacciones de fusión fría fue realizado en septiembre de 1974 por un equipo soviético liderado por GN Flerov en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear de Dubna . Informaron haber producido una  actividad de fisión espontánea (SF) de 0,48 s, que asignaron al isótopo ²⁵⁹ Sg. Con base en evidencia posterior, se sugirió que el equipo probablemente midió la desintegración del ²⁶⁰ Sg y su hijo ²⁵⁶ Rf. El TWG concluyó que, en ese momento, los resultados no eran suficientemente convincentes. ^{[ 13 ]}

El equipo de Dubna revisó este problema en 1983-1984 y pudo detectar una  actividad SF de 5 ms asignada directamente a ²⁶⁰ Sg. ^{[ 13 ]}

El equipo del GSI estudió esta reacción por primera vez en 1985 utilizando el método mejorado de correlación de desintegraciones genéticas padre-hija. Lograron detectar ²⁶¹ Sg (x=1) y ²⁶⁰ Sg y midieron una función de excitación de evaporación de neutrones parcial de 1n. ^{[ 14 ]}

En diciembre de 2000, un equipo de GANIL , en Francia, estudió la reacción y logró detectar 10 átomos de ^261Sg y 2 átomos de ^260Sg , que se sumaron a los datos previos sobre la reacción.

Tras una mejora de las instalaciones, el equipo del GSI midió la función de excitación 1n en 2003 utilizando un blanco de plomo metálico. Cabe destacar que, en mayo de 2003, el equipo sustituyó con éxito el blanco de plomo-208 por blancos de sulfuro de plomo(II) (PbS) más resistentes, lo que permitirá utilizar haces más intensos en el futuro. Lograron medir las funciones de excitación 1n, 2n y 3n y realizaron la primera espectroscopia alfa-gamma detallada del isótopo ²⁶¹ Sg. Detectaron aproximadamente 1600 átomos del isótopo e identificaron nuevas líneas alfa, además de medir una vida media más precisa y nuevas ramificaciones EC y SF. Asimismo, detectaron por primera vez los rayos X K del isótopo hijo rutherfordio . También proporcionaron datos mejorados para ^{el 260} Sg, incluyendo la observación tentativa de un nivel isomérico. El estudio continuó en septiembre de 2005 y marzo de 2006. El trabajo acumulado sobre ²⁶¹ Sg se publicó en 2007. ^{[ 15 ]} El trabajo en septiembre de 2005 también tuvo como objetivo comenzar estudios espectroscópicos sobre ²⁶⁰ Sg.

El equipo del LBNL recientemente volvió a estudiar esta reacción con el fin de analizar la espectroscopia del isótopo ²⁶¹ Sg. Lograron detectar un nuevo isómero, ^261m Sg, que se desintegra por conversión interna al estado fundamental . En el mismo experimento, también pudieron confirmar un isómero K en el isótopo hijo ²⁵⁷ Rf, concretamente ^257m2 Rf. ^{[ 16 ]}

El equipo de Dubna también estudió esta reacción en 1974 con resultados idénticos a los de sus primeros experimentos con un objetivo de plomo-208. Las actividades de SF se asignaron primero a ²⁵⁹ Sg y luego a ²⁶⁰ Sg y/o ²⁵⁶ Rf. Trabajos posteriores realizados entre 1983 y 1984 también detectaron una  actividad de SF de 5 ms asignada al precursor ²⁶⁰ Sg. ^{[ 13 ]}

El equipo del GSI estudió esta reacción por primera vez en 1985 utilizando el método de correlación de desintegraciones genéticas padre-hija. Lograron identificar positivamente ^{al 259} Sg como un producto del canal de evaporación de neutrones 2n. ^{[ 14 ]}

La reacción se utilizó posteriormente en marzo de 2005, empleando objetivos de PbS, para iniciar un estudio espectroscópico del isótopo par-par ²⁶⁰ Sg.

Esta reacción fue estudiada en 1974 por el equipo de Dubna. Se utilizó para ayudarles en la asignación de las actividades de SF observadas en reacciones que empleaban blancos de Pb-207 y Pb-208. No pudieron detectar ninguna SF, lo que indica la formación de isótopos que se desintegran principalmente por desintegración alfa. ^{[ 13 ]}

El equipo de Dubna también estudió esta reacción en su serie de reacciones de fusión fría realizadas en 1974. Una vez más, no pudieron detectar ninguna actividad de SF. ^{[ 13 ]} La reacción fue revisada en 2006 por el equipo de LBNL como parte de sus estudios sobre el efecto del isospín del proyectil y, por lo tanto, el número másico del núcleo compuesto en el rendimiento de los residuos de evaporación. Lograron identificar ²⁵⁹ Sg y ²⁵⁸ Sg en su medición de la función de excitación 1n. ^{[ 17 ]}

El equipo de Dubna también estudió esta reacción en su serie de reacciones de fusión fría realizadas en 1974. Una vez más, no pudieron detectar ninguna actividad de SF. ^{[ 13 ]} En 1994, el equipo del GSI revisó la síntesis de seaborgio utilizando esta reacción, con el fin de estudiar el nuevo isótopo par-par ²⁵⁸ Sg. Se detectaron diez átomos de ²⁵⁸ Sg y se desintegraron por fisión espontánea.

Esta reacción fue estudiada por primera vez por científicos japoneses en el Instituto de Investigación de Energía Atómica de Japón (JAERI) en 1998. Detectaron una actividad de fisión espontánea , que asignaron tentativamente al nuevo isótopo ²⁶⁴ Sg o ²⁶³ Db, formado por EC de ²⁶³ Sg. ^{[ 18 ]} En 2006, los equipos del GSI y del LBNL estudiaron esta reacción utilizando el método de correlación de desintegraciones genéticas padre-hija. El equipo del LBNL midió una función de excitación para los canales 4n, 5n y 6n, mientras que el equipo del GSI pudo observar una actividad 3n adicional. ^{[ 19 ] [ 20 ] [ 21 ]} Ambos equipos pudieron identificar el nuevo isótopo ²⁶⁴ Sg, que se desintegró con una vida media corta por fisión espontánea .

En 1993, en Dubna, Yuri Lazarev y su equipo anunciaron el descubrimiento de los isótopos de larga vida ²⁶⁶ Sg y ²⁶⁵ Sg producidos en los canales 4n y 5n de esta reacción nuclear tras la búsqueda de isótopos de seaborgio adecuados para un primer estudio químico. Se anunció que ^{el 266} Sg se desintegraba mediante la emisión de partículas alfa de 8,57  MeV con una vida media proyectada de ~20  s, lo que proporciona un fuerte apoyo al efecto estabilizador de las capas cerradas Z  =  108, N  =  162. ^{[ 22 ]} Esta reacción fue estudiada más a fondo en 1997 por un equipo en GSI y se han confirmado el rendimiento, el modo de desintegración y las vidas medias para ^{el 266} Sg y ^{el 265} Sg, aunque todavía existen algunas discrepancias. En la síntesis de ²⁷⁰ Hs (véase hassio ), se observó que ^{el 266} Sg experimentaba exclusivamente SF con una vida media corta (T _SF = 360  ms). Es posible que este sea el estado fundamental ( ^266g Sg) y que la otra actividad, producida directamente, pertenezca a un isómero K de alto espín, ^266m Sg, pero se requieren más resultados para confirmarlo.

Una reevaluación reciente de las características de desintegración del ^265Sg y el ^266Sg ha sugerido que todas las desintegraciones hasta la fecha en esta reacción fueron, de hecho, del ^265Sg , que existe en dos formas isoméricas. La primera, ^{el 265aSg} , tiene una línea alfa principal a 8,85  MeV y una vida media calculada de 8,9  s, mientras que ^{el 265bSg} tiene una energía de desintegración de 8,70  MeV y una vida media de 16,2  s. Ambos niveles isoméricos se pueblan cuando se producen directamente. Los datos de la desintegración del ^269Hs indican que ^{el 265bSg} se produce durante la desintegración del ^269Hs y que ^{el 265bSg se desintegra en el isótopo 261gRf} , de vida media más corta . Esto contradice la atribución de la actividad alfa de larga duración al ²⁶⁶ Sg, sugiriendo en cambio que ^{el 266} Sg sufre fisión en un corto período de tiempo.

Independientemente de estas asignaciones, la reacción se ha utilizado con éxito para estudiar la química del seaborgio.

La síntesis de seaborgio fue realizada por primera vez en 1974 por el equipo de LBNL/LLNL. ^{[ 23 ]} En su experimento de descubrimiento, pudieron aplicar el nuevo método de correlación de desintegraciones genéticas padre-hija para identificar el nuevo isótopo ²⁶³ Sg. En 1975, el equipo de Oak Ridge pudo confirmar los datos de desintegración, pero no pudo identificar rayos X coincidentes para probar que se había producido seaborgio. En 1979, el equipo de Dubna estudió la reacción mediante la detección de actividades de SF. En comparación con los datos de Berkeley, calcularon una ramificación de SF del 70 % para ^{el 263} Sg. La síntesis original y la reacción de descubrimiento fueron confirmadas en 1994 por un equipo diferente en LBNL. ^{[ 24 ]}