𬭶的同位素

注意：本页有Unihan新版汉字：“𨨏、𨭆、䥑”，这些字符可能会错误显示，详见Unicode扩展汉字。

𨭆 （钅黑）没有稳定的同位素。其中最稳定的同位素是271
Hs
，半衰期有46秒。

主要的𨭆同位素

同位素 衰变 丰度 半衰期 (t1/2) 方式 能量 （MeV） 产物 269Hs 人造 13 秒[1] α 9.27? 265Sg 270Hs 人造 9 秒 α 9.07 266Sg 271Hs[1] 人造 46 秒 α 9.48 267Sg

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图表

符号	Z	N	同位素质量（u） [n 1][n 2]	半衰期 [n 2]	衰变 方式[2]	衰变 产物	原子核 自旋[n 1]
	激发能量[n 1][n 2]
263Hs	108	155	263.12856(37)#	760(40) µs	α	259Sg	7/2+#
263mHs	320(70) keV			760(40) µs
264Hs	108	156	264.12836(3)	540(300) µs	α (50%)	260Sg	0+
					SF（50%）	(various)
265Hs	108	157	265.129793(26)	1.96(0.16) ms	α	261Sg	9/2+#
265mHs	300(70) keV			360(150) µs	α	261Sg	3/2+#
266Hs[n 3]	108	158	266.13005(4)	3.02(0.54) ms	α (68%)	262Sg	0+
					SF（32%）[3]	(various)
266mHs	1100(70) keV			280(220) ms	α	262Sg	9-#
267Hs	108	159	267.13167(10)#	55(11) ms	α	263Sg	5/2+#
267mHs[n 4]	39(24) keV			990(90) µs	α	263Sg
268Hs	108	160	268.13187(30)#	1.42(1.13) s	α	264Sg	0+
269Hs	108	161	269.13375(13)#	7001130000000000000♠13+10 −4 s[1]	α	265Sg	9/2+#
270Hs[4]	108	162	270.13429(27)#	7000760000000000000♠7.6+4.9 −2.2 s	α	266Sg	0+
271Hs	108	163	271.13717(32)#	7001460000000000000♠46+56 −16 s[1]	α	267Sg
272Hs[n 5]	108	164	272.13850(55)#	6996160000000000000♠0.16+0.19 −0.06 ms[5]	α	268Sg	0+
273Hs[n 6]	108	165	273.14168(40)#	6999510000000000000♠510+300 −140 ms[6]	α	269Sg	3/2+#
275Hs[n 7]	108	167	275.14667(63)#	290(150) ms	α	271Sg
277Hs[n 8]	108	169	277.15190(58)#	6998180000000000000♠18+25 −7 ms[7]	SF	(various)	3/2+#
277mHs[n 4][n 8]	100(100) keV#			130(100) s	SF	(various)

1. 画上#号的数据代表没有经过实验的证明，仅为理论推测。
2. 用括号括起来的数据代表不确定性。
3. 未被直接合成，而是以²⁷⁰Ds的衰变产物发现
4. 未确认的同核异构体
5. 未被直接合成，而是以²⁷⁶Ds的衰变产物发现
6. 未被直接合成，而是以²⁸⁵Fl的衰变产物发现
7. 未被直接合成，而是以²⁸⁷Fl的衰变产物发现
8. 未被直接合成，而是以²⁸⁹Fl的衰变产物发现

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同位素及核性质

核合成

冷核聚变

¹³⁶Xe(¹³⁶Xe,xn)^272−xHs

未来重要的实验将会包括通过该对称反应利用裂变碎片合成𨭆同位素。这条反应曾于2007在杜布纳进行，但未探测到任何原子，截面限制为1 pb。^[8]一经证实，这种对称聚变反应就应该算是热核聚变，而非一开始认为的冷核聚变。这意味着，该反应用于合成超重元素的实际用途具有限制。

¹⁹⁸Pt(⁷⁰Zn,xn)^268−xHs

该反应于2002年5月在重离子研究所进行。不过，由于锌-70粒子束的失败，实验被中断了。

²⁰⁸Pb(⁵⁸Fe,xn)^266−xHs (x=1,2)

1978年位于杜布纳的团队首次报告了该反应。在1984年的一次实验中，他们利用滚筒技术探测到了来自²⁶⁰Sg的一次自发裂变行为，而²⁶⁴Hs是其母同位素。^[9]同年进行的重复实验中，他们用化学辨识衰变产物，从而证明了元素108的成功合成。所探测到的有²⁵³Es和²⁵³Fm的α衰变，这些都是²⁶⁵Hs的衰变产物。

在1984年正式发现𨭆元素的实验中，重离子研究所的团队使用了α衰变相关法，并辨认出3颗²⁶⁵Hs原子。^[10]在1993年改进设施之后，团队在1994年重复进行了实验，并在测量1n中子蒸发通道的部分激发函数时，探测到75个²⁶⁵Hs原子和2个²⁶⁴Hs原子。^[11]在1997年进行的另一次实验中，测量到的1n通道的最大值为69 pb，另探测到20个原子。^[12]

理化学研究所于2002年的重复实验成功制造出10个原子，而国家大型重离子加速器于2003年制造出7个原子。

理化学院究所的团队于2008年再次研究该反应，以对²⁶⁴Hs作出首次的光谱分析。他们另又发现29个²⁶⁵Hs原子。

²⁰⁷Pb(⁵⁸Fe,xn)^265−xHs (x=1)

1984年在杜布纳进行的实验首次使用Pb-207目标。团队探测到与使用Pb-208时的实验相同的自发裂变，来自同位素²⁶⁰Sg，²⁶⁴Hs的子同位素。^[13]位于重离子研究所的团队首次于1986年研究这条反应，并使用α衰变相关法发现了单个²⁶⁴Hs原子，截面为3.2 pb。^[14]反应在1994年重复进行，同时探测到α衰变和自发裂变²⁶⁴Hs。

理化学研究所在2008年研究了该反应，以进行首次对²⁶⁴Hs的光谱分析。该团队探测到11个原子。

²⁰⁸Pb(⁵⁶Fe,xn)^264−xHs (x=1)

劳伦斯伯克利国家实验室的团队在2008年首次研究该反应，并制造及辨认出6个新发现的²⁶³Hs同位素原子。^[15]数月之后，理化学研究所的团队也发布了他们对同一条反应的研究结果。^[16]

²⁰⁶Pb(⁵⁸Fe,xn)^264−xHs (x=1)

理化学研究所的团队在2008年首次研究了该反应，并识别出8个新发现的²⁶³Hs同位素原子。^[17]

²⁰⁹Bi(⁵⁵Mn,xn)^264−xHs

最初对𨭆原子核的合成实验使用的就是这条反应，由杜布纳的一支团队在1983年进行。他们使用滚筒技术，探测到来自²⁵⁵Rf的自发裂变，而该同位素是²⁶³Hs的衰变产物。1984年重复进行的实验得到同样的结果。^[13]1983年的另一次实验当中，他们通过化学辨识衰变产物，从而支持𨭆的合成结果。探测到的有镄同位素的α衰变，该镄同位素是²⁶²Hs的衰变产物。这条反应之后一直没有进行尝试，因此²⁶²Hs的存在至今仍未证实。^[13]

热核聚变

²²⁶Ra(⁴⁸Ca,xn)^274−xHs (x=4)

位于Flerov核反应实验室由Yuri Oganessian领导的团队声称在1978年曾研究过这条反应，但实验结果没有发布在任何文献当中。^[13]该反应于2008年6月在同一实验室重复进行，结果探测到4个²⁷⁰Hs同位素原子，产量为9 pb。该同位素的衰变数据得到证实后，发现α能量稍微更高。^[18]2009年1月，团队重复进行实验，再探测到2个²⁷⁰Hs原子。

²³²Th(⁴⁰Ar,xn)^272−xHs

这条反应首次再1987年于杜布纳进行。探测方式为自发裂变，但并未发现任何成功地反应，截面限制为2 pb。^[13]

²³⁸U(³⁶S,xn)^274−xHs (x=4)

该反应使用罕见且昂贵的³⁶S同位素，于2008年4月至5月在重离子研究所进行。初步结果显示，实验探测到1个²⁷⁰Hs原子，产量为0.8 pb。数据证实了²⁷⁰Hs和²⁶⁶Sg的衰变特性。^[19]

²³⁸U(³⁴S,xn)^272−xHs (x=4,5)

1994年3月，位于杜布纳由Yuri Lazerev领导的团队宣布在5n中子蒸发通道探测到3个²⁶⁷Hs原子。^[20]在重离子研究所的团队在同时研究𫟼的时候证实了𨭆同位素的衰变特性。

这项实验于2009年1月至2月在重离子研究所进行，用以发现新同位素²⁶⁸Hs。由Nishio教授领导的团队探测到1个²⁶⁸Hs和1个²⁶⁷Hs原子。新发现的同位素经过α衰变后形成已知的²⁶⁴Sg同位素。

²⁴⁸Cm(²⁶Mg,xn)^274−xHs (x=3,4,5)

重离子研究所与保罗谢尔研究所的合作团队研究了锔-248和镁-26离子之间的反应。在2001年5月到2005年8月期间，团队研究了产生²⁶⁹Hs、²⁷⁰Hs及²⁷¹Hs的3n、4n及5n中子蒸发通道的激发函数。^[21][22]2006年12月，慕尼黑工业大学的科学团队发布了合成²⁷⁰Hs同位素的重要结果。^[23]报告指出，该同位素经α衰变，能量为8.83 MeV，预计半衰期约为22秒，形成²⁶⁶Sg。

²⁴⁸Cm(²⁵Mg,xn)^273−xHs

这条新的反应在2006年7月至8月由重离子研究所用于合成新的同位素²⁶⁸Hs。从中子蒸发通道未能探测到任何原子，计算的界面限制为1 pb。

²⁴⁹Cf(²²Ne,xn)^271−xHs

杜布纳的团队在1983年研究了该反应，并用自发裂变作出探测。探测到的几次短期自发裂变活动证明了𨭆原子核的生成。^[13]

待证实的同位素

^277bHs

同位素²⁷⁷Hs曾在一次自发裂变事件中被观察到，其半衰期为较长的11分钟左右。^[24]在²⁸¹Ds的大部分衰变过程中都未能探测到该同位素，其唯一一次被探测到是在同质异构核^281bDs的未经证实的一次衰变当中。其半衰期对基态核来说很长，因此它有可能属于²⁷⁷Hs的一个同质异构核。另外在2009年，重离子研究所的团队观察到^281aDs的α衰变分链产生了²⁷⁷Hs同位素，其后该同位素进行自发裂变，半衰期较短。测量到的半衰期接近基态同质异构核^277aHs的预期值。要证实该同质异构核的存在，需进行进一步的研究。

撤回的同位素

²⁷³Hs

劳伦斯伯克利国家实验室于1999年声称合成元素118，反应期间出现²⁷³Hs同位素核子。他们声称该同位素以能量9.78及9.47 MeV进行α衰变，半衰期为1.2秒。该发现在2001年被撤回。这一同位素最终在2010年被合成，而所记录的数据证明先前的数据是虚假的。

²⁷⁰Hs

根据宏观微观理论，Z=108质子数是变形质子幻数，连同N=162的中子壳层。这代表这种原子核的基态是永远变形的，但其裂变位垒高而窄，造成进一步变形，因此其自发裂变部分半衰期相对较长。此区域的自发裂变半衰期比接近球体双重幻数的原子核²⁹⁸114小大约10⁹倍。这是由于裂变位垒较窄，导致以量子隧穿效应穿越位垒的几率增加。另外，根据计算，N=162中子数是变形中子幻数，因此²⁷⁰Hs原子核很有可能是变形双重幻数核。Z=110的同位素²⁷¹Ds及²⁷³Ds的衰变数据，说明N=162支壳层有可能为幻数。对²⁶⁹Hs、²⁷⁰Hs和²⁷¹Hs的合成实验也指出N=162是幻数闭壳层。²⁷⁰Hs的低衰变能量与计算的完全相符。^[25]

Z=108变形质子壳层的证据

证明Z=108质子壳层的幻数特性的证据有以下两点：

1. 同中子异位素自发裂变的部分半衰期变化。
2. Z=108和Z=110同中子异位素对Q_α值间的大差距。

对于自发裂变，有必要测量同中子异位素核²⁶⁸Sg、²⁷⁰Hs和²⁷²Ds的半衰期。由于𬭳和𫟼的这两个同位素还是未知的，而²⁷⁰Hs的衰变还未经过测量，因此该方法目前能够用来证实Z=108壳层的稳定性质。但Z=108的幻数特性可以从²⁷⁰Hs、²⁷¹Ds及²⁷³Ds的α衰变能量间的大差距中推导出。测量²⁷²Ds的衰变能量能量后能够得出更有力的证据。

同质异能核

²⁶⁹Hs

对²⁶⁹Hs的直接合成产生了三条α线，于9.21、9.10及8.94 MeV。在²⁷⁷112的衰变当中，只观察到能量为9.21 MeV的²⁶⁹Hs的α衰变，表示该衰变源自同质异能核。要证实这一点则需进一步研究。

²⁶⁷Hs

已知²⁶⁷Hs进行α衰变，α线位于9.88、9.83和9.75 MeV，半衰期为52 ms。在合成^271m,gDs的时候，观察到额外的活动。包括一次0.94 ms，能量为9.83 MeV的α衰变，其余还有更长的约0.8 s和约6.0 s的活动。这些活动来源现时不清，需要更多的研究得到证实。

²⁶⁵Hs

对²⁶⁵Hs的合成也证明两个能级的存在。基态进行能量为10.30 MeV的α衰变，半衰期为2.0 ms。其同质异能态能量比基态高300 keV，进行10.57 MeV的α衰变，半衰期为0.75 ms。