דובניום

מתוך testwiki
קפיצה לניווט קפיצה לחיפוש

תבנית:פירוש נוסף תבנית:מפנה תבנית:יסוד כימי דּוּבְּנִיוּםאנגלית: Dubnium), הידוע גם בשם האניום (Hahnium), הוא יסוד מלאכותי ממתכות המעבר שסמלו הכימי Db ומספרו האטומי 105. זהו היסוד השני בקבוצת היסודות העל-כבדים וה-13 בסדרת היסודות הטרנס-אורניים. הדובניום רדיואקטיבי ביותר, ולאיזוטופ היציב ביותר שלו, 268Db, זמן מחצית חיים של קצת יותר מיממה, דבר המקשה מאוד על חקר היסוד.

דובניום אינו מופיע באופן טבעי בכדור הארץ והוא מיוצר באופן מלאכותי. המכון המאוחד למחקר גרעיני (JINR) הסובייטי היה הראשון לגלות את היסוד באפריל 1970, ומיד לאחר מכן, המעבדה הלאומית לורנס ברקלי (LBNL) האמריקאית הכריזה על גילויו ביוני 1970. שתי הקבוצות הציעו שמות משלהם ליסוד והשתמשו בשמות אלו מבלי הסכמה עולמית, ורק בשנת 1993 נפתר הסכסוך על הגילוי וצוות חקירה רשמי מארגון ה-IUPAC החליט לתת קרדיט לשתי הקבוצות, ובשנת 1997 קבע הארגון את שם היסוד להיות דובניום, על שם העיר דובנה, מקום מושבו של המכון המאוחד למחקר גרעיני.

על פי מחקרים תאורטיים, דובניום אמור להימצא במחזור השביעי ובקבוצה החמישית בטבלה המחזורית, מתחת לוונדיום, ניאוביום וטנטלום. על כן, תכונותיו הכימיות, כגון מספר אלקטרוני הערכיות, וקיום דרגת חמצון תבנית:משמאל לימין דומיננטית ויציבה, צפויות להיות דומות לתכונותיהם של יסודות אלו. מהמחקרים המועטים שנעשו על יסוד זה, נראה כי היסוד מתנהג באופן הרבה יותר דומה לניאוביום מאשר לטנטלום, בניגוד למצופה.

הקדמה

תיאור גרפי של תגובת היתוך גרעיני. שני גרעינים מותכים זה לזה ופולטים נייטרון. תגובות שיצרו יסודות חדשים עד כה היו דומות, כשההבדל היחיד הוא בכמות הנייטרונים שמשתחררים.

גרעיני האטום הכבדיםתבנית:ביאור נוצרים בתגובות היתוך גרעיניות שמאחות שני גרעינים שונים בעלי גודל שונהתבנית:ביאור זה בזה. ככל שההפרש בין המסות של שני הגרעינים המגיבים גדול יותר כך קיים סיכוי גדול יותר שיעברו היתוך.[1] גרעיני האטום הכבד יותר מבין השניים הופכים למטרה, ומופצצים באלומת חלקיקים של גרעיני האטום הקל יותר. שני גרעינים יכולים לעבור היתוך גרעיני רק אם הם קרובים מספיק זה אל זה. באופן טבעי, גרעינים (שמטענם הוא חיובי), דוחים זה את זה דחייה אלקטרוסטטית. הכוח החזק יכול להתגבר על דחייה זאת, אך רק כשהגרעינים במרחק זעום זה מזה. לכן אלומת הגרעינים מואצת למהירות של כעשירית ממהירות האור, על מנת ליצור מצב בו הדחייה האלקטרוסטטית היא אפסית ביחס למהירות האלומה, וחלקיקי האלומה יוכלו להתקרב מספיק למטרה.[2] למרות זאת, רוב הגרעינים שייתקרבו זה לזה יישארו ביחד במשך כ-1020 שניות ואז יפרדו (לא בהכרח באותו הרכב כמו לפני התגובה), במקום לעבור היתוך וליצור גרעין אחד, וככל שהגרעין אותו מנסים לייצר כבד יותר, כך הסיכוי שהגרעינים יעברו היתוך קטן.[2][3]

אם היתוך אכן מתרחש, המיזוג הזמני (הנקרא "גרעין מורכב") נמצא במצב מעורר. בכדי לחזור מהמצב המעורר למצב יציב יותר, הגרעין המורכב עובר ביקוע גרעיני או פולט נייטרון אחד או יותר,תבנית:ביאור ובכך משחרר את אנרגיית העירור. תהליך זה מתרחש בערך ב1016 שניות הראשונות שלאחר ההיתוך.תבנית:ביאור האלומה עוברת דרך המטרה ומגיעה לחלק הבא, המפריד. אם גרעין חדש נוצר, הוא ייסחף עם האלומה אל המפריד.[4] במפריד, הגרעין החדש מופרד משאר הגרעינים (של האלומה המקורית וכל תוצרי הלוואי האחרים)תבנית:ביאור ומועבר לגלאי מוליך למחצה שעוצר את הגרעין. המיקום בו נעצר הגרעין נרשם בגלאי, שבנוסף מסמן את האנרגיה של הגרעין ואת הזמן שלקח לו להגיע אליו.[4] תהליך זה לוקח כ-106 שניות, ועל מנת לזהותו, על הגרעין לשרוד לפחות את משך הזמן הזה.[5] בנוסף, הגלאי רושם את המיקום הזמן והאנרגיה כשהגרעין מגיע לדעיכה.[4]

יציבות הגרעין תלויה בכוח החזק, שהטווח שלו קצר מאוד, וככל שהגרעין יהיה גדול יותר כך תקטן השפעתו של הכוח על הנוקליאונים בקצוות הגרעין. בנוסף לכך, על הגרעין פועלים כוחות פירוק בעקבות הדחייה האלקטרוסטטית בין הפרוטונים בגרעין, ולעומת הכוח החזק, לדחייה האלקטרוסטטית טווח ארוך.[6] לכן הגרעינים של היסודות הכי כבדים יתפרקו בעיקר על ידי סוגי דעיכה שנגרמים מדחייה אלקטרוסטטית: דעיכת אלפא וביקוע ספונטני תבנית:אנ. דעיכת אלפא נמדדת על ידי חלקיקי אלפא (גרעיני הליום עם שני פרוטונים ושני נייטרונים; מסומנים גם ב־A4A224He) שנפלטו, ואת תוצרי הדעיכה ניתן לזהות בקלות עוד לפני זיהוי הדעיכה עצמה בגלאי. אם דעיכה כזאת או סדרה של דעיכות כאלה נותנת גרעין ידוע, את הגרעין המקורי של התגובה ניתן יהיה לקבוע אריתמטית במדידה עקיפה.תבנית:ביאור ביקוע ספונטני, לעומת זאת, מייצר כמה סוגי גרעינים כתוצרים ולכן לא ניתן לקבוע מהם את הגרעין המקורי.

אם כן, המידע היחד המתקבל כאשר מסנתזים את אחד היסודות העל-כבדים הוא המיקום, האנרגיה והזמן של הגעת החלקיק לגלאי ושל דעיכתו. לאחר מכן, כתלות בתוצאות, ניתן להסיק כי זהו אכן יסוד חדש ושהתוצאות לא היו יכולות להיגרם על ידי שום חלקיק ידוע אחר. או, שהמידע שהתקבל אינו מספיק כדי להסיק שזהו אכן יסוד חדש ואין שום הסבר אחר חוץ מלהסיק שהיו שגיאות שהפריעו בתהליך.תבנית:ביאור

גילוי

רקע

אורניום, שמספרו האטומי הוא 92, הוא היסוד הכבד ביותר שקיים באופן טבעי בכדור הארץ, ויסודות כבדים ממנו נוצרים רק באופן מלאכותי. הייצור המלאכותי הראשון של יסוד חדש – נפטוניום, שמספרו האטומי הוא 93 – התרחש בשנת 1940 על ידי צוות מארצות הברית. במשך השנים הבאות מדענים אמריקאים ייצרו יסודות עד מנדלביום, שמספרו האטומי הוא 101, בשנת 1955. החל מהיסוד ה-102, נוצרה תחרות בין האמריקאים לסובייטים על גילוי יסודות חדשים וקבלת ההכרה על כך.[7]

דיווחים על גילוי

הדיווח הראשון על גילוי יסוד 105 היה של המכון המאוחד למחקר גרעיני (JINR) הממוקם בדובנה, במחוז מוסקבה, רוסיה, באפריל 1968. המדענים הפציצו גרעיני 268Am באלומת יוני 22Ne, ודיווחו על קרינות אלפא באנרגיות של 9.4MeV (עם t1/2=0.13 s) ו-9.7MeV (עם t1/2>0.05 s), ואחריהן קרינת אלפא שדומה לזו של האיזוטופ 256103 או 257103תבנית:ביאור. בהתבסס על השערות תאורטיות ושתי דעיכות האלפא שבאו לאחר מכן, המדענים שייכו את שתי הדעיכות הראשונות ל-261105 ו-260105 בהתאמה.[8]

התגובה שהתרחשה בניסוי זה היא:

95243Am + 1022Ne  265x105+xn (x=4,5)

מחלוקות על שם היסוד

תבנית:תמונות מרובות במכון המאוחד למחקר גרעיני לא הציעו שם ליסוד אחרי שגילו אותו לראשונה, כפי שהיה נהוג בדרך כלל, מה שהוביל את הצוות מהמעבדה הלאומית לורנס ברקלי להניח שהצוות מהמכון המאוחד לחקר גרעיני לא גילה מספיק מידע בשביל לאשש את תגליתו.[9] לאחר שהמכון המאוחד למחקר גרעיני הצליח לאסוף יותר מידע, אנשיו הציעו את השם נילסבוהריום (Ns) על שם הפיזיקאי הגרעיני הדני נילס בוהר, שפיתח את תאוריית מבנה האטום ותורת הקוונטים הישנה. כשהמעבדה הלאומית לורנס ברקלי גילתה לראשונה את היסוד, אנשיה הציעו שהשם החדש יהיה האניום (Ha), על שם הכימאי הגרמני אוטו האן – "אבי הכימיה הגרעינית". וכך, נוצרה מחלוקת על שם היסוד.[10]

בתחילת שנות השבעים, שתי הקבוצות הכריזו על גילוי היסוד הבא בטבלה, יסוד 106, וגם ביסוד זה שתי הקבוצות לא הציעו שם ליסוד תחילה. המכון המאוחד למחקר גרעיני הציע להקים ועדה בינלאומית שתחליט על הקריטריונים להכרה בגילוי של יסוד, ואכן ב-1974 קם צוות משותף ונייטרלי של שתי המעבדות.[11] למרות זאת, שתי הקבוצות לא רצו בכך שצד שלישי יפתור להן את הסכסוך, ולכן המדענים המובילים במעבדה הלאומית לורנס ברקלי – אלברט גיורסו וגלן תיאודור סיבורג – נסעו בשנת 1975 לדובנה להיפגש עם המדענים המובילים במכון המאוחד למחקר גרעיני – גאורגי פליורוב ויורי אוגאנסיאן, בכדי לנסות לפתור את הסכסוך ביניהם ולהוכיח שהצוות הנייטרלי שקם מיותר. אך לאחר שעתיים של דיונים הקבוצות נכשלו להגיע לעמק השווה.[12] בשנת 1979 הציע ה-IUPAC שיטה למתן שמות ליסודות, בה ישתמשו עד ששתי הקבוצות יגיעו להחלטה ביניהן על שם רשמי. על פי ההצעה, יסוד 105 נקרא אננילפנטיום (Unp) (באנגלית: unnilpentium, בלטינית un = 1, nil = 0 וביוונית pent = 5). למרות זאת, שני הצוותים התעלמו מקביעת שם זה, כיוון שלא רצו להחליש את תביעותיהם על גילוי היסוד.[13]

בשנת 1981, צוות ממרכז הלמהולץ למחקר יונים כבדים (GSI) שבדרמשטאדט, הסן, מערב-גרמניה הכריז על כך שהצליח לסנתז את יסוד 107, חמש שנים אחרי שהמכון המאוחד למחקר גרעיני הצליח לסנתז את אותו היסוד, אך הצוות הגרמני קיבל תוצאות מדויקות יותר, ולכן טענתו לגילוי הייתה יותר מבוססת ומוצקה.[8] הצוות הגרמני ביקש להכיר במאמצם של הסובייטים לגבי גילוי יסוד זה, והציע את השם נילסבוהריום (Ns) ליסוד 107.[11] עם זאת, הצוות הסובייטי לא שינה את הצעתו לשם של יסוד 105, בטענה כי חשוב יותר לקבוע קודם מי גילה אותו ראשון.[11]

תבנית:מפת מיקום

בשנת 1985, ארגון ה-IUPAC וארגון ה-IUPAP הקימו את Transfermium Working Group (TWG) – קבוצה שמטרתה להעריך מי גילה כל יסוד שיש עליו מחלוקת, ולקבוע לו שם רשמי.[8] הקבוצה ערכה מפגשים עם נציגים מכל שלושת המכונים (GSI, JINR, LBNL), וקבעה בשנת 1990 קריטריונים להכרה בגילוי יסוד. בשנת 1991 הקבוצה סיימה את עבודתה בשיוך הגילויים לכל מעבדה, וממצאיה פורסמו בשנת 1993. לפי הדוח, הניסוי המוצלח הראשון לייצור יסוד 105 היה של המעבדה הלאומית לורנס ברקלי באפריל 1970, ושהמכון המאוחד למחקר גרעיני צלח בניסוי חודשיים לאחר מכן, ביוני 1970, ולכן יש לתת קרדיט לגילוי לשני הצוותים.[8]

המעבדה הלאומית לורנס ברקלי התנגדה לדוח זה בטענה כי הנתונים מהמכון המאוחד למחקר גרעיני הוערכו יתר על המידה בדוח, וכי המכון המאוחד למחקר גרעיני הצליח להראות באופן חד משמעי שהם הצליחו לייצר את יסוד 105 רק כשנה אחריהם. מנגד, המכון המאוחד למחקר גרעיני ומרכז הלמהולץ למחקר יונים כבדים קיבלו את החלטות דוח זה.[11]

בשנת 1994, הציע ה-IUPAC הצעות חדשות לשמות ליסודות עליהן יש מחלוקות, עבור יסוד 105, הציע הארגון את השם ז'וליוטיום (Jl) על שם הפיזיקאי הצרפתי פרדריק ז'וליו-קירי, שתרם רבות לפיתוח הפיזיקה והכימיה הגרעינית. שם זה הוצע במקור על ידי הצוות הסובייטי עבור יסוד 102, שמאז כבר קיבל את השם הרשמי נובליום, שהוצע על ידי האמריקאים. הצעה זו זכתה לביקורות מצד הצוות האמריקאי מכמה סיבות: ראשית, השמות רותרפורדיום והאניום שהציעו כשמות ליסודות 104 ו-105 ניתנו ליסודות 106 ו-108 במקום (בהתאמה). שנית, השמות שניתנו ליסודות 104 ו-105 היו דובניום וז'וליוטיום (בהתאמה) המועדפים על הצוות הסובייטי, אף על פי שנקבע שהצוות האמריקאי היה הראשון לגלות את היסוד. ושלישית, ה-IUPAC סירבו להצעת האמריקאים לשם סיבורגיום ליסוד 106, כיוון שבדיוק הוחלט כי יסוד לא יוכל להיות קרוי על שם אדם חי, אפילו שהוחלט שהצוות האמריקאי הוא המגלה היחיד של יסוד זה.[14][15]

בשנת 1995, זנח ארגון ה-IUPAC את השיטה השנויה במחלוקת, ובמקומה הקים ועדה של נציגים מכמה מדינות שנועדה למצוא פשרה בנושא השמות השנויים במחלוקת. ועדה זו הציעה את השם סיבורגיום ליסוד 106 בתמורה לוויתור על כל שאר ההצעות של הצוות האמריקאי לשמות יסודות, חוץ מהצעתם לשם לורנציום ליסוד 103. השם נובליום ליסוד 102 (שכבר היה מושרש), הוחלף בשם פלרוביום על שם מדען הגרעין הסובייטי גאורגי פליורוב, בעקבות ההכרה (מהדו"ח משנת 1993) בצוות הסובייטי כמגלים הראשונים של יסוד זה. הצוות האמריקאי התנגד להחלטה זו, וההחלטה בוטלה. השם פלרוביום לבסוף ניתן בשנת 2012 ליסוד 114.[16]

בשנת 1996 ערך ארגון ה-IUPAC פגישה נוספת שתדון מחדש בכל השמות הנוכחיים. והחליטה על הצעה חדשה לשמות, הצעה זו פורסמה בשנת 1997.[17] בהצעה זו הוחלט שיסוד 105 יקרא מעתה דובניום (Db) על שם העיר דובנה ברוסיה, מיקומו של המכון המאוחד למחקר גרעיני. והיסודות 102, 103, 104 ו-106 קיבלו את השמות שהציעו האמריקאים. השם דובניום היה שייך במקור ליסוד 104, בהצעתם הקודמת של ה-IUPAC.[15] הצוות האמריקאי "נאלץ" להסכים להחלטה זו, וכך הסתיימה לה המחלוקת על שמות היסודות העל-כבדים.תבנית:ביאורתבנית:הערה

סיכום היסטוריית השמות ליסוד 105
הצעת הסובייטים (1970) הצעת האמריקאים (1970) שם זמני של IUPAC (1979) שם זמני של IUPAC בעקבות ההחלטה שהגילוי משותף לשתי המעבדות (1994) שם סופי (1997)
השם נילסבוהריום (Ns) האניום (Ha) אננילפנטיום (Unp) ז'וליוטיום (Jl) דובניום (Db)
דעת האמריקאים סירבו בטענה כי הם גילו קודם אישרו סירבו כיוון שלא רצו להחליש את תביעותיהם על גילוי היסוד סירבו לשם ולהחלטה על הגילוי המשותף בטענה שהמכון המאוחד למחקר גרעיני הצליח להראות באופן חד משמעי שהם הצליחו לייצר את יסוד 105 רק כשנה אחריהם אישרו
דעת הסובייטים אישרו סירבו בטענה כי הם גילו קודם סירבו כיוון שלא רצו להחליש את תביעותיהם על גילוי היסוד אישרו אישרו

איזוטופים

טבלה מ-2012 המציגה את זמני מחצית החיים של איזוטופים לפי המכון המאוחד למחקר גרעיני, האיזוטופים שיוצרו עד שנה זו ממוסגרים.[18]

לדובניום מספר אטומי של 105, ולכן הוא יסוד על כבד. בדומה ליסודות על כבדים אחרים, הוא אינו יציב ומתפרק במהירות. האיזוטופ בעל זמן מחצית החיים הארוך ביותר של דובניום הוא A268A22268Db, ולו זמן מחצית חיים של כיממה.[19] לא ידוע על קיומם של איזוטופים יציבים של דובניום, ולפי הערכות של המכון המאוחד למחקר גרעיני, לדובניום לא יהיו איזוטופים בעלי זמן מחצית חיים גדול מכיממה.תבנית:ביאור כל איזוטופי הדובניום נוצרים אך ורק באופן מלאכותי.תבנית:ביאור

זמן מחצית החיים הקצר של הדובניום מגביל את האפשרות לעשות בו ניסויים, והגבלה זאת קשה עוד יותר כיוון שאת האיזוטופ הכי יציב שלו מאוד קשה לייצר. ליסודות עם מספר אטומי נמוך יותר יש איזוטופים יציבים יותר, עם יחס נייטרונים לפרוטונים נמוך יותר מאשר ליסודות עם מספר אטומי גבוהה. ולכן בייצור המלאכותי של היסוד, גרעיני המטרה ואלומת החלקיקים הדרושים ליצירת אותו איזוטופ, יכילו פחות נייטרונים ממה שצריך בכדי ליצור את האיזוטופים הכי יציבים.

בכל ייצור רק מספר אטומים בודדים של A268A22268Db יכולים להיווצר בכל פעם, ולכן מדידת זמן החיים משתנה באופן ניכר במהלך המדידה. בשלושה ניסויים, נוצרו בסך הכל 23 אטומי דובניום, עם זמן מחצית חיים של 284+11 שעות.[20]

האיזוטופ השני הכי יציב של דובניום הוא A270A22270Db, והוא יוצר בכמות עוד יותר קטנה – 3 אטומים בסך הכל, עם זמני מחצית חיים של 33.4 שעות,[21] 1.3 שעות ו-1.6 שעות.[22] שני אלו הם האיזוטופים הכבדים ביותר של דובניום נכון לעתה. ושניהם נוצרו על ידי דעיכה של יסוד כבד יותר (A288A22288Mc ו־A294A22294Ts) במקום על ידי ייצור ישיר, כיוון שהניסויים לייצורם תוכננו במקור בדובנה עם אלומות של A48A2248Ca, בגלל מסתו. הגרעין של A48A2248Ca הוא הגרעין היציב עם עודף הנייטרונים הכי גדול. מה שמסייע בסינתוז אטומים כבדים עם עודף נייטרונים. אך עבור אטומים גדולים מאוד הסבירות שהקלציום יעבור היתוך נמוכה, ולכן לא מייצרים את האיזוטופים עם עודפי הנייטרונים של דובניום באופן ישיר בדרך זו אלא על ידי דעיכה של אטום כבד יותר.[23][24]

האיזוטופ הראשון של דובניום שיוצר היה A261A22261Db שיוצר בשנת 1968. לדובניום 13 איזוטופים רדיואקטיביים.

רשימת האיזוטופים של דובניום

גרעיןתבנית:ביאור שנת גילוי Z N מסת האיזוטופ (u) מחצית חיים דרך דעיכה תוצר דעיכה ספין או זוגיות
אנרגיית עירור
A255A22255Db 2005 105 150 255.10707 3714+51ms α (~50%) A251A22251Lr
SF (~50%)תבנית:ביאור שונים
A256A22256Db 1983?

2000

105 151 256.10789 1.63+5s α (~64%) A252A22252Lr
SF (~0.02%)תבנית:ביאור שונים
(36%~) β+ A256A22256Rf
A257A22257Db 1985 105 152 257.10758 1.5015+19s α (>94%) A253A22253Lr (+9/2)
SF (<6%)תבנית:ביאור שונים
(1%~) β+ A257A22257Rf
A257mA22257mDb 1985 140keV 0.67s α (>87%) A253A22253Lr (-1/2)
SF (<13%)תבנית:ביאור שונים
(1%~) β+ A257A22257Rf
A258A22258Db 1976?

1981

105 153 258.10929 4.5s α (~64%) A254A22254Lr
SF (<1%)תבנית:ביאור שונים
(36%~) β+ A258A22258Rf
A258mA22258mDbתבנית:ביאור 60keV 1.9s β+ A258A22258Rf
(נדיר) ITתבנית:ביאור A258A22258Db
A259A22259Db 2001 105 154 259.10949 0.51s α A255A22255Lr
A260A22260Db 1970 105 155 260.1113 1.52s α (>90.4%) A256A22256Lr
SF (<9.6%)תבנית:ביאור שונים
(2.5%>) β+ A260A22260Rf
A260mA22260mDb[11] 200keV 19s
A261A22261Db 1971 105 156 261.11192 4.5s α (27%) A257A22257Lr
SF (73%)תבנית:ביאור שונים
A262A22262Db 1971 105 157 262.11407 35s α (~30%) A258A22258Lr
SF (~67%)תבנית:ביאור שונים
(3%~) β+ A262A22262Rf
A263A22263Db 1971?

1990

105 158 263.11499 29s α (~37%) A259A22259Lr
SF (~56%)תבנית:ביאור שונים
(6.9%~) β+תבנית:ביאור A263A22263Rf
A266A22266Dbתבנית:ביאור 2006 105 161 266.12103 80min SF שונים
ECתבנית:ביאור A266A22266Rf
A267A22267Dbתבנית:ביאור 2003 105 162 267.12247 4.6h SF שונים
ECתבנית:ביאור A267A22267Rf
A268A22268Dbתבנית:ביאור 2003 105 163 268.12567 30.8h α A264A22264Lr
SF (>99%)תבנית:ביאור שונים
(1%>) ECתבנית:ביאור A268A22268Rf
A270A22270Dbתבנית:ביאור 2009 105 165 270.13136 10.4+1.5h α (~83%) A266A22266Lr
SF (~17%)תבנית:ביאור שונים
(1%>) ECתבנית:ביאור A270A22270Rf

היסטורית סינתוז האיזוטופים

האיזוטופ המטרה האלומה תוצאת הניסיון
A257A22257Db A209A22209Bi A48A2248Ti תבנית:כן
A258A22258Db A207A22207Pb A51A2251V תבנית:כן
A258A22258Db A209A22209Bi A49A2249Ti תבנית:כן
A259A22259Db A205A22205Tl A54A2254Cr תבנית:כן
A259A22259Db A208A22208Pb A51A2251V תבנית:כן
A259A22259Db A209A22209Bi A50A2250Ti תבנית:כן
A263A22263Db A232A22232Th A31A2231P תבנית:כן
A263A22263Db A236A22236U A27A2227Al תבנית:כן
A263A22263Db A241A22241Am A22A2222Ne תבנית:כן
A264A22264Db A249A22249Cf A15A2215N תבנית:כן
A265A22265Db A238A22238U A27A2227Al תבנית:כן
A265A22265Db A243A22243Am A22A2222Ne תבנית:כן
A265A22265Db A249A22249Bk A16A2216O תבנית:כן
A265A22265Db A250A22250Cf A15A2215N תבנית:כן
A267A22267Db A244A22244Pu A23A2223Na התגובה טרם נוסתה
A267A22267Db A248A22248Cm A19A2219F תבנית:כן
A267A22267Db A249A22249Bk A18A2218O תבנית:כן
A267A22267Db A254A22254Es A13A2213C תבנית:לא

היתוך קר

קטע זה עוסק בסינתוז גרעיני דובניום על ידי תגובות היתוך "קר" (cold fusion). אלו תגובות אשר יוצרות גרעין באנרגיית עירור נמוכה (בין 10 MeV ל-20 MeV), דבר המעלה את סיכויי הגרעין לשרוד את ההיתוך. לאחר מכן הגרעינים המעוררים חוזרים למצב יציב על ידי פליטת נייטרון אחד או שניים בלבד.

  • A209A22209Bi (A50A2250Ti,xn) A259xA22259xDb  (x=1,2,3)
    • הניסיון הראשון ליצור דובניום על ידי היתוך קר התרחש ב-1976 על ידי צוות במעבדת FLNR ב-JINR, דובנה, באמצעות התגובה המוצגת מעלה. הצוות הצליח לזהות פעילות של 5s SF, אותה הן שייכו תחילה ל-A257A22257Db, אך לאחר מכן שינו את השיוך ל-A258A22258Db.
    • בשנת 1981, צוות ממכון GSI חקר את התגובה הזו, ובאמצעות שימוש בטכניקה המשופרת של שרשרת דעיכות. הצוות הצליח לזהות כי הייתה פליטה של נייטרון אחד. ולכן קבע כי מדובר ב-A258A22258Db.[25]
    • בשנת 1983, הצוות מדובנה חקר מחדש את התגובה באמצעות שיטת זיהוי תוצר שרשרת דעיכה על ידי הפרדה כימית. הצוות הצליח למדוד את כמות דעיכות האלפא ואת תוצר שרשרת הדעיכה, ובכך היה יכול הצוות לאשש בשנית כי הגרעין המקורי אכן היה A258A22258Db.
    • בשנת 1985 הצוות ממכון GSI חקרו מחדש גם הם את התגובה, והם הצליחו לזהות 10 אטומי A257A22257Db.[26] לאחר שדרוג משמעותי במתקנים שלהם בשנת 1993, הצליח הצוות בשנת 2000 לזהות 120 דעיכות של A257A22257Db, 16 דעיכות של A256A22256Db ודעיכה אחת של A258A22258Db על ידי מדידה של פונקציות העירור של נייטרון אחד, שני נייטרונים ושל שלושה נייטרונים. המידע שאסף הצוות על A257A22257Db איפשר פיתוח ראשון של מחקר ספקטרוסקופי של האיזוטופ, וזיהוי האיזומר A257mA22257mDb וקביעה של מבנה הדעיכה עבור ה-A257A22257Db.[27] התגובה שומשה במחקרי ספקטרוסקופיה של איזוטופים של מנדלביום ואיינשטייניום בשנים 2003–2004.[28]
  • A209A22209Bi (A49A2249Ti,xn) A258xA22258xDb  (x=2?)
    • תגובה זו נחקרה על ידי יורי אוגאנסיאן וצוותו, בדובנה, 1983. הם הבחינו בפעילות של 2.6s SF, אותה הם שייכו בספקנות לA256A22256Db, אך תוצאות מאוחרות יותר הניעו אותם לשייך את הפעילות לA256A22256Rf.
  • A209A22209Bi (A48A2248Ti,xn) A257xA22257xDb  (x=1?,2)
    • תגובה זו נחקרה על ידי יורי אוגאנסיאן וצוותו, בדובנה, 1983. הם הבחינו בפעילות של 1.6s (80%α,20%SF) אותה הם שייכו בספקנות לA255A22255Db, אך תוצאות מאוחרות יותר הניעו אותם לשייך את הפעילות לA256A22256Db.
    • בשנת 2005 צוות מאוניברסיטת יובסקילה חקרו את התגובה הזאת, וגילו 3 אטומי A255A22255Db עם שטח חתך של 40 pb.תבנית:ביאור[29]
  • A208A22208Pb (A51A2251V,xn) A259xA22259xDb  (x=1,2)
    • צוות המחקר ב־JINR חקר גם את תגובה זו, בשנת 1976. הצוות הצליח לזהות שוב פעילות של 5s SF, אותן הן שייכו תחילה ל-A257A22257Db, אך לאחר מכן שינו את השיוך ל-A258A22258Db.
    • בשנת 2006 צוות מחקר מ־LBNL חקר מחדש תגובה זו, כחלק מתוכנית odd-Z projectile שלהם. הצוות הצליח לזהות גם A258A22258Db שנוצר מפליטת נייטרון אחד ו-A257A22257Db שנוצר מפליטת שני נייטרונים.[30]
  • A207A22207Pb (A51A2251V,xn) A258xA22258xDb  (x=3?)
    • צוות המחקר ב־JINR חקר גם את תגובה זו, בשנת 1976. אך בניסוי זה לא הצליח הצוות לזהות שוב פעילות של 5s SF, אותה הן יוכלו לשייך ל-A257A22257Db ו-A258A22258Db. במקום זאת הצוות הצליח לזהות פעילות של 1.5s SF, אותה הם שייכו בספקנות לA255A22255Db.
  • A205A22205Tl (A54A2254Cr,xn) A259xA22259xDb  (x=1?)
    • צוות המחקר ב־JINR חקר גם את תגובה זו, בשנת 1976. הצוות הצליח לזהות שוב פעילות של 5s SF, אותן הן שייכו תחילה ל-A257A22257Db, אך לאחר מכן שינו את השיוך ל-A258A22258Db.

היתוך חם

קטע זה עוסק בסינתוז גרעיני דובניום על ידי תגובות היתוך "חם" (hot fusion). אלו תגובות אשר יוצרות גרעין באנרגיית עירור גבוהה (בין 40 MeV ל-50 MeV), דבר המוריד את סיכויי הגרעין לשרוד את ההיתוך. לאחר מכן הגרעינים המעוררים חוזרים למצב יציב על ידי פליטת 3 עד 5 נייטרונים.

  • A232A22232Th (A31A2231P,xn) A263xA22263xDb  (x=5)
    • ישנם דיווחים מועטים על כך שתגובה זו נחקרה בשנת 1989 על ידי צוות במעבדת FLNR ב-JINR. מקור אחד מציין שהניסוי לא צלח ולא התגלו אטומים בתגובה, בעוד מקור אחר מציין כי בניסוי התגלו A258A22258Db ו-5 נייטרונים.
  • A238A22238U (A27A2227Al,xn) A265xA22265xDb  (x=4,5)
    • בשנת 2006, כחלק מניסוי על השימוש באורניום כמטרה ביצירת גרעינים כבדים, צוות המעבדה הלאומית לורנס ברקלי בהובלת קן גרגוריץ חקר את התגובה הזו ואת הפליטות של 4 ו-5 נייטרונים שלה.[31]
  • A236A22236U (A27A2227Al,xn) A263xA22263xDb  (x=5,6)
    • תגובה זו נחקרה לראשונה בתבנית:ה על ידי אנדרייב וצוותו בשנת 1992. הצוות הצליח לזהות A257A22257Db ו-A258A22258Db בפליטות של 6 נייטרונים ו-5 נייטרונים (בהתאמה), עם תשואות של 75pb ו-450pb בהתאמה.[32]תבנית:ביאור
  • A243A22243Am (A22A2222Ne,xn) A265xA22265xDb  (x=5)
    • שני הניסיונות הראשונים לסנתז את יסוד 105 בוצעו ב-1968 פליורוב בדובנה, רוסיה. הצוות זיהה שתי דעיכות אלפא אותן הן שייכו ל-A260A22260Db ו-A261A22261Db. הם חזרו על ניסויים שוב בשנת 1970 במטרה לבחון האם היו גם ביקועים ספונטניים תבנית:אנ, והם זיהו פעילות של 2.2s SF אותה הן שייכו ל-A261A22261Db.
  • A241A22241Am (A22A2222Ne,xn) A263xA22263xDb  (x=4,5)
  • A248A22248Cm (A19A2219F,xn) A267xA22267xDb  (x=5)
  • A249A22249Bk (A18A2218O,xn) A267xA22267xDb  (x=4,5)
  • A249A22249Bk (A16A2216O,xn) A265xA22265xDb  (x=4)
  • A250A22250Cf (A15A2215N,xn) A265xA22265xDb  (x=4)
  • A249A22249Cf (A15A2215N,xn) A264xA22264xDb  (x=4)
  • A254A22254Es (A13A2213C,xn) A265xA22265xDb

דעיכת גרעינים כבדים יותר

איזוטופים של דובניום נצפו גם בדעיכות של גרעינים כבדים יותר. התצפיות עד כה מסוכמות בטבלה שלהלן:

הגרעין הכבד יותר איזוטופ הדובניום שנצפה
A294A22294Ts A270A22270Db
A288A22288Mc A268A22268Db
A287A22287Mc A267A22267Db
A282A22282Nh A266A22266Db
A267A22267Bh A263A22263Db
A266A22266Bh, A278A22278Nh A262A22262Db
A265A22265Bh A261A22261Db
A272A22272Rg A260A22260Db
A262A22262Bh, A266A22266Mt A258A22258Db
A261A22261Bh A257A22257Db
A260A22260Bh A256A22256Db

(קטע זה עוסק באיזומרים של איזוטופים של דובניום, כלומר איזוטופים במצב מעורר)

  • A260mA22260mDb – נתונים עדכניים על דעיכתו של A272A22272Rg מראים שלחלק משרשראות הדעיכה שעוברות דרך A260A22260Db יש זמן חיים ארוך בהרבה מהמצופה. דעיכות אלו קושרו לדעיכה איזומרית של קרינת אלפא עם זמן מחצית חיים של כ-19 שניות. דרושים מחקרים נוספים על מנת לקבוע יותר על האיזומר.
  • A258mA22258mDb – ראיות למצב איזומרי של האיזוטופ A258A22258Db נמצאו ממחקרים על A262A22262Bh ועל A266A22266Mt. ראיות אלה מצביעות כי לדעיכות של לכידת אלקטרון (EC) יש זמן חיים שונה מאשר לאלו שנוצרו מדעיכת אלפא. ולכן הוסק כי קיים מצב איזומרי של A258A22258Db שנוצר מדעיכה זו, עם זמן מחצית חיים של כ-20 שניות. דרושים מחקרים נוספים על מנת לקבוע יותר על האיזומר.
  • A257mA22257mDb – מחקר בנושא היווצרות ודעיכה של A257A22257Db הוכיח כי קיים לאיזוטופ זה מצב מעורר. במקור, גילו כי A257A22257Db עובר דעיכה על ידי פליטת אלפא עם האנרגיות 9.16 MeV, 9.07 MeV ו-8.97 MeV. מחקר של הקשר בין דעיכות אלו ל-A253A22253Lr, הראה כי הדעיכה של תבנית:משמאל לימין שייכת לאיזומר אחר של האיזוטופ – A257mA22257mDb.

מערכי דעיכה

  • A257A22257Db
תרשים מניסוי של מרכז הלמהולץ למחקר יונים כבדים משנת 2001 על דעיכה של A257A22257DbAg,m.

קישורים חיצוניים

תבנית:ויקישיתוף בשורה

ביאורים

תבנית:ביאורים

הערות שוליים

תבנית:הערות שוליים

תבנית:הטבלה המחזורית

תבנית:בקרת זהויות