Anexo:Isótopos de livermorio

Livermorio (Lv) es un elemento sintético, y por lo tanto no es posible obtener una masa atómica estándar. Como todos los elementos sintéticos, no tiene isótopos estables. El primer isótopo en ser sintetizado fue 293Lv en el año 2000. Se conocen cuatro radioisótopos, desde 290Lv hasta 293Lv. El isótopo de mayor duración es 293Lv, con un periodo de semidesintegración (o semivida)de 53 ms.

Tabla
Símbolo del núclido Z(p) N(n)  
Masa isotópica (u)
 		 período de
semidesintegración		 Modo(s) de
desintegración		 Isótopo(s) resultantes Espín nuclear
290Lv[n 1] 116 174 290.19864(71)# 15(+26-6) ms α 286Fl 0+
291Lv 116 175 291.20108(66)# 6.3(+116-25) ms α 287Fl
292Lv 116 176 292.20174(91)# 18.0(+16-6) ms α 288Fl 0+
293Lv 116 177 293.20449(60)# 53(+62-19) ms α 289Fl
  1. No fue directamente sintetizado, sino que fue detectado como un producto de desintegración de 294Og.

Notas
  • Los valores marcados con # no derivan meramente de los datos experimentales, pero al menos en parte de tendencias sistemáticas.
  • Las incertidumbres se dan en forma concisa entre paréntesis después de los últimos dígitos correspondientes. Los valores de incertidumbre indican una desviación estándar. Los valores de la IUPAC son incertidumbres expandidas.

Isótopos y propiedades nucleares

Combinaciones blanco-proyectil que conducen al núcleo compuesto por Z=116

La siguiente tabla contiene varias combinaciones de blancos y proyectiles que podrían utilizarse para formar núcleos compuestos con Z = 116.

BlancoProyectilCNResultado del intento
142Ce 142Ce284LvReacción aún no experimentada
208Pb 82Se290LvIntento infructuoso
232Th 58Fe290LvReacción aún no experimentada
238U 54Cr292LvIntento infructuoso
244Pu 50Ti294LvReacción aún no experimentada
250Cm 48Ca298LvReacción aún no experimentada
248Cm 48Ca296LvReacción satisfactoria
246Cm 48Ca294LvReacción aún no experimentada
245Cm 48Ca293LvReacción satisfactoria
249Cf 40Ar289LvReacción aún no experimentada
252Cf 40Ar292LvReacción aún no experimentada
257Fm 36S293LvReacción aún no experimentada
208Pb(82Se,xn)290−xLv

En 1998, el equipo del GSI intentó la síntesis de 290Lv como un producto de captura radiactiva (x=0). No se detectaron átomos que proveyeran un límite de sección eficaz de 4.8 pb.

Fusión caliente

Esta sección trata sobre la síntesis de núcleos de livermorio a través de las denominadas reacciones de fusión «caliente». Estos son procesos que crean núcleos compuestos en niveles de energía de excitación altos (entre 40 o 50 MeV, de ahí «caliente»), lo que lleva a una probabilidad reducida de sobrevivir a la fisión. Entonces, los núcleos excitados entonces se desintegran a un estado fundamental mediante la emisión de 3 a 5 neutrones. Las reacciones de fusión que utilizaron núcleos de 48Ca a menudo producen núcleos compuestos con energías de excitación intermedias (alrededor de 30 a 35 MeV). Esto da lugar, en parte, a rendimientos relativamente altos de estas reacciones.

238U(54Cr,xn)292−xLv

Hay indicios superficiales de que esta reacción se intentó en el GSI en el año 2006. No hay informes publicados acerca de los resultados de este intento, por lo que presuntamente no se detectaron átomos. Esto se espera de un estudio sistemático de las secciones eficaces para los blancos de 238U.[1]

248Cm(48Ca,xn)296−xLv (x=3,4)

El primer intento de sintetizar livermorio se llevó a cabo en 1977 por Ken Hulet y su equipo en el Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. No fueron capaces de detectar átomos de livermorio.[2] Yuri Oganessian y su equipo del Laboratorio Flerov de Reacciones Nucleares posteriormente intentó la reacción en 1978 y también fracasaron. En 1985, un experimento conjunto entre Berkeley y el equipo de Peter Armbruster en la GSI, resultó negativo nuevamente, con un límite calculado de la sección eficaz de 10-100 pb.[3]

En el año 2000, científicos rusos de Dubna finalmente tuvieron éxito en la detección de un único átomo de livermorio, identificado como el isótopo 292Lv.[4] En 2001, repitieron la reacción y formaron dos átomos, confirmando su experimento de descubrimiento. Un tercer átomo se asignó provisionalmente a 293Lv sobre la base de una desintegración alfa padre no descubierta.[5]

En abril de 2004, el equipo repitió el experimento con niveles de energía más altos, y pudieron detectar una nueva cadena de desintegración, atribuida al 292Lv. Sobre esta base, los datos originales fueron reasignados a 293Lv. Por lo tanto, la cadena tentativa posiblemente esté asociada con una rama de desintegración rara de este isótopo. En esta reacción se detectaron dos átomos más de 293Lv.[6]

En un experimento realizado en la GSI entre junio y julio de 2010, científicos detectaron seis átomos de livermorio; dos átomos de 293Lv y cuatro de 292Lv. Pudieron confirmar los datos de desintegración y secciones eficaces para la reacción de fusión.

245Cm(48Ca, xn)293−x116 (x=2,3)

Con el fin de ayudar en la asignación de números de masa de isótopos para el livermorio, entre marzo y mayo de 2003 el equipo de Dubna bombardeó un blanco de 245Cm con iones de 48Ca. Pudieron detectar dos nuevos isótopos, atribuidos a 291Lv y 290Lv.[7] El experimento se repitió con éxito entre febrero y marzo de 2005, donde se crearon diez átomos con datos de desintegración idénticos a aquellos reportados en el experimento de 2003.[8]

Cronología del descubrimiento de los isótopos
IsótopoAño de descubrimientoReacción de descubrimiento
290Lv2002249Cf(48Ca,3n)
291Lv2003245Cm(48Ca,2n)[7]
292Lv2004248Cm(48Ca,4n)[6]
293Lv2000248Cm(48Ca,3n)[4]

Referencias
  1. GSI. «List of experiments 2000–2006» (en inglés). Archivado desde el original el 18 de marzo de 2009. Consultado el 14 de junio de 2013.
  2. Hulet, E. K.; Lougheed, R.; Wild, J.; Landrum, J.; Stevenson, P.; Ghiorso, A.; Nitschke, J.; Otto, R. et al. (1977). «Search for Superheavy Elements in the Bombardment of 248Cm with48Ca». Physical Review Letters (en inglés) 39 (7): 385. Bibcode:1977PhRvL..39..385H. doi:10.1103/PhysRevLett.39.385.
  3. Armbruster, P.; Agarwal, YK; Brüchle, W; Brügger, M; Dufour, JP; Gaggeler, H; Hessberger, FP; Hofmann, S et al. (1985). «Attempts to Produce Superheavy Elements by Fusion of 48Ca with 248Cm in the Bombarding Energy Range of 4.5–5.2 MeV/u». Physical Review Letters 54 (5): 406-409. Bibcode:1985PhRvL..54..406A. PMID 10031507. doi:10.1103/PhysRevLett.54.406.
  4. Oganessian, Yu. Ts. (2000). «Observation of the decay of 292116». Physical Review C 63: 011301. Bibcode:2001PhRvC..63a1301O. doi:10.1103/PhysRevC.63.011301.
  5. Patin, J. B.; Moody, K. J.; Stoyer, M. A.; Wild, J. F.; Shaughnessy, D. A.; Stoyer, N. J. (19 de noviembre de 2003). «Confirmed results of the 248Cm(48Ca,4n)292116 experiment». Laboratorio Nacional Lawrence Livermore. Consultado el 14 de junio de 2013.
  6. Oganessian, Yu. Ts. (2004). «Measurements of cross sections and decay properties of the isotopes of elements 112, 114, and 116 produced in the fusion reactions 233,238U, 242Pu, and 248Cm+48Ca». Physical Review C (en inglés) 70: 064609. Bibcode:2004PhRvC..70f4609O. doi:10.1103/PhysRevC.70.064609.
  7. Oganessian, Yu. Ts.; Utyonkov, V.; Lobanov, Yu.; Abdullin, F.; Polyakov, A.; Shirokovsky, I.; Tsyganov, Yu.; Gulbekian, G. et al. (2004). «Measurements of cross sections for the fusion-evaporation reactions244Pu(48Ca,xn)292−x114 and 245Cm(48Ca,xn)293−x116». Physical Review C (en inglés) 69 (5): 054607. Bibcode:2004PhRvC..69e4607O. doi:10.1103/PhysRevC.69.054607.
  8. Oganessian, Yu. Ts.; et al. (28 de abril de 2006). «Synthesis of the isotopes of elements 118 and 116 in the 249Cf and 245Cm+48Ca fusion reactions». En Laboratorio Nacional Lawrence Livermore, ed. Physical Review C 74 (4).
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