Isótopos de oganesson

Oganesson (₁₁₈Og) es un elemento sintético creado en aceleradores de partículas y, por lo tanto, no se puede dar un peso atómico estándar. Como todos los elementos sintéticos, no tiene isótopos estables. El primer y único isótopo sintetizado fue ²⁹⁴Og en 2002 y 2005; tiene una vida media de 700 microsegundos.

Lista de isótopos

Nucleosíntesis

Combinaciones objetivo-proyectil que conducen a Z=118 núcleos compuestos

La siguiente tabla contiene varias combinaciones de objetivos y proyectiles que podrían usarse para formar núcleos compuestos con Z=118.

Fusión fría

208Pb(86Kr,xn)294-xOg

En 1999, un equipo dirigido por Victor Ninov en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley realizó este experimento, ya que un cálculo de 1998 realizado por Robert Smolańczuk sugería un resultado prometedor. Después de once días de irradiación, se informaron tres eventos de ²⁹³Og y sus productos de desintegración alfa en esta reacción; este fue el primer descubrimiento reportado del elemento 118 y del entonces desconocido elemento 116.

Al año siguiente, publicaron una retractación después de que investigadores de otros laboratorios no pudieran duplicar los resultados y el laboratorio de Berkeley tampoco pudiera duplicarlos. En junio de 2002, el director del laboratorio anunció que la afirmación original del descubrimiento de estos dos elementos se había basado en datos fabricados por el autor principal Victor Ninov. Los resultados experimentales y las predicciones teóricas más recientes han confirmado la disminución exponencial de las secciones transversales con objetivos de plomo y bismuto a medida que aumenta el número atómico del nucleido resultante.

Fusión caliente

249Cf(48Ca,xn)297-xOg (x=3)

Tras experimentos exitosos utilizando proyectiles de calcio-48 y objetivos de actínidos para generar los elementos 114 y 116, la búsqueda del elemento 118 se realizó por primera vez en el Instituto Conjunto de Investigación Nuclear (JINR) en 2002. Uno o dos átomos de ^{Se produjeron 294 Og en el experimento de 2002 y se produjeron dos átomos más en una ejecución de confirmación de 2005. El descubrimiento del elemento 118 se anunció en 2006.}

Debido a la muy pequeña probabilidad de reacción de fusión (la sección transversal de fusión es ~0,3–0,6 pb), el experimento duró cuatro meses e implicó una dosis de haz de 2,5×10¹⁹ iones de calcio que tuvieron que dispararse al objetivo de californio para producir el primer evento registrado Se cree que es la síntesis de oganesson. Sin embargo, los investigadores estaban muy seguros de que los resultados no eran un falso positivo; la probabilidad de que fueran eventos aleatorios se estimó en menos de una parte entre 100.000.

En un experimento de 2012 destinado a confirmar la tennessina, se atribuyó una cadena de desintegración alfa a ²⁹⁴Og. Este evento de síntesis resultó de la población de ²⁴⁹Cf en el objetivo como producto de desintegración del objetivo de ²⁴⁹Bk (vida media 330 días); la sección transversal y las desintegraciones fueron consistentes con observaciones reportadas previamente de ²⁹⁴Og.

Desde el 1 de octubre de 2015 hasta el 6 de abril de 2016, el equipo del JINR llevó a cabo una búsqueda de nuevos isótopos de oganesson utilizando un haz de ⁴⁸Ca y un objetivo compuesto por una mezcla de ^{249Cf (50,7%), 250Cf (12,9%) y 251Cf (36,4%). El experimento se realizó con energías de haz de 252 MeV y 258 MeV. Se encontró un evento de 294Og en la energía del haz inferior, mientras que no se encontraron desintegraciones de isótopos de oganesson en la energía del haz superior; Se estimó una sección transversal de 0,9 pb para la reacción 249Cf(48Ca,3n).}

250,251Cf(48Ca,xn)298,299-xOg

En el experimento de 2015-2016, estas reacciones se realizaron en una búsqueda de ²⁹⁵Og y ²⁹⁶Og. No se encontraron eventos atribuibles a una reacción con las porciones ²⁵⁰Cf o ²⁵¹Cf del objetivo. Se planeó repetir este experimento para 2017-2018.

248Cm(50Ti,xn)298-xOg

Originalmente se planeó probar esta reacción en JINR y RIKEN en 2017-2018, ya que utiliza el mismo proyectil ⁵⁰Ti que los experimentos planificados que conducen a los elementos 119 y 120. Una búsqueda que comienza en verano de 2016 en RIKEN para ²⁹⁵Og en el canal 3n de esta reacción no tuvo éxito, aunque está previsto reanudar el estudio; No se proporcionó un análisis detallado ni un límite de sección transversal.

Cálculos teóricos

Los cálculos teóricos realizados sobre las vías sintéticas y la vida media de otros isótopos han demostrado que algunos podrían ser ligeramente más estables que el isótopo sintetizado ²⁹⁴Og, muy probablemente ^293. Og, ²⁹⁵Og, ²⁹⁶Og, ²⁹⁷Og, ²⁹⁸Og, ³⁰⁰ Og y ³⁰²Og. De estos, ²⁹⁷Og podría ofrecer las mejores posibilidades de obtener núcleos de vida más larga y, por lo tanto, podría convertirse en el foco de futuros trabajos con este elemento. Algunos isótopos con muchos más neutrones, como algunos situados alrededor de ³¹³Og, también podrían proporcionar núcleos de vida más larga.

Cálculos teóricos sobre secciones transversales de evaporación

La siguiente tabla contiene varias combinaciones de objetivos y proyectiles para los cuales los cálculos han proporcionado estimaciones de los rendimientos de la sección transversal de varios canales de evaporación de neutrones. Se da el canal con el mayor rendimiento esperado.

DNS = Sistema dinuclear; 2S = Dos pasos; σ = sección transversal