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 ]}

The team at GSI studied this reaction for the first time in 1985 using the improved method of correlation of genetic parent-daughter decays. They were able to detect ²⁶¹Sg (x=1) and ²⁶⁰Sg and measured a partial 1n neutron evaporation excitation function.^[14]

In December 2000, the reaction was studied by a team at GANIL, France; they were able to detect 10 atoms of ²⁶¹Sg and 2 atoms of ²⁶⁰Sg to add to previous data on the reaction.

After a facility upgrade, the GSI team measured the 1n excitation function in 2003 using a metallic lead target. Of significance, in May 2003, the team successfully replaced the lead-208 target with more resistant lead(II) sulfide targets (PbS), which will allow more intense beams to be used in the future. They were able to measure the 1n,2n and 3n excitation functions and performed the first detailed alpha-gamma spectroscopy on the isotope ²⁶¹Sg. They detected ~1600 atoms of the isotope and identified new alpha lines as well as measuring a more accurate half-life and new EC and SF branchings. Furthermore, they were able to detect the K X-rays from the daughter rutherfordium isotope for the first time. They were also able to provide improved data for ²⁶⁰Sg, including the tentative observation of an isomeric level. The study was continued in September 2005 and March 2006. The accumulated work on ²⁶¹Sg was published in 2007.^[15] Work in September 2005 also aimed to begin spectroscopic studies on ²⁶⁰Sg.

The team at the LBNL recently restudied this reaction in an effort to look at the spectroscopy of the isotope ²⁶¹Sg. They were able to detect a new isomer, ^261mSg, decaying by internal conversion into the ground state. In the same experiment, they were also able to confirm a K-isomer in the daughter ²⁵⁷Rf, namely ^257m2Rf.^[16]

The team at Dubna also studied this reaction in 1974 with identical results as for their first experiments with a lead-208 target. The SF activities were first assigned to ²⁵⁹Sg and later to ²⁶⁰Sg and/or ²⁵⁶Rf. Further work in 1983–1984 also detected a 5 ms SF activity assigned to the parent ²⁶⁰Sg.^[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 ]}