Ii-bob labaratoriya ishi

1.2 O'ta og'ir kimyoviy elementlarning xarakteristikalari Z = 110-118
Z = 110-118 bo'lgan barcha ma'lum bo'lgan eng og'ir izotoplarni ko'rsatadi, sintez reaktsiyalarida olingan, eksperimental o'lchangan yarimparchalanish davrini ko'rsatadi. Shuningdek, u barqarorlik orolining nazariy jihatdan bashorat qilingan pozitsiyasini ko'rsatadi (Z = 114, N = 184).

Guruch. 12.12. N-Z-elementlarning diagrammasi Z = 110-118.
Olingan natijalar ikki baravar sehrli yadroga yaqinlashganda izotoplarning barqarorligi oshishini aniq ko'rsatadi (Z = 114, N = 184). Z = 110 va 112 bo'lgan yadrolarga 7-8 neytron qo'shilishi yarimparchalanish davrini 2,8 dan (Ds-267) ≈ 10 s gacha (Ds-168, Ds 271) oshiradi. Yarim yemirilish davri T 1/2 (272 Rg, 273 Rg) ≈ 4-5 ms T 1/2 (283 Rg) ≈ 10 minutga oshadi. Z = 110-112 elementlarning eng og'ir izotoplari ≈ 170 neytronni o'z ichiga oladi, bu N = 184 sehrli raqamdan hali ham uzoqdir. Z> 111 va N> 172 bo'lgan barcha eng og'ir izotoplar, asosan, buning natijasida parchalanadi.a-emirilish, o'z-o'zidan bo'linish - kamroq uchraydigan parchalanish. Ushbu natijalar nazariy prognozlar bilan yaxshi mos keladi.
Laboratoriyada yadro reaksiyalari ular. G.N. Flerova (Dubna), Z = 114 bo'lgan element sintez qilindi.Reaksiyadan foydalanildi

Guruch. 12.13. Yadroviy parchalanish sxemasi 296 116.
296 116 izotopi to'rt neytronning chiqishi natijasida sovutiladi va 292 116 izotopiga aylanadi, so'ngra ikkita ketma-ket elektron tutilishi natijasida 5% ehtimollik bilan 292 114 izotopiga aylanadi. a-emirilish (T 1/2 = 85 kun ) 292 114 izotopi 288 112 izotopga aylanadi. Kanal orqali 288 112 izotop ham hosil bo'ladi.
Ikkala zanjirdan hosil bo'lgan yakuniy yadro 288 112 yarimparchalanish davri taxminan 1 soatni tashkil qiladi va o'z-o'zidan bo'linish natijasida parchalanadi. Taxminan 10% ehtimollik bilan 284 112 izotopi 288 114 izotopining a-emirilishi natijasida hosil bo'lishi mumkin. Yuqoridagi davrlar va yemirilish kanallari hisoblash yo'li bilan olingan.
Shaklda. 12.14 Dubnadagi tajribalarda o'lchangan 288 115 izotopining ketma-ket a-emirilishlari zanjirini ko'rsatadi. ER - pozitsiyaga sezgir kremniy detektoriga joylashtirilgan orqaga qaytish yadrosining energiyasi. Yaxshi kelishuvni a-emirilishlarning yarim umri va energiyalarida qayd etish mumkin uchta tajriba, bu a-zarrachalar spektrlarini o'lchash orqali o'ta og'ir elementlarni aniqlash usulining ishonchliligidan dalolat beradi.

Guruch. 12.14. Dubnadagi tajribalarda o'lchangan 288 115 izotopining ketma-ket a-emirilishi zanjiri.
Eng qiyin qabul qilingan laboratoriya sharoitlari Z = 118 bo'lgan element reaksiyada sintez qilindi
48 Ca + 249 Cf → 294 118 + 3n.
Kulon to'sig'i yaqinidagi ion energiyasida 118 elementning paydo bo'lishining uchta holati kuzatildi. 294 118 yadro kremniy detektoriga joylashtirildi va ketma-ket a-parchalanish zanjiri kuzatildi. 118-elementni shakllantirish uchun kesma ~ 2 pikobarna edi. 293 118 izotopining yarim yemirilish davri 120 ms.
Shaklda. 12.15 da 293 118 izotopining ketma-ket a-emirilishlarining nazariy hisoblangan zanjiri va a-emirilish natijasida hosil bo'lgan qiz yadrolarining yarimparchalanish davri ko'rsatilgan.
Guruch. 12.15. 293 118 izotopning ketma-ket a-yemirilish zanjiri.
a-emirilishlar natijasida hosil bo'lgan qiz yadrolarining o'rtacha umr ko'rish muddati berilgan.
Og'ir ionlar bilan reaksiyalarda o'ta og'ir elementlarning paydo bo'lishining turli xil imkoniyatlarini tahlil qilishda quyidagi holatlarni hisobga olish kerak.

1. 
   Neytronlar sonining protonlar soniga etarlicha katta nisbati bo'lgan yadro yaratish kerak. Shuning uchun hodisa zarrasi sifatida katta N / Z bo'lgan og'ir ionlarni tanlash kerak.
   
2. 
   Hosil bo'lgan birikma yadrosi past qo'zg'alish energiyasiga va kichik burchak momentiga ega bo'lishi kerak, aks holda bo'linish to'sig'ining samarali balandligi pasayadi.
   
3. 
   Shakllangan yadro sferik shaklga yaqin bo'lishi kerak, chunki ozgina deformatsiya ham o'ta og'ir yadroning tez bo'linishiga olib keladi.
   

O'ta og'ir yadrolarni ishlab chiqarishning juda istiqbolli usuli 238 U + 238 U,
238 U + 248 Sm, 238 U + 249 Cf, 238 U + 254 Es kabi reaktsiyalardir. Shaklda. 12.16 248 Sm, 249 Cf va 254 Es dan tezlashtirilgan 238 U ionlari bilan nishonlarni nurlantirishda transuran elementlarini hosil qilish uchun taxminiy kesmalarni ko'rsatadi. Bu reaksiyalarda Z> 100 boʻlgan elementlarning hosil boʻlish kesimlari boʻyicha birinchi natijalar allaqachon olingan.
Oʻrganilayotgan reaksiyalar unumini oshirish uchun reaksiya mahsulotlarining oʻz ichida qolishi uchun nishonlarning qalinligi tanlangan. maqsad. Nurlanishdan keyin alohida kimyoviy elementlar nishondan ajratilgan. Olingan namunalarda a-parchalanish mahsulotlari va parchalanish parchalari bir necha oy davomida qayd etilgan. Tezlashtirilgan uran ionlari bilan olingan ma'lumotlar engilroq bombardimon ionlari bilan solishtirganda og'ir transuran elementlarining hosildorligi oshishini aniq ko'rsatadi. Bu fakt o'ta og'ir yadrolarning sintezi muammosini hal qilish uchun juda muhimdir. Tegishli maqsadlar bilan ishlashda qiyinchiliklarga qaramay, katta Z tomon taraqqiyot bashorati juda optimistik ko'rinadi.

Guruch. 12.16. 238 U 248 Sm, 249 Cf va 254 Es bo'lgan reaksiyalarda transuran elementlarining hosil bo'lishi uchun kesmalarni baholash.