모스코븀 동위 원소

1. 개요

모스코븀 동위 원소는 원자 번호 115를 갖는 모스코븀의 서로 다른 핵종을 의미한다. 이들은 중성자 수에 따라 질량이 다르며, 알파 붕괴를 통해 니호늄 동위 원소로 붕괴한다. 모스코븀 동위 원소는 핵합성 반응을 통해 생성되며, ²⁴³Am과 ⁴⁸Ca의 핵융합 반응을 통해 ²⁸⁶Mc, ²⁸⁷Mc, ²⁸⁸Mc, ²⁸⁹Mc, ²⁹⁰Mc, ²⁹¹Mc 등이 발견되었다. 열핵융합 및 다양한 이론적 계산을 통해 모스코븀 동위 원소의 생성 및 붕괴 특성이 연구되고 있다.

2. 동위 원소

모스코븀은 반감기가 짧은 인공 원소로, 현재까지 ²⁸⁶Mc, ²⁸⁷Mc, ²⁸⁸Mc, ²⁸⁹Mc, ²⁹⁰Mc 5개의 동위 원소가 알려져 있다. 이들 동위 원소는 모두 알파 붕괴를 통해 니호늄 동위 원소로 붕괴한다.

2.1. 동위 원소 목록

모스코븀 동위 원소는 중성자 수가 증가함에 따라 반감기가 증가하면서 해당하는 니호늄 동위 원소로 알파 붕괴를 겪는다.

3. 핵합성

다음 표는 Z = 115인 화합물 핵을 형성하는 데 사용할 수 있는 다양한 표적과 발사체의 조합을 나타낸 것이다. 각 항목은 다양한 중성자 증발 채널에서 단면적 수율에 대한 추정치를 계산한 조합이다. 예상 수율이 가장 높은 채널이 제공된다.

열핵융합은 높은 여기 에너지(약 40–50 MeV)에서 복합 핵을 생성하여 핵분열에서 생존할 확률을 낮추는 과정이다. 이 들뜬 핵은 3–5개의 중성자를 방출하며 바닥 상태로 붕괴된다. ⁴⁸Ca 핵을 이용한 핵융합 반응은 중간 정도의 여기 에너지(약 30–35 MeV)를 갖는 복합 핵을 생성하며, 때로는 "온" 핵융합 반응이라고도 한다. 이것은 부분적으로 이러한 반응에서 비교적 높은 수율을 낳는다.

3.1. 발견 연대기

3.2. 열핵융합

열핵융합은 높은 에너지(약 40–50 MeV)에서 복합 핵을 생성하여 핵분열에서 생존할 확률을 낮추는 과정이다. 이 들뜬 핵은 3–5개의 중성자를 방출하며 바닥 상태로 붕괴된다. ⁴⁸Ca 핵을 이용한 핵융합 반응은 중간 정도의 여기 에너지(약 30–35 MeV)를 갖는 복합 핵을 생성하여 비교적 높은 수율을 낳기 때문에 "온" 핵융합 반응이라고도 불린다.

2004년 말, GSI에서 우라늄(IV) 플루오라이드 표적 테스트의 일환으로 이 반응이 수행되었을 가능성이 있다는 보고가 있었으나, 연구팀이 예상한 생성물 원자가 검출되지 않았다는 보고는 발표되지 않았다.

3.2.1. 반응 수율

다음 표는 모스코븀 동위 원소를 직접 생성하는 열핵융합 반응의 단면적과 여기 에너지를 제공한다. 굵은 글씨체로 표시된 데이터는 여기 함수 측정에서 파생된 최대값을 나타낸다. +는 관찰된 출구 채널을 나타낸다.

양자 터널링 모델을 사용한 이론적 계산은 실험적인 알파 붕괴 반감기를 뒷받침한다.

3.3. 이론적 계산

양자 터널링 모델을 사용한 이론적 계산은 실험적인 알파 붕괴 반감기를 뒷받침한다.