Изучение свойств нейтронно-дефицитных ядер и сечений их образования в реакциях 238U + 40Ar, 232Th + 48Ca и 239,240Pu + 48Ca тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Шумейко Максим Владимирович

• Шумейко Максим Владимирович
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Шумейко Максим Владимирович

Введение

Глава 1. Постановка эксперимента

1.1. Принцип работы экспериментальной установки

1.2. Сепаратор DGFRS-1

1.3. Сепаратор DGFRS-2

1.4. Мишенные блоки

1.5. Детекторная система

284

Глава 2. Изучение нейтронно-дефицитных изотопов флеровия

синтезированных в реакциях полного слияния 48Са + 239'240Ри

2.1. Условия проведения экспериментов

2.2. Результаты первого эксперимента

2.3. Результаты второго эксперимента

2.4. Свойства ядер в цепочках распада изотопов 284Р1 и'28^1

2.5. Обсуждение сечений реакций 239,240Ри(48Са, 3-4я)284,28^1

275

Глава 3. Изучение нейтронно-дефицитных изотопов дармштадтия ' Ds в 4-5я каналах реакций полного слияния 48Са + 232Т^ 40Аг + 238Ц

3.1. Условия проведения экспериментов

3.2. Результаты первой серии экспериментов 48Са + 232^

3.3. Результаты второй серии экспериментов 48Са + 232^

3.4. Свойства ядер в цепочках распада изотопов 275'276Ds

40

3.5. Результаты эксперимента по изучению реакции Дг + и

273

3.6. Свойства ядер в цепочках распада изотопа Ds

3.7. Обсуждение сечений реакций 232Щ48Са'4-5я)275'276Ра, 238и(40Дг,5я) 27^

Заключение

Список литературы

Введение

Исследование сверхтяжёлых элементов является важным направлением современной ядерной физики, которое способствует расширению фундаментальных знаний о структуре и свойствах атомных ядер, ключевых факторах, определяющих границы стабильности ядерной материи, а также сложного механизма ядерных реакций слияния тяжелых ионов с наиболее тяжелыми мишенными изотопами. Подобные реакции с образованием двойных ядерных систем характеризуются предельно большим колебанием ядерной формы, значительным перераспределением энергии между различными степенями свободы системы и малой вероятностью образования составного ядра в основном состоянии.

В классической капельной модели ядро представляет собой бесструктурную жидкость с равномерно распределенным зарядом. Механизм деления ядра был предложен Н. Бором и Дж. А. Уилером [1] и независимо Я. И. Френкелем [2] в

1939 году. С ростом числа протонов в ядре (Z) и превышением параметра

2 2 делимости Z /А (А - число нуклонов в ядре) критического значения (Z /A)limit.ing =

47.8 [1] исчезает барьер деления. Вследствие чего оно становится абсолютно

неустойчивым по отношению к спонтанному делению и распадается за

характерное ядерное время ~10 20 с, что гораздо меньше 10 14 с - времени

образования электронного облака вокруг ядерного остова и появления у атома

химических свойств. Термин «сверхтяжёлое ядро» (superheavy nucleus, SHN)

впервые упоминается в работе Уилера 1955 года [3], в которой в приближении

капельной модели обсуждалась возможность существования ядер за пределами

наиболее тяжелого известного на тот момент изотопа фермия 256Fm.

Предположение о наличии в атомном ядре структуры было выдвинуто Марией Гепперт-Майер и Хансом Йенсеном, которые с помощью одночастичной микроскопической модели ядра описали разность между предсказаниями формулы Вайцзеккера и экспериментальными значениями энергии связи для ядер

с определенными числами протонов и нейтронов, соответствующих заполненным ядерным оболочкам. Эффект повышения энергии связи для таких ядер с «магическими числами» нуклонов получил название оболочечный эффект (shell effect). Также в работах 1948, 1949 годов [4; 5] рассматривались гипотезы о существовании дважды магических ядер за пределами наиболее тяжелого известного на тот момент дважды магического 208Pb. Числа 126 для протонов, позже измененное на 114, и 184 для нейтронов, как предполагалось, должны были стать следующими магическими числами замкнутых оболочек.

Дальнейшее развитие теоретических представлений о структуре и стабильности наиболее тяжелых атомных ядер происходило в 60-е годы с появлением макромикроскопической модели ядра (macro-microscopic model, MM). В работе Вилена Струтинского [6] энергия связи рассчитывается как сумма преобладающей макроскопической части, полученной из модели заряженной жидкой капли ядра, и микроскопической части, полученной из модели ядерных оболочек. Таким образом, были получены более точные значения энергии связи, чем в случае использования только модели капли жидкости или одночастичной микроскопической модели. Наиболее важным результатом, который следовал из метода Струтинского, являются делящиеся изомеры, открытые Поликановым [7]. Метастабильное состояние с относительно долгим временем жизни таких ядер обусловлено наличием дополнительного минимума в барьере деления при больших деформациях. Но также позднее было обнаружено заметное падение стабильности относительно деления для изотонов N = 152 при переходе от элементов Cf-No к элементу Rf из-за исчезновения второго горба в барьере деления (Оганесян и др. [8]). Расчеты с использованием модели MM также показали, что капельный барьер деления падает ниже 2 МэВ для ядер с зарядовым числом выше фермия Z = 100 и полностью исчезает для элементов c Z > 110. Для этих ядер существование барьера деления обусловлено исключительно оболочечным эффектом. Основное состояние этих ядер соответствует наибольшей величине отрицательной энергии оболочечной поправки (shell-correction energy, SCE) и, следовательно, они обладают наибольшей

стабильностью. Однако при увеличении числа протонов возрастает кулоновское отталкивание, описываемое капельной частью модели ММ, что приводит к высокой вероятности деления уже при небольших деформациях.

Расчеты Нильсона и Собичевского оболочечной поправки в основном состоянии в зависимости от деформации для тяжелых и сверхтяжелых ядер показали минимальное значение (максимальное с точки зрения стабильности) не только для сферического сверхтяжелого ядра с Ъ = 114 и N = 184, но и для деформированного ядра с Ъ = 108 и N = 162 [9]. Для широкого спектра тяжелых и сверхтяжелых ядер значения оболочечной поправки для ядер в основном состоянии приведены на Рис. 1. Значения были взяты из расчета, выполненного Смоланчуком, Собичевским и др. [10]. Отчетливо видны два минимума, оба со значениями -7 МэВ. Смещение области с наименьшими значениями оболочечной поправки в область чуть выше 114 и чуть ниже 184 обусловлено низкой плотностью уровней для протонов между 114 и 126 и для нейтронов между 164 и 184 [11]. Также данный регион на карте нуклидов получил название «остров стабильности».

130

« о

О

о

Он

с

§ 1U

о я

^

150

Число нейтронов

Рис. 1. Величины оболочечных поправок Esh в МэВ. Расчетные значения взяты из работы Смоланчука, Собичевского и др. [10].

Ядра в области вблизи Ъ = 108 и N = 162 обладают повышенной стабильностью вследствие относительно высокой плотности энергетических уровней, располагающихся ниже щели между одночастичными уровнями для этих нуклонных чисел при деформациях, характеризующихся параметрами в2 ~ 0.22, р4 ~ -0.07 [10]. Граница между данными двумя областями с минимальными значениями оболочечной поправки, проходящая примерно по линии изотопов с постоянным массовым числом А = 280, разделяет области тяжелых и сверхтяжелых ядер, также называемых «материком» и «островом стабильности». Такое определение находится в согласии с более ранними перечисленными работами, посвященными сверхтяжелым ядрам. Но в то же время отличается от определения, используемого в химии, где сверхтяжелые элементы определяются, как элементы за пределами актинидного ряда с Ъ > 104, начиная с резерфордия.

Более современные чисто микроскопические самосогласованные подходы к описанию энергии связи, такие как модель Хартри-Фока-Боголюбова (ЮЪ) с эффективными взаимодействиями, зависящими от плотности, а также релятивистская модель среднего поля (RMF), основанная на эффективном лагранжиане, содержащем как нуклонную, так и мезонную степени свободы, также предсказывают значительное увеличение энергии связи тяжелых ядер при N ~ 162 и N = 184 соответственно [11-15]. Подобно предсказаниям макромикроскопической модели максимальное влияние оболочечного эффекта ожидается для нейтронного числа N = 184, но для ядер с большим числом протонов с Ъ = 120, 122, 124, 126 [16, 17]. С позиций современного панорамного обзора развития теоретических моделей и ядерных потенциалов в области сверхтяжелых атомных ядер, предсказания макромикроскопической модели о магических числах и области повышенной стабильности наиболее тяжёлых атомных ядер оказались верны в значительной степени, модель получила дальнейшее развитие с использованием потенциалов Вудса-Саксона и потенциала Юкавы, показав адекватное соответствие экспериментальным данным [18].

Основным экспериментальным методом получения сверхтяжелых ядер стали реакции полного слияния. Изначально предложенный академиком Юрием Оганесяном метод реакций холодного слияния тяжелых ядер-снарядов с изотопами вблизи дважды магического ядра 208РЬ при низких энергиях возбуждения 10-15 МэВ позволил продвинуться от элемента бория с зарядовым

278

числом 107 вплоть до 113 элемента, нихония № [19], но имел значительные ограничения для дальнейшего продвижения в область более тяжелых элементов. Преодолеть проблемы, связанные с быстрым ростом кулоновского барьера взаимодействующих ядер при использовании все более тяжелых ядер-снарядов и недостаточным числом нейтронов 150 165 для продвижения к следующей замкнутой оболочке, позволил предложенный академиком Оганесяном метод синтеза сверхтяжёлых ядер с помощью реакций слияния дважды магического

48

ядра Са с наиболее нейтронно-избыточными изотопами актиноидов. В этих реакциях образуются составные ядра с относительно большими энергиями возбуждения Ех = 30 - 35 МэВ, но они обладают более высокими барьерами деления В^ за счет эффекта оболочек [20]. В настоящее время область известных

48

сверхтяжелых элементов, полученных в реакциях слияния с ионами Са, представляет собой узкую гряду на карте изотопов с характерным отношением N - Ъ = 56-61 (Рис. 2).

Дальнейшее исследование области сверхтяжелых ядер в нейтронно-дефицитной области, располагающейся на западной стороне острова стабильности в области с числами нейтронов 162 < N < 172, позволит глубже понять масштаб влияния стабилизирующего эффекта оболочек. Также оно может выявить интересные особенности структуры атомных ядер в этой области, предсказанные теорией [21-23]. Например, переход от сильнодеформированной или сплюснутой к вытянутой форме ядра, или даже сосуществование таких форм ядра. Обнаружение подобных эффектов требует дальнейшего исследования тонкой структуры в а-переходах и дает перспективы обнаружения неизвестных ядерных изомеров формы или экзотических а-распадов К-изомеров сверхтяжёлых ядер [24].

Рис. 2. Карта ядерных изотопов в области сверхтяжелых элементов. Красными рамками

284

помечены нейтронно-дефицитные изотопы флеровия и дармштадтия ' ' Ds,

полученные в представленной работе, а также их дочерние продукты распада.

Так, например, исследование свойств а-распада и спонтанного деления четных по числу нейтронов изотопов флеровия 284Р1, коперниция 280Сп и

276

дармштадтия Ds позволит изучить предсказанное теорией уменьшение барьера деления по мере удаления от замкнутых оболочек по измеренным функциям возбуждения, систематикам и расчетным характеристикам а-распада и спонтанного деления для сверхтяжёлых четно-четных ядер.

Наблюдение характерных для нечетных изотопов длинных цепочек

283

а-распадов ядер F1 или Ds дает перспективы получения дочерних изотопов в области известных ядер «материка» вблизи деформированных оболочек Ъ = 108, N = 162 и идентификации новых изотопов достоверным методом генетических корреляций. Получение и исследование изотопов в области нейтронно-дефицитных ядер ранее было сильно затруднено в связи с резким падением сечения образования ниже уровня одного пикобарна (пб), что

233

наблюдалось в реакциях U + Ca с сечением oxn ^ 0.6 пб [25]) и Np + Ca с сечением 0.9Íq.6 пб [26] на установке DGFRS-1 (Дубненский газонаполненный сепаратор ядер отдачи) и ускорителе У-400. Подобная чувствительность эксперимента ранее не была доступна на большинстве экспериментальных установок, использовавшихся при изучении сверхтяжелых химических элементов. Так, лишь одно событие изотопа 285Fl наблюдалось до 2015 года в реакции 242Pu + 48Ca [27] - уточнение его радиоактивных свойств и функции возбуждения реакции, в которой он синтезируется, представляло собой предмет дальнейшего исследования.

Дармштадтий, элемент с атомным числом 110, был впервые синтезирован командой Сигурда Хофманна 9 ноября 1994 года в Центре исследования тяжёлых ионов (GSI), расположенного в городе Дармштадт, Германия. Статья была отправлена в журнал 14 ноября [28]. Всего восемь дней спустя, 22 ноября 1994 года, команда Гиорсо представила отчет о «возможном синтезе элемента 110», описывающий наблюдение единичного события 267Ds [29]. Открытие дармштадтия было официально признано Совместной рабочей группой IUPAC/IUPAP в 2001 году: «В соответствии с критериями обнаружения элементов, ранее установленными Рабочей группой по трансфермиевым элементам IUPAC/IUPAP в 1992 году, было установлено, что утверждение Хофманна и коллаборации по открытию элемента 110 в GSI соответствовало этим критериям» [30]. Наименование «дармштадтий» было официально признано в 2003 году [31].

Первый изотоп дармштадтия 269Ds был получен в 1n испарительном канале

62Хт- 208T-ji

реакции холодного слияния ионов Ni и Pb, при энергии пучка ионов 311 МэВ [28]. Опыт проводился с использованием ускорителя «Универсальный линейный ускоритель» (UNILAC), отделение испарительного остатка сверхтяжелого ядра от пучка ионов и продуктов реакций неполных передач осуществлялось с помощь сепаратора скоростей продуктов реакций с тяжелыми ионами SHIP (Separator for Heavy Ion Reaction Products). Детекторная система, состоящая из двух времяпролётных камер, семи позиционно-чувствительных

кремниевых пластин с 16 стрипами в каждом и трех германиевых детекторов, регистрировала тяжелые ионы, а-частицы, рентгеновское и у-излучение. Измеренная величина сечения реакции составила 3.3^2.7 пб по трём зарегистрированным событиям [28].

Конкурирующая за первенство в открытии группа Гиорсо опубликовала работу о синтезе изотопа 267Ds в реакции холодного слияния в 1995 году [29]. На ускорителе SuperHILAC (superheavy ion linear accelerator) был получен пучок ионов 59Co с энергией 5.1 МэВ/нуклон, которым осуществлялось облучение мишени 209Bi. В результате наблюдалось одно событие на детекторной сборке из пяти позиционно-чувствительных кремниевых детекторов предположительно в 1n испарительном канале реакции. В эксперименте использовался газонаполненный магнитный спектрометр SASSY2. Результаты этого эксперимента оказались менее убедительными, поскольку для объяснения

267^ 263-гт

цепочки авторам пришлось предполагать, что после а-распада Ds распад Hs

259

не был зарегистрирован, а Sg имеет заметную ветвь на электронный распад, хотя ранее он не наблюдался [32].

К 2015 году, до проведения этого исследования, были известны семь изотопов дармштадтия с массовыми числами 269, 270, 271, 273, 277, 279, 281 [32]. Все они являются искусственными ядрами, полученными в лабораторных условиях в реакциях полного слияния, причем наиболее лёгкие из них с

массовыми числами 273 и меньше получены в реакциях холодного слияния

207, 208™ 62, 64Хт- 70 7 / 277^ ч

Pb с ионами никеля Ni и цинка Zn (после а-распада Cn).

Более тяжелые изотопы дармштадтия наблюдались в основном, как

дочерние ядра продуктов а-распада сверхтяжелых изотопов флеровия Fl,

ливермория Lv и оганессона Og, полученных в реакциях слияния с ядрами 48Са

[21, 25, 33-43]. Если построить систематику известных максимальных сечений

48

образования изотопов в реакциях слияния с ионами Ca (Рис. 3) с атомными числами до 110 и выше 110, проявляются две характерные закономерности изменения сечения образования испарительного остатка: линейная убывающая

зависимость для значений меньше 110 и колоколообразная для изотопов, принадлежащих к «острову стабильности», с максимумом в районе Ъ = 114,

Рис. 3. Полное сечение образования испарительного остатка (пб) для изотопов, полученных в

48

реакциях слияния с ионами Са. Максимуму сечения для изотопов с атомными числами

243

Ъ > 110 соответствуют значениям сечений реакций Ат + Са, ' Ри + Са, приводящих к синтезу изотопов флеровия 286-289р1 и московия 287-289Мс [21, 43]. Знаком зелёного вопроса помечена перспективная область изучения, соответствующая минимальному значению полного сечения синтеза дармштадтия Ds.

Ожидается минимальное значение сечения для изотопов дармштадтия бб, а измерение величины сечения относительно соседних изотопов поможет прояснить масштаб влияния оболочечного эффекта на величину барьера деления ядер в промежуточной области между замкнутыми нуклонными оболочками.

Результаты Оганесяна, Утенкова и др. из Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований ЛЯР ОИЯИ (Дубна, Россия) в коллаборации с Национальной лабораторией им. Лоуренса (Ливермор, США), определившие приоритет в открытии элемента 114, флеровия, были

опубликованы в 2000-2004 годах [25, 33-39]. Данные работы включали в себя

242,244^ /48^ Л290,292-Хт:ч

исследования реакции полного слияния Pu( Ca, xn) Fl,

245,248^ ^48^ 4293,296-xT 249^rv48^ \297-x^

Cm( Ca, xn) Lv и Cf( Ca, xn) Og и исследования свойств изотопов

286-289

флеровия Fl, ливермория Lv и оганесона Og, которые проводились на базе ускорителя У-400 и газонаполненного сепаратора ядер отдачи DGFRS-1 с

48

1999 по 2004 год. Мишени из PuO2, CmO2 и Cf02 облучались пучком ионов Ca. Использование метода быстрого выделения продуктов реакций полного слияния с помощью газонаполненного сепаратора позволило достичь достаточно высокой чувствительности опыта для продвижения в область теоретически предсказанного «острова стабильности» сверхтяжелых ядер с относительно большим количеством нейтронов N > 172 и атомными числами Z > 114. Первый сверхтяжёлый изотоп

289

Fl был получен 25 июня 1999 года в реакции Pu + Ca [34]. Измерение функции возбуждения каналов реакции с испарением различного числа нейтронов

tj^

показало следующие результаты: 1.1_о.д пб для синтеза изотопа Fl в 5n канале, 5.3^2.1 пб для синтеза изотопа 288Fl в 4n канале, 2.7Í^ пб для синтеза изотопа 289Fl в 3n канале [33].

Независимое подтверждение синтеза нового химического элемента последовало в 2009 г. из лаборатории в Беркли по результатам наблюдения изотопов 286,287fi на установке BGS [27, 40], а также в 2010 г. из лаборатории GSI в Дармштадте, в которой воспроизвели синтез изотопов 288,289Fl на установке TASCA [41; 42]. Признание совместной рабочей группой IUPAC/IUPAP химических элементов 114 и 116 официально состоялось в 2011 году [44], а наименование «флеровий» было присвоено 114 элементу в 2012 году [45].

Благодаря значительному увеличению интенсивности пучков тяжелых ионов, которая была достигнута на циклотроне ДЦ-280 в новом экспериментальном комплексе «Фабрика сверхтяжёлых элементов» ЛЯР ОИЯИ (Дубна, Россия), появилась возможность экспериментального исследования новых областей на карте нуклидов [46]. Серия экспериментов по изучению свойств изотопов флеровия и московия, проведенная в 2021 - 2022 году на установке DGFRS-2, показала возможность получения пучка тяжелых ионов 48Ca

интенсивностью вплоть до 8 мкА частиц и наблюдения редких каналов ядерных реакций с уровнем чувствительности порядка десяти фемтобарн [46-48]. Открывшиеся перспективы продвижения в область нейтронно-дефицитных изотопов флеровия и дармштадтия дают возможность синтеза новых изотопов, наблюдения изомерных переходов между энергетическими уровнями, исследования тонкой структуры ядер и проверки основных теоретических предсказаний о механизме реакций полного слияния и влиянии оболочечного эффекта на выживаемость сверхтяжёлых атомных ядер на границе стабильности.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изучение свойств нейтронно-дефицитных ядер и сечений их образования в реакциях 238U + 40Ar, 232Th + 48Ca и 239,240Pu + 48Ca»

Цели работы:

Изучение масштаба падения стабильности и изменения радиоактивных свойств изотопов флеровия и дармштадтия по мере продвижения в область нейтронно-дефицитных ядер. Экспериментальная проверка теоретических предсказаний макромикроскопической и других моделей о резком падении барьера деления в промежуточной области между предсказанными магическими

284 285

оболочками с N = 162 и N = 184. Синтез изотопов флеровия и новых

275,276^ 48^ , 239,240-р,

изотопов дармштадтия Бб в реакциях полного слияния Са + Ри, 48Са + 232Т^ 40Аг + 238и, изучение их свойств. Получение новых и уточнение свойств известных изотопов коперниция Сп, хассия Нб, сиборгия Sg и резерфордия Rf, наблюдаемых в качестве дочерних ядер в цепочках а-распадов.

Задачи исследования:

1 \ о 48^ , 239,240т-»

1) В реакциях Са + Ри:

а) Измерение сечений образования продуктов 3-4п каналов

284,285

б) получение изотопов ' Б1, исследование их свойств и мод распада

Ч - 281^ 277^ 273и 269 с 265-г>г-

в) уточнение свойств изотопов Сп, Бб, Нб, Sg и RI

2) В реакции 48Са + 232Th

а) измерение функции возбуждения 3-5п каналов

275 276

б) синтез новых изотопов , Ds, исследование их свойств и мод распада

в) наблюдение новых изотопов 272Ш, 268Sg в цепочках а-распадов

г) идентификация нового изотопа надёжным методом генетических

271

корреляций путем наблюдения изотопа № в качестве дочернего ядра, полученного ранее в прямой реакции 26Mg + 248Ст,

271 267 263

д) уточнение свойств известных изотопов Sg, Rf

е) исследование тонкой структуры дочерних изотопов, попытка обнаружения изомерных переходов между уровнями нечётных изотопов 271Ш, 26^, 26^

3) В реакции 40Лг + 238и

а) измерение сечений образования продуктов 4-5п каналов

273 269 265 261

б) уточнение свойств известных изотопов Ds, Sg, Rf

в) исследование тонкой структуры дочерних изотопов, попытка обнаружения изомерных переходов между уровнями нечётных изотопов

Научная и практическая значимость работы:

Синтез и исследование изотопов сверхтяжёлых элементов является важным направлением современной ядерной физики, которое способствует расширению фундаментальных знаний о структуре и свойствах атомных ядер, ключевом факторе оболочечного эффекта, определяющего границы стабильности ядерной материи. Измерение функции возбуждения реакций полного слияния позволяет изучить закономерность изменения высоты барьера деления по мере удаления от предсказанных магических чисел нуклонов. Кроме того, измеренные сечения указанных реакций и радиоактивные свойства новых нуклидов могут использоваться при планировании экспериментов по синтезу соседних сверхтяжелых ядер, а также исследований в области фундаментальной химии

сверхтяжёлых элементов. Обнаружение изомерных переходов между возбуждёнными энергетическими уровнями изотопов даёт ценный материал для построения схемы энергетических уровней и понимания особенности тонкой структуры ядер в этом регионе карты радионуклидов.

Научная новизна работы:

Изучены радиоактивные свойства пяти впервые синтезированных изотопов:

284^1 275^ 276^ 272тт 268 с глг

г1, Бб, Бб, Нб, Sg. Обнаружены изомерные переходы между

271 269

возбуждёнными энергетическими уровнями чётно-нечётных изотопов Нб, Нб,

267 265 261

Sg, Sg, Rf, что даёт богатый материал для построения схемы энергетических уровней и понимания особенности тонкой структуры ядер в этом регионе карты радионуклидов. Измерены сечения реакций полного слияния

48 239 48 240 48 232 40 238

Са + Ри, Са + Ри, Са + т и Аг + и. Уточнены свойства дочерних изотопов.

Положения и результаты, выносимые на защиту:

1) Впервые синтезирован изотоп 276Бб в 4п канале реакции 232^+48Са, впервые наблюдались изотопы 272Нб, 268Sg в качестве дочерних изотопов в цепочках а-распадов. Измерены периоды полураспада, энергии а-распада этих изотопов и вероятность распада ядра 276Бб по каналу спонтанного деления.

2) Впервые синтезирован изотоп Бб в 5п канале реакции

271 267 263

Уточнение свойств известных изотопов Нб, Sg, Rf.

3) Обнаружение изомерных переходов между уровнями нечётных изотопов

271НБ, 267Sg, 263Rf.

4) Впервые измерена функция возбуждения 4-5п каналов реакции

Показано, что в соответствии с падением расчетных барьеров деления ядер Бб

сечение данной реакции оказалось в 20 и 2 раза ниже сечений образования

изотопов элементов Нб и Сп соответственно.

5) Обнаружение изомерных переходов между уровнями нечётных изотопов

273^ 269тт 265с 261-г)г \т

Ds, Hs, Sg, Ri. Уточнены свойства этих ядер.

238 40

6) Впервые измерено сечение 5n канала реакции

285

7) Впервые измерена энергия a-частиц Fl. Десятикратное увеличение числа синтезированных ядер позволило точнее определить радиоактивные свойства 285Fl и пяти его дочерних ядер вплоть до 265Ri.

284

8) Впервые наблюдалось спонтанное деление нового изотопа Fl.

239 240 48

9) Впервые измерены сечения 3-4n каналов реакции ' Pu+ Ca. Показано, что из-за падения барьеров деления ядер сечения снижаются соответственно в 50 и

242 48 244 48

4 раза в сравнении с сечениями реакций Pu+ Ca и Pu+ Ca.

Достоверность научных результатов подтверждается хорошим согласием полученных экспериментальных результатов с теоретическими предсказаниями и систематиками свойств ядер, следующими из результатов опытов по синтезу более тяжёлых изотопов

флеровия 286-289Fl и их дочерних ядер на установках DGFRS-1 [21, 25, 33-39, 43], DGFRS-2 [47], TASCA [41, 42], BGS [27, 40], с результатами опытов по синтезу 285Fl на сепараторе BGS, 273Ds на сепараторах

271

SHIP и GARIS и Hs на он-лайн химическом сепараторе в Дармштадте.

Апробация работы:

Полученные результаты и основные положения работы докладывались на конференциях:

1) The VIII International Symposium on EXOtic Nuclei (EX0N-2016).

284 285 239,240

Experiments on synthesis of superheavy nuclei Fl and Fl in the Pu

48

+ Ca reactions. Казань, Российская Федерация. 4 - 10 сентября 2016 г.

2) The IX International Symposium on EXOtic Nuclei (EX0N-2018). Study of

239,240 48

neutron-deficient nuclei in the Pu+ Ca reactions. Петрозаводск,

Российская Федерация, 10 - 15 сентября 2018 г.

3) The 7th International Workshop on Nuclear Dynamics in Heavy-Ion Reactions (IWND2024). Experimental studies of the 232Th + 48Ca ^ 280Ds and 238U + 40Ar

278 • 268 272 276 275

^ Ds reactions: New isotopes ZUÔSg, Hs, Ds, and z/JDs. Чжухай, Китай, 19 - 23 апреля 2024 г.

4) XXVIII Международная научная конференция молодых ученых и специалистов (ОМУС-2024). Experimental studies of the 232Th + 48Ca ^ 280Ds and 238U + 40Ar ^ 278Ds reactions: New isotopes 268Sg, 272Hs, 276Ds, and 275Ds. Дубна, Россия, 28 октября - 1 ноября 2024 г.

5) International Conference «50 Years of Cold Fusion». Synthesis and Decay Properties of Ds Isotopes (Z=110) in 40Ar and 48Ca Induced Reactions Ереван, Армения, 19 ноября - 24 ноября 2024 г.

Результаты, изложенные в диссертации, были опубликованы в работах:

1) V.K. Utyonkov, N.T. Brewer, Yu.Ts. Oganessian, et al., Experiments on the synthesis of superheavy nuclei 284Fl and 285Fl in the 239'240Pu + 48Ca reactions // Physical Review C 92, 034609 (2015).

2) V.K. Utyonkov, N.T. Brewer, Yu.Ts. Oganessian, et al., Neutron-deficient superheavy nuclei obtained in the 240Pu+48Ca reaction // Physical Review C 97, 014320 (2018).

3) Yu. Ts. Oganessian, V. K. Utyonkov, M. V. Shumeiko, et al., New isotope 276Ds and its decay products 272Hs and 268Sg from the 232Th+ 48Ca reaction //Physical Review C 108, 024611 (2023).

4) Yu. Ts. Oganessian, V. K. Utyonkov, M. V. Shumeiko, et al., Synthesis and decay

273 275

properties of isotopes of element 110: Ds and Ds // Physical Review C 109, 054307 (2024).

5) M.V. Shumeiko, Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, et al., Recent experiment on

239 48

synthesizing flerovium isotopes in the reaction Pu + Ca // In Proc. of the International Symposium on Exotic Nuclei "EXON-2014", Kaliningrad, Russia, 8-13 September 2014, p.257-261, Editors Yu.E. Penionzhkevich and Yu.G. Sobolev, World Scientific, Singapore, 2015.

6) A.A. Voinov, V.K. Utyonkov, N.T. Brewer, et al., Study of neutron-deficient isotopes of Fl in the 239Pu, 240Pu + Ca reactions // Journal of Physics: Conference Series 724, 012059 (2016).

7) M.V. Shumeiko, V.K. Utyonkov, N.T. Brewer, et al, Experiments on synthesis of superheavy nuclei 284Fl and 285Fl in the 239'240Pu + 48Ca reactions // In Proc. of the International Symposium on Exotic Nuclei "EXON-2016", Kazan, Russia, 4-10 September 2016, p.205-209, Editors Yu.E. Penionzhkevich and Yu.G. Sobolev, World Scientific, Singapore, 2017.

8) M.V. Shumeiko, V.K. Utyonkov, N.T. Brewer, et al., Study of Neutron-Deficient nuclei in the 239'240Pu+48Ca Reactions // In Proc. of the International Symposium on Exotic Nuclei "EX0N-2018", Petrozavodsk, Russia, 10-15 September 2018, p.250-255, Editors Yu.E. Penionzhkevich and Yu.G. Sobolev, World Scientific, Singapore, 2020.

9) Yu.Ts.Oganessian, V.K.Utyonkov, F.Sh. Abdullin, et al., Investigation of reactions with 50Ti and 54Cr for the synthesis of new elements // Physical Review C 112, 014603 (2025).

Глава 1. Постановка эксперимента

Экспериментальные исследования в области синтеза и исследования сверхтяжёлых элементов предъявляют исключительные требования к чувствительности эксперимента ввиду низких сечений реакций полного слияния порядка пикобарна и меньше, малых времён жизни составных ядер, необходимости отделения малого числа продуктов полного слияния от ионов пучка, продуктов реакций неполных передач, актинидных атомов мишенного вещества, покидающих мишень при соударениях с бомбардирующими ионами. После публикации первых предсказаний существования СТЯ и вплоть до 1985 года были предприняты многочисленные попытки синтеза СТЯ в реакциях многонуклонных передач и полного слияния, а также предприняты попытки обнаружения следов сверхтяжелых элементов в природе [49-56]. В опытах по полному слиянию ядер актинидных элементов с ионами Са использовались методики с разным быстродействием tmin: от медленных (радиохимическое выделение ядер или их предполагаемых дочерних продуктов с tmin~ 1 ч) до быстрых методов (доставка ядер к детекторам с помощью газовой струи с tmin ~ 1 с или движущихся сборников с tmin ~ 1 мс). Также были использованы быстрые кинематические сепараторы SASSY и SHIP с tmin ~ 1 мкс. Пределы чувствительности, достигнутые в ходе крупнейшего из серии экспериментов [56], выполненного объединенными усилиями групп исследователей из Германии, США и Швейцарии, представлены на Рис. 4. Однако сверхтяжелые ядра так и не были обнаружены. Основные причины этого - низкая чувствительность эксперимента и слишком большое время доставки продуктов реакций синтеза. В 1998 году группой ЛЯР ОИЯИ (Россия) под руководством академика Юрия Оганесяна вновь была предпринята попытка провести опыты по синтезу сверхтяжелых элементов на газонаполненном сепараторе ядер отдачи DGFRS-1 с использованием ускорителя У-400. 25 июня

289

1999 года впервые был получен изотоп элемента

114, флеровия [34].

Использование сепаратора DGFRS-1 позволило достичь времени

транспортировки продуктов реакций полного слияния порядка 1 микросекунды, фактора подавления ионов пучка порядка 1015, фоновых событий реакций неполных передач и атомов, выбитых из мишени, порядка 104 для различных комбинаций мишени и налетающих ионов [25, 57]. Пороговые значения достигнутых на тот момент сечений образования ядер элемента 116, ливермория Lv, и периодов полураспада обозначены горизонтальной линией на Рис. 4. Как видно, чувствительность эксперимента с использованием сепаратора DGFRS-1 была повышена на три порядка по сравнению с опытами 1985 года.

Рис. 4. Верхние пределы сечений (при уровне вероятности 95%) образования ядер элемента 116

248 48 48

в реакции Cm+ Ca [43] при энергии ионов Ca 216-250 МэВ в зависимости от периода полураспада. Эксперименты 1 и 2 выполнены с использованием сепараторов SASSY и SHIP, 3-5 - газовой струи, 6-8 - радиохимического выделения. Красной горизонтальной линией показан уровень сечения (для одного события), достигнутый в экспериментах с использованием газонаполненного сепаратора DGFRS-1 [25, 57].

Использование нового сепаратора DGFRS-2 и увеличение интенсивности пучков тяжелых ионов 40Лг и 48Са вплоть до 8 мкА частиц, которая была достигнута на циклотроне ДЦ-280 в новом экспериментальном комплексе «Фабрика сверхтяжёлых элементов» ЛЯР ОИЯИ (Дубна, Россия) [46-48], даёт возможность экспериментального исследования области нейтронно-дефицитных изотопов дармштадтия и флеровия на границе стабильности СТЯ.

1.1 Принцип работы экспериментальной установки

В результате взаимодействия снарядов с ядрами мишени продукты реакции полного слияния вылетают из мишени в направлении пучка и попадают в область магнитного поля с напряженностью (В) дипольного магнита, которое разделяет их по магнитной жесткости (Вр)^п, где р - радиус кривизны движения иона в постоянном магнитном поле. Сразу после прохождения мишени средние заряды (так называемые твердотельные заряды) ионов пучка («17) и тяжелых составных ядер («20) оказываются такими, что их жесткости приблизительно равны, поскольку импульсы (mxv - произведение массы т на скорость V) частиц пучка и тяжелых ядер почти равны. Если область магнитного поля заполнена разреженной газовой средой, движущиеся ионы изменяют свой первоначальный заряд вследствие столкновений с атомами газа. При попадании в газ ионный пучок разделяется на несколько компонент, соответствующих различным зарядовым состояниям. После статистически большого числа столкновений с атомами среды распределение зарядов приближается к равновесному, а ионы следуют по некоторой средней траектории с радиусом (р), определяемой средним значением заряда (При этом средний заряд иона почти не меняется из-за его большой скорости, а заряд тяжелого атома падает в газе приблизительно в 3 раза. Форма равновесного распределения зарядов описывается функцией Гаусса, центрированной вокруг среднего заряда ц, что

__1/3

приближенно выражается формулой Бора [58, 59]: q ~ (^о) ■ Ъ , где Ъ —

атомный номер иона, а V) = 2,19 х 106 м/с — скорость электрона в атоме водорода по модели Бора. Поскольку магнитная жесткость выражается формулой Вр = она определяется простым соотношением:

1/3

Вр = 0,02267 х А/г1" (Тлм), где А — массовое число иона. Однако следует отметить, что формула Бора справедлива для ионов, относительная скорость которых находится в пределах 1 < ^^ < г2/3. Для ионов 48Са величина г2/3 = 7.37, а относительная скорость v/vo вдвое выше в экспериментах по синтезу сверхтяжелых ядер.

Таким образом, в первом приближении радиус кривизны траектории иона в магнитном поле определяется в основном его массой, в меньшей степени — атомным номером и становится независимым от заряда и скорости. Ионы с разной массой отклоняются от центральной траектории пучка, двигаясь по различным радиусам кривизны, которые в первом приближении

2/3

пропорциональны величине А . Испарительные остатки сверхтяжёлых ядер (ERs), образующиеся в результате реакций полного слияния, имеют наибольшую возможную массу, и их траектории характеризуются наибольшим радиусом кривизны. Соответственно, другие продукты реакции, например, рассеянные ядра мишени или ионы пучка, отделяются от ERs, следуя траекториям с меньшими радиусами кривизны. Например, в опытах по синтезу сверхтяжёлых

48

ядер на сепараторе DGFRS-1 [60-62] в реакциях с ионами Са как из разницы в зарядах, так и указанной выше приближенной формулы следует, что радиус кривизны сверхтяжелых ионов втрое превышает радиус ионов пучка. За счет этого происходит пространственное разделение ионов пучка и сверхтяжелых атомов.

Ширина траектории ионов в газонаполненном сепараторе зависит от оптической дисперсии системы (7,5 мм на 1% изменения магнитной жесткости Вр для сепаратора DGFRS-1 [21, 43, 60-62]) и ширины пространственного распределения ERs, которое обусловлено кинематикой взаимодействия с материалом мишени и газом сепаратора, а также флуктуацией заряда.

Качественная настройка магнитной жесткости сепаратора требует точного определения соответствующего v/q. При этом скорость продукта реакции полного слияния может быть достаточно точно вычислена из кинематики реакции и потерь его энергии в слое мишени и газе. Поэтому задача сводится к определению среднего заряда иона. Следует отметить, что величина среднего заряда иона в большей степени зависит от его скорости, но также от атомного номера газа, его давления (эффект плотности) и оболочечного эффекта. Последний обусловлен разницей в энергии связи электронов в оболочках атома и соответственно различной вероятностью срыва и захвата электронов с заполненных или незаполненных электронных оболочек.

Зависимость среднего заряда от скоростей актинидных и трансактинидных ядер в разреженном водороде определяется путем измерения магнитных жесткостей испарительных остатков, синтезированных и идентифицированных в различных реакциях. Интерполяция или экстраполяция этих данных позволяет определить заряд и, следовательно, настроить магнитную жесткость сепаратора для сверхтяжёлых ядер, синтезируемых в реакциях слияния-испарения с пучками тяжёлых ионов, например, 48Са [63, 64]. Особенностью сепараторов DGFRS-1 и DGFRS-2 является использование водорода в качестве газа-заполнителя сепаратора, что обеспечивает лучшее подавление рассеянных ионов и фоновых частиц по сравнению с гелием.

Средние ионные заряды тяжелых элементов (за вычетом оболочечной поправки, которая не превышает ±0.5), измеренные на сепараторе DGFRS-1, в зависимости от относительной скорости (у/у0), умноженной на 2°'172, представлены на Рис. 5 слева [64]. Эта систематика несколько лучше описывает

1/3

заряды по сравнению с зависимостью (у/у0)х2 [64]. В правой части рисунка приведена величина оболочечной поправки в зависимости от числа оставшихся электронов в ионе.

Последующие эксперименты на сепараторе DGFRS-2 показали надежность систематики зарядов, полученной на первом сепараторе. Эта систематика была проверена и дополнена новыми данными [64].

(V/ \/о ) 70-172 Число оставшихся электронов

Рис. 5. (а) Экспериментальные средние заряды ионов с 2 = 89-118 в водороде за вычетом оболочечной поправки сх$т[л/16х(2-£+^)] в зависимости от параметра у/у0х2)'112. (б) Величина оболочечной поправки qexp - (аху/у0х2)'112 + Ь) в зависимости от числа оставшихся электронов в ионе. Заряды ионов с 2 = 88-108 и 2 = 108-118 (последние были получены в реакциях с 48Са), измеренные на DGFRS-1 при давлении Н2 Р = 1,25 мбар, показаны черными кружками и синими квадратами соответственно. Заряды ионов с 2 = 86, 88, 90 и 102, полученные на DGFRS-2 при давлении Н2 Р = 1,25 мбар, показаны открытыми оранжевыми ромбами. Значения для ионов Сп, Fl (оба при Р = 1,15 мбар) и Мс, измеренные при Р = 0,9 и 1,15 мбар (символы Мс* и Мс на рис. 5(б) соответственно) на DGFRS-2, показаны сплошными красными ромбами.

1.2 Сепаратор DGFRS-1

В ходе экспериментального исследования реакций 239,240Ри + 48Са использовался газонаполненный сепаратор ядер отдачи DGFRS-1, схематически изображенный на Рис. 6 [21, 43, 60-62, 65]. Данный сепаратор предназначен для эффективного сбора продуктов реакций полного слияния на фокальной плоскости сепаратора, где расположены позиционно-чувствительные или стриповые детекторы. Благодаря высокой кинетической энергии

48

бомбардирующих ионов Са, полученных на ускорителе У-400 [66], ядра отдачи выбиваются из мишени и попадают в камеру, расположенную между полюсами дипольного магнита D и заполненную водородом при давлении 1 Торр (1.33 бар). Вращающееся входное окно использовалось для разделения объемов

ионопровода и сепаратора.

Цилиндр Фарадея

Ионы

Газонаполненная камера

Вращающееся входное окно

Рис. 6. Схема газонаполненного сепаратора ядер отдачи DGFRS-1.

Частота вращения мишени поддерживалась на уровне 1700 мин-1, что служит защите секторов мишени от радиационных и термических повреждений за счет распределения интенсивности и дозы пучка по большой площади. Продукты реакций полного слияния вылетают из мишени с высокими зарядами и широким распределением по заряду. Взаимодействие с разреженным газом

приводит к снижению зарядов составных ядер и их дисперсии по заряду приблизительно в 3 раза, что существенно увеличивает их жесткость, причём заряды бомбардирующих ионов и их жесткость остаются практически неизменными из-за высокой скорости ионов. После выхода из магнитного поля продукты реакций полного слияния фокусируются двумя квадрупольными линзами и направляются в детектирующую систему, заполненную пентаном при давлении около 1.7 Торр и отделенную от объема сепаратора майларовой пленкой толщиной 0.2 мг/см2. Перед остановкой в фокальном детекторе ядра проходят через две многопроволочные пропорциональные камеры, используемые для измерения времени пролета (multiwire proportional chamber, MWPC). В процессе анализа экспериментальных данных времяпролётные камеры позволяют различать события, связанные с попаданием в детекторы ядер, прошедших через сепаратор, и события, связанные с распадами имплантированных в фокальный детектор ядер. Эффективность регистрации тяжелых ионов времяпролётной камерой составляет не менее 99.9% [21]. В результате взаимодействия бомбардирующих ядер с веществом мишени или элементами сепаратора и газа внутри него могут образовываться легкие частицы, такие как а-частицы или протоны. Легкие частицы с высокой энергией также способны проходить через сепаратор. Эффективность их детектирования системой MWPC невелика (около 10%), однако они могут выделять в фокальных детекторах энергию, сравнимую с энергией а-распада тяжелых ядер, создавая фон при регистрации их распада. Частицы с низкой энергией, например, а-частицы от распада ядер мишени, практически полностью отклоняются магнитным полем и линзами от оптической оси и не достигают фокальных детекторов. Для регистрации легких заряженных частиц с высокой энергией, например а-частиц с Еа > 24МэВ, протонов с Ep > 6 МэВ, дейтронов с Ed > 8 МэВ, которые проходят насквозь через фокальные детекторы толщиной 0.3 мм, используется набор дополнительных вето-детекторов, расположенных за фокальным детектором.

Эффективность сбора для различных продуктов реакций полного слияния с

48

ионами Ca c атомными числами 112-118 составляла 35-40% [21, 43, 62].

Малая дисперсия DGFRS-1 (7.5 мм на 1% жесткости) снижала требования к точности определения заряда. Это было довольно важным обстоятельством при проведении первых экспериментов по исследованию сверхтяжелых ядер, поскольку зависимость зарядов ионов в водороде от скорости не была хорошо изучена. Отметим, что заряды в водороде детально исследованы только на сепараторах DGFRS-1 и DGFRS-2, поскольку в других газонаполненных сепараторах BGS (Беркли, США), TASCA (Дармштадт, ФРГ), GARIS (Вако, Япония), SHANS (Ланьчжоу, КНР) и др. используется гелий в качестве рабочего газа.

Эффективность сбора для различных продуктов реакций полного слияния определенного мишенного изотопа с ионами 48Ca в большом энергетическом диапазоне Eion = 230-270 МэВ менялась незначительно. Это позволяло проводить измерения сечений образования испарительных остатков в зависимости от энергии возбуждения составного ядра (функции возбуждения) с постоянной эффективностью без изменения настроек сепаратора для каждого изотопа.

48

Для получения пучка бомбардирующих ионов Ca использовался циклотрон У-400. Циклотрон предназначен для получения ускоренных пучков ионов с атомной массой в диапазоне A = 4-209 и энергией 3 ^ 29 МэВ/нуклон [66].

48

Диаметр циклотрона составляет 4 метра и обеспечивает пучок ионов Ca интенсивностью до 2 мкА частиц.

1.3 Сепаратор DGFRS-2

-Л " 48^ ,232^1 40 * , 238т Т

В ходе экспериментального исследования реакций Ca + Th, Ar + U

использовался газонаполненный сепаратор ядер отдачи DGFRS-2, схема которого приведена на Рис. 7 [65, 67, 68].

48

Ионы пучка Ca, ускоренные на циклотроне ДЦ-280, направляются на мишень через систему дифференциальной откачки, которая обеспечивает

разделение газовых сред между объемами DGFRS-2 и высоким вакуумом в ионопроводе. Пучок ионов проходит через титановую подложку и взаимодействует с ядрами мишени. В результате реакций полного слияния образуются ядра отдачи, которые вылетают из мишени и затем попадают в камеру первого квадрупольного магнита Q1, заполненную водородом при давлении 0.67 Торр. Там происходит их вертикальная фокусировка для минимизации потерь на стенках камеры, которая расположена между полюсами первого дипольного магнита D1. В камере осуществляется основная сепарация испарительных остатков от ионов пучка.

Рис. 7. Схема газонаполненного сепаратора DGFRS-2. Установка включает в себя два дипольных магнита (01, D2) и три квадрупольные линзы ^1, Q2, Q3). Налетающие ионы 48Са перенаправляются в стоппер. В хвостовой части сепаратора находится детекторная система, заполненная пентаном и отделённая от основного объема установки майларовым окном, две многопроволочные пропорциональные камеры (MWPC) и стриповые кремниевые детекторы.

Далее ядра отдачи фокусируются дублетом квадрупольных магнитов Q2-Q3 и направляются в камеру второго дипольного магнита D2, где происходит их отделение от высокоэнергетических протонов и а-частиц. После этого пучок ядер проходит через майларовую пленку толщиной 0.7 мкм и попадает в детекторную камеру.

Сравнение экспериментальных данных [69-72] и результатов расчетов [68] показывает, что эффективность сбора DGFRS-2 в два раза превышает аналогичный показатель для DGFRS-1 и составляет около 60% для толщины

243 2

мишени, например, америция Ат около 0.4 мг/см , которая использовалась в опытах по синтезу элемента 115 на новом сепараторе. На Рис. 8 показано, что наличие первой квадрупольной линзы Q1 перед основным дипольным магнитом обеспечивает вдвое большее значение коэффициента передачи испарительных остатков на фокальную плоскость.

Рис. 8.Значения коэффициентов передачи испарительных остатков (трансмиссии) на основных элементах установок DGFRS-1 (синие линии и ромбы) и DGFRS-2 (красные линии и звезды) [65, 67]. Дипольные магниты обозначены буквами "D", квадрупольные линзы "Q", мишенный блок "target", детекторный блок - "Detector". Точки, обозначающие различные величины трансмиссии на входе и выходе из соответствующих магнитов, обозначены "in" и "out". На горизонтальной оси отмечены расстояния от мишени до магнитов метрах.

Сравнение экспериментальных данных [65] показывает рост фактора подавления фоновых событий на сепараторе DGFRS-2 на два порядка в

208 48

калибровочной реакции РЬ + Са по сравнению с сепаратором DGFRS-1, что отображено на Рис. 9.

0 5 10 15 20 25 0 5 10 15 20 25

Энергия {МэВ) Энергия (МэВ)

Рис. 9.Соотношение количества сигналов имплантированных ядер 252Ыо (черная гистограмма) и фоновых событий (синяя линия) в энергетическом диапазоне 0 - 25 МэВ для сепараторов а) DGFRS-1 и б) DGFRS-2. [65].

Для проведения опытов на установке DGFRS-2 использовался ускоритель

48

тяжелых ионов ДЦ-280 [73]. Проектная интенсивность пучка ионов Са

13

составляет 6 х 10 ионов в секунду (10 мкА частиц), что почти в 10 раз больше интенсивности, достигнутой на ускорителе У-400, который использовался в предыдущих экспериментах [21, 25, 26, 33-39, 43, 46-48, 57, 69-72].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Шумейко Максим Владимирович, 2026 год

Список литературы

1. N. Bohr and J.A. Wheeler, The mechanism of Nuclear Fission // Physical Review 56, 426-450 (1939).

2. J. Frenkel, On the Splitting of Heavy Nuclei by Slow Neutrons // Phys. Rev. 55, 987 (1939).

3. J. A. Wheeler, Fission Physics and Nuclear Theory // in Proc. of the International Conference on the Peaceful Uses of Atomic Energy, 8-20 August, Geneva, 1955, Vol. 2 Physics; Research Reactors, pp. 155-163, United Nations, New York, 1956.

4. M. Göppert-Mayer. On closed shells in Nuclei // Phys. Rev. 74, 235 (1948).

5. O. Haxel, J.H.D. Jensen, H.E. Suess, On the 'Magic Numbers' in Nuclear Structure // Phys. Rev. 75, 1766 (1949).

6. V. M .Strutinsky, Shell effects in nuclear masses and deformation energies // Nucl. Phys. A 95, 420 (1967).

7. S. M. Polikanov, Wang T'ung-seng, Chr. Keck, V.L. Mikheev, Yu. Ts. Oganesyan, A. A. Pleve, B. V. Fefilov, Production of Nuclei with an Anomalous Spontaneous Fission Period in Reactions Involving Heavy Ions // Sov. Phys. JETP, Vol. 17, No 3, p. 544 (1963).

8. Yu.Ts. Oganessian, A.G. Demin, A. S, Iljimov, S. P. Ttretyakova, A. A Pleve, Yu. E. Penionzkevich, M. P. Ivanov, and Yu. P. Tretyakov, Experiments on the synthesis of neutron-deficient kurchatovium isotopes in reactions induced by 50Ti Ions // Nucl. Phys. A 239, 157 (1975).

9. S. G. Nilsson, C.F. Tsang, A. Sobiczewcki, Z. Szymanski, S. Wycech, C. Gustafson, I.-L. Lamm, P. Möller, and B. Nilsson, On the nuclear structure and stability of heavy and superheavy elements // Nucl. Phys. A 131, 1 (1969).

10. R. Smolanczuk and A. Sobiczewski, Shell effects in the properties of heavy and superheavy nuclei // In Proc. of the Low Energy Nuclear Dynamics, European Physical Society, XV Nuclear Physics Divisional Conference, St. Petersburg (Russia), April 18-22, 1995, pp. 313-320 (1995).

11. S. Cwiok, J. Dobaczewski, P.-H. Heenen, P. Magierski, and W. Nazarewicz, Shell structure of the superheavy elements // Nucl. Phys. A 611, 211-246 (1996).

12. A. T. Kruppa, M. Bender, W. Nazarewicz, P.-G. Reinhard, T. Vertse, and S. Cwiok, Shell corrections of superheavy nuclei in self-consistent calculations // Phys. Rev. C 61, 034313 (2000).

13.A. Sobiczewski and K. Pomorski, Description of structure and properties of superheavy nuclei // Progr. Part. Nucl. Phys. 58, 292 (2007).

14. S. E. Agbemava, A. V. Afanasjev, T. Nakatsukasa, and P. Ring, Covariant density functional theory: Reexamining the structure of superheavy nuclei // Phys. Rev. C 92, 054310 (2015).

15. P. Ring, Relativistic mean field theory in finite nuclei // Progress in Particle and Nuclear Physics 37, p. 193-263 (1996).

16. M. Bender, K. Rutz, P.-G. Reinhard, J. A. Maruhn, and W. Greiner, Potential energy surfaces of superheavy nuclei // Phys. Rev. C 58 2126 (1998).

17. M. Bender, K. Rutz, P.-G. Reinhard, J. A. Maruhn, and W. Greiner, Shell structure of superheavy nuclei in self-consistent mean-field models // Phys. Rev. C 60, 034304 (1999).

18. P. Möller, The most important theoretical developments leading to the current understanding of heavy-element stability // Eur. Phys. J. A 59, 77 (2023).

19. K. Morita, K. Morimoto, D. Kaji, et al., New Result in the Production and Decay

278

of an Isotope, 113, of the 113th Element // Journal of the Physical Society of Japan, 81, 103201 (2012).

20. S. Cwiok, P.-H. Heenen, and W. Nazarewicz, Shape coexistence and triaxiality in the superheavy nuclei //Nature (London) 433, p. 705-709 (2005).

21. Yuri Oganessian, Heaviest nuclei from 48Ca-induced reactions // J. Phys. G: Nucl. Part. Phys. 34 R165-R242(2007).

22. M. M. Sharma, A. R. Farhan, and G. Munzenberg, a-decay properties of superheavy elements Z=113-125 in the relativistic mean-field theory with vector self-coupling of w meson //Phys. Rev. C 71, 054310 (2005).

23. A. Staszczak, A. Baran, and W. Nazarewicz, Spontaneous fission modes and lifetimes of superheavy elements in the nuclear density functional theory // Phys. Rev. C 87, 024320 (2013).

24. D. Ackermann, S. Antalic, and F. P. Heßberger. Isomers in superheavy nuclei // Eur. Phys. J. Spec. Top. 233:1017-1036 (2024).

25. Yu. Ts. Oganessian, V.K.Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Measurements of cross sections and decay properties of the isotopes of elements 112, 114 and 116

233 238 242 248 48

produced in the fusion reactions ' U, Pu, and Cm + Ca // Phys. Rev.C 70, 064609 (2004).

26. Yu. Ts. Oganessian, V.K.Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Synthesis of the isotope 282113 in the 237Np +48Ca fusion reaction // Phys. Rev. C 76, 011601(R) (2007).

27. P. A. Ellison, K.E. Gregorich, J.S. Berryman, et al., New Superheavy Element Isotopes: 242Pu (48Ca,5n)285114 // Phys. Rev. Lett. 105, 182701 (2010).

28. S. Hofmann, V. Ninov, F.P. Heßberger, et al., Production and decay of 269110 // Z. Phys. A 350, 277-280 (1995).

29. A. Ghiorso, D. Lee, L.P. Somerville, et al., Evidence for the possible synthesis of element 110 produced by the 59Co+209Bi reaction // Phys. Rev. C 51 R2293 (1995).

30. P.J. Karol, H. Nakahara, B. W. Petley, and E. Vogt, On the discovery of the elements 110-112 (IUPAC Technical Report) //Pure Appl. Chem. 73 959 (2001).

31. J. Corish and G. M. Rosenblatt, Name and Symbol of the Element with Atomic Number 110 (IUPAC Recommendations 2003) // Pure Appl. Chem. 75 1613 (2003).

32. F. G. Kondev, M. Wang, W. J. Huang, S. Naimi, and G. Audi, The

NUBASE2020 evaluation of nuclear physics properties // Chinese Physics C 45, 030001 (2021).

33. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Measurements of cross sections for the fusion-evaporation reactions 244Pu(48Ca, xn)292-x 114 and 245Cm(48Ca, xn))293-x116//Phys. Rev. C 69, 054607 (2004).

34. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Synthesis of

48 244 288

superheavy nuclei in the Ca + Pu reaction: 114 // Phys. Rev. C 62, 041604(R) (2000).

35. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Synthesis of superheavy nuclei in 48Ca+244Pu interactions //Phys. At. Nucl. 63, 1679 (2000).

36. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Observation of the decay of292 116. // Phys. Rev. C 63, 011301(R) (2001).

292

37. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, and K.J. Moody, Synthesis of 116 in the 248Cm + 48Ca reaction //Phys. At. Nucl. 64, 1349 (2001).

38. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Synthesis of superheavy nuclei in the reactions of 244Pu and 248Cm with 48Ca // Eur. Phys. J. A 15, 201 (2002).

39. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Results from the First 249Cf + 48Ca Experiment // JINR Communication D7-2002-287, Dubna, 2002; Lawrence Livermore National Laboratory Report, UCRL-ID-151619 (2003).

40. L. Stavsetra, K.E. Gregorich, P.A. Ellison, I. Dragojevic, M.A. Garcia, and H. Nitsche, Independent Verification of Element 114 Production in the 48Ca + 242Pu Reaction //Phys. Rev. Lett. 103, 132502 (2009).

41. C.E. Düllmann, M. Schädel, A. Yakushev, et al., Production and Decay of

277

Element 114: High Cross Sections and the New Nucleus Hs // Phys. Rev. Lett. 104 252701 (2010).

42. J.M. Gates, C.E.Düllmann, Schädel, et al., First superheavy element experiments at the GSI recoil separator TASCA: The production and decay of element 114 in the 244Pu(48Ca,3-4n) reaction //Phys. Rev. C 83, 054618 (2011).

48

43. Yu.Ts. Oganessian and V.K. Utyonkov, Superheavy nuclei from Ca-induced reactions // Nuclear Physics A 944, 62-98 (2015).

44. R.C. Barber, P.J. Karol, H. Nakahara, E. Vardaci, E. Vogt, Discovery of the elements with atomic numbers greater than or equal to 113 (IUPAC Technical Report) // Pure Appl. Chem. Vol. 83 p. 1485(2011).

45. R.D. Loss and J. Corish, Names and symbols of the elements with atomic numbers 114 and 116 (IUPAC Recommendations 2012) // Pure Appl. Chem. Vol. 84, p. 1669-1672 (2012).

46. Yu. Ts. Oganessian, V. K. Utyonkov, N. D. Kovrizhnykh, et al, First experiment

288 243

at the superheavy element factory: High cross section of Mc in the Am + 48Ca reaction and identification of the new isotope 264Lr // Phys. Rev. C 106, L031301 (2022).

48

47. Yu. Ts. Oganessian, V.K.Utyonkov, D. Ibadullayev, et al, Investigation of Ca-

242 238

induced reactions with Pu and U targets at the JINR superheavy element factory // Phys. Rev. C 106, 024612 (2022).

48. Yu. Ts. Oganessian, V.K.Utyonkov, N. D. Kovrizhnykh, et al., New isotope 286Mc produced in the 243Am + 48Ca reaction // Phys. Rev. C 106, 064306 (2022).

49. Georgy N. Flerov and Gurgen M. Ter-Akopian, Superheavy nuclei // Reports on Progress in Physics 46, 817-875 (1983).

50. E.K. Hulet, R.W. Lougheed, J.F. Wild, et al., Search for Superheavy Elements in

248 48

the Bombardment of Cm with Ca // Physical Review Letters 39, 385-389 (1977).

51. J.D. Illige, E.K. Hulet, J.M. Nitschke, R.J. Dougan, R.W. Lougheed, A. Ghiorso, and J.H. Landrum, Search for Volatile Superheavy Elements from the Reaction 248Cm+48Ca // Physics Letters 78B, 209-212 (1978).

52. R.J. Otto, D.J. Morrissey, D. Lee, A. Ghiorso, J.M. Nitschke, G.T. Seaborg, M.M. Fowler, R.J. Silva, Search for Superheavy Elements with Half-Lives

48 248

between a Few Minutes and Several Hundred Days, Produced in the Ca+ Cm Reaction // Journal of Inorganic and Nuclear Chemistry, 40, 589-595 (1978); LBL Report No. LBL-6509, 1-29 (1977).

53. Yu.Ts. Oganessian, H. Bruchertseifer, G.V. Buklanov, et al., Experiments to

48

Produce Isotopes of Superheavy Elements with Atomic Numbers 114-116 in Ca Ion Reactions // Nuclear Physics A 294, 213-224 (1978).

54. Г.М. Тер-Акопьян, Х. Брухертзайфер, Г.В. Букланов, О.А. Орлова, А.А. Плеве, В.И. Чепигин, Чой Вал Сек, Эксперименты по синтезу

нечетных нейтронодефицитных изотопов сверхтяжелых элементов в

48

реакциях с ионами Са // Ядерная физика 29, 608-614 (1979).

55. R.W. Lougheed, J.H. Landrum, E.K. Hulet, et al., Search for super heavy elements using the 48Ca + 254Esg reaction / / Physical Review C 32, 1760-1763 (1985).

56. P. Armbruster, Y.K. Agarwal, W. Bruchle, et al, Attempts to Produce Superheavy Elements by Fusion of 48Ca with 248Cm in the Bombarding Energy Range of 4.5-5.2MeV/u // Physical Review Letters 54, 406-409 (1985).

292

57. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, and K.J. Moody, Synthesis of 116 in the 248Cm+48Ca Reaction //Ядерная физика 64, 1427-1433 (2001).

58. N. Bohr, Scattering and Stopping of Fission Fragments // Phys. Rev. 58, 654

(1940).

59. N. Bohr, Velocity-Range Relation for Fission Fragments // Phys. Rev. 59, 270

(1941).

60. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Upgrade of the Dubna Gas-Filled Recoil Separator for the Synthesis of Superheavy Nuclei in 244Pu+48Ca reaction // in Proceedings of the 4th International Conference on Dynamical Aspects of Nuclear Fission // Casta-Papiernicka, Slovak Republic, 1998, World Scientific, Singapore, p. 334-348. (2000).

61. Ю.Ц. Оганесян, Ю.В. Лобанов, А.Г. Попеко и др., Газонаполненный магнитный сепаратор продуктов ядерных реакций на пучке тяжелых ионов // Международная школа-семинар по физике тяжелых ионов, Дубна, 3-12 октября 1989 г., Д7-90 142, Дубна, стр. 44-51 (1990).

62. K. Subotic, Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, F.Sh. Abdullin, A.N. Polyakov, Yu.S. Tsyganov, and O.V. Ivanov, Evaporation residue collection efficiencies and position spectra of the Dubna gas-filled recoil separator // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 481, 71-80 (2002).

63. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., C.A. Laue, Average Charge States of Heavy Atoms in Dilute Hydrogen // Physical Review C 64, 064309 (2001).

64. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, D.I. Solovyev, et al. Average charge states of heavy ions in rarefied hydrogen // Nuclear Inst. and Methods in Physics Research, A 1048, 167978 (2023).

65. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, A.G. Popeko, et al., DGFRS-2—A gas-filled recoil separator for the Dubna Super Heavy Element Factory // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A1033, 166640 (2022).

66. Yu. Ts. Oganessian, G. Gulbekian, B. Gikal, I. Kalagin, V. Kutner, S. Bogomolov. Status report of the U400 cyclotron at the FLNR JINR. // Proceedings of APAC 2004, Gyeongju, Korea (2004).

67. A.G. Popeko, On-line separators for the Dubna Superheavy Element Factory // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B 376, 144 (2016).

68. D.I. Solovyev and N.D. Kovrizhnykh, Simulations of recoil trajectories in Dubna Gas-Filled Recoil Separator 2 by GEANT4 toolkit // J. Instrum. 17, P07033 (2022).

69. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, Yu.V. Lobanov, et al., Experiments on the synthesis of element 115 in the reaction 243Am (48Ca, xn)291-x115 // Phys. Rev.C 69, 021601(R) (2004).

70. Yu.Ts. Oganessian, V.K. Utyonkov, S.N. Dmitriev, et al., Synthesis ofelements 115 and 113 in the reaction 243Am + 48Ca // Phys. Rev. C 72, 034611(2005).

71. Yu.Ts. Oganessian, F.Sh. Abdullin, S.N. Dmitriev, et al., Investigation of the243Am+ 48Ca reaction products previously observed in the experiments on elements 113, 115, and 117 // Phys. Rev. C 87, 014302 (2013).

72. Yu.Ts. Oganessian, F.Sh. Abdullin, S.N. Dmitriev, et al., New Insights in to the 243Am + 48Ca Reaction Products Previously Observed in the Experiments on Elements 113, 115, and 117 // Phys. Rev. Lett. 108, 022502 (2012).

73. G. G. Gulbekian, S. N. Dmitriev, M. G. Itkis, Yu. Ts. Oganessyan, et al., StartUp of the DC-280 Cyclotron, the Basic Facility of the Factory of Superheavy

Elements of the Laboratory of Nuclear Reactions at the Joint Institute for Nuclear Research // Phys. Part. Nucl. Lett. 16, 866 (2019).

74. J.M. Nitschke, A high intensity heavy-ion recoil-target system // Nucl.Instrum. Methods, 138(3), 393-406, (1976).

75. D. Marx, F. Nickel, G. Münzenberg, et al, A rotating target wheel with thin targets for heavy ion beams of high current densities // Nucl. Instrum. Methods, 163, 15-20, (1979).

76. "From ENSDF database. Version available at https://www.nndc.bnl.gov/ensdf/"

77. R. Grzywacz, C.J. Gross, A. Korgul, et al., Rare isotope discoveries with digital electronics // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. - 2007. - Vol. 261, Issues 12. - P. 1103-1106.

78. Ю. Цыганов, Газонаполненный сепаратор ядер отдачи: программные продукты, алгоритмы // Физика элементарных частиц и атомного ядра 42, 5 (2011).

79. V.K. Utyonkov, N.T. Brewer, Yu.Ts. Oganessian, et al., Experiments on the synthesis of superheavy nuclei 284Fl and 285Fl in the 239'240Pu + 48Ca reactions // Physical Review C 92, 034609 (2015).

80. V.K. Utyonkov, N.T. Brewer, Yu.Ts. Oganessian, et al., Neutron-deficient superheavy nuclei obtained in the 240Pu+48 Ca reaction // Physical Review C 97, 014320 (2018).

81. K.-H. Schmidt, C.-C. Sahm, K. Pielenz, and H.-G. Clerc, Some remarks on the error analysis in the case of poor statistics // Z. Phys. A: At. Nucl. 316, 19 (1984)

82. N. J. Stoyer, M. A. Stoyer, Wild J. F., K. J. Moody, R. W. Lougheed, Y. T. Oganessian, V. K. Utyonkov, Random probability analysis of heavy-element data // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A 455, 433-441 (2000).

83. M. A. Stoyer, J. B. Patin, J. M. Kenneally, et al., Random probability analysis of

48

recent Ca experiments // Eur. Phys. J. A 25, 595 (2005).

84.R. N. Sagaidak, V. K. Utyonkov, and F. Scarlassara, Simulation of angular and energy distributions for heavy evaporation residues using statistical model

approximations and TRIM code // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 700, 111 (2013).

85. B. Singh, R. Zywina, and R. B. Firestone, Table of Superdeformed Nuclear Bands and Fission Isomers, 2nd ed., edited by B. Singh, R. B. Firestone, and S. Y. F. Chu (Wiley, New York, 1996) // Nucl. Data Sheets 97, 241 (2002).

86. D. C. Hoffman and M. R. Lane, Spontaneous Fission // Radiochim. Acta 70-71, 135 (1995).

87. V. I. Zagrebaev, A. V. Karpov, and W. Greiner, Possibilities for synthesis of new isotopes of superheavy elements in fusion reactions // Phys. Rev. C 85, 014608 (2012).

88. Yu. Ts. Oganessian, V. K. Utyonkov, F. Sh. Abdullin, et al., Investigation of reactions with 50Ti and 54Cr for the synthesis of new elements // Phys. Rev. C 112, 014603 (2025).

89.K. H. Schmidt, A new test for random events of an exponential distribution // Eur. Phys. J. A 8, 141 (2000).

90.Yu. Ts. Oganessian and V. K. Utyonkov, Super-heavy element research // Rep. Prog. Phys. 78, 036301 (2015).

91. Meng Wang, W.J. Huang, F.G. Kondev, G. Audi, S. Naimi, The Ame2020 atomic mass evaluation // Chin. Phys. C 45, 030003 (2021).

92. R. Smolanczuk, J. Skalski, and A. Sobiczewski, Spontaneous-fission half-lives of deformed superheavy nuclei // Phys. Rev. C 52, 1871 (1995).

93. R. Smolanczuk, Properties of the hypothetical spherical superheavy nuclei // Phys. Rev. C 56, 812 (1997).

94.V. Zagrebaev and W. Greiner, Synthesis of superheavy nuclei: A search for new production reactions // Phys. Rev. C 78,034610 (2008).

95. P. Jachimowicz, M. Kowal, and J. Skalski, Properties of heaviest nuclei with 98 <Z <126and134 <N <192 // Atomic Data and Nuclear Data Tables 138, 101393 (2021).

96. Yu. Ts. Oganessian, V. K. Utyonkov, M. V. Shumeiko, et al., New isotope 276Ds and its decay products 272Hs and 268Sg from the 232Th+ 48Ca reaction // Physical Review C 108, 024611 (2023).

97. Yu. Ts. Oganessian, V. K. Utyonkov, M. V. Shumeiko, et al., Synthesis and

273 275

decay properties of isotopes of element 110: Ds and Ds // Physical Review C 109, 054307 (2024).

98. W. D. Myers and W. J. Swiatecki, Nuclear properties according to the Thomas-Fermi model // Nucl. Phys. A 601, 141 (1996).

99.J. Dvorak, W. Brüchle, M. Chelnokov, et al, Doubly Magic Nucleus ™QHs162 //

Phys. Rev. Lett. 97, 242501 (2006).

100. J. Dvorak, W. Brüchle, M. Chelnokov, et al., Observation of the 3n Evaporation Channel in the Complete Hot-Fusion Reaction 26Mg + 248Cm

2 71

Leading to the New Superheavy Nuclide Hs // Phys. Rev. Lett. 100, 132503 (2008).

101. S. Garg, B. Maheshwari, B. Singh, Y. Sun, A. Goel, and A. K. Jain, Atlas of Nuclear Isomers, Second Edition // At. Data Nucl. Data Tables 150, 101546 (2023).

102. S. Hofmann, S. N. Dmitriev, C. Fahlander, J. M. Gates, J. B. Roberto, and H. Sakai, On the discovery of new elements // Pure Appl. Chem. 90, 1773 (2018).

103. J. V. Kratz, A. Nähler , U. Rieth, et al., An EC-branch in the decay of 27-s 263Db: Evidence for the isotope 263Rf // Radiochim. Acta 91, 59 (2003).

104. V. B. Zlokazov, Program for constructing the estimates of the parameter of the exponential distribution under conditions of poor statistics // Nucl. Instrum. Methods 151, 303 (1978).

105. C. Qi, F. R. Xu, R. J. Liotta, R. Wyss, M. Y. Zhang, C. Asawatangtrakuldee, and D. Hu, Microscopic mechanism of charged-particle radioactivity and generalization of the Geiger-Nuttall law // Phys. Rev. C 80, 044326 (2009).

106. D. Rudolph, U. Forsberg, P. Golubev, et al., Spectroscopy of element 115 decay chains // Phys. Rev. Lett. 111, 112502 (2013).

107. A. Samark-Roth, D. M. Cox, D. Rudolph, et al., Spectroscopy along

282

flerovium decay chains. III. Details on experiment, analysis, Cn, and spontaneous fission branches // Phys. Rev. C 107, 024301 (2023).

108. Yang-Yang Xu, De-Xing Zhu, Xun Chen, Biao He Xi-JunWu, and Xiao-Hua Li, A unified formula for a decay half-lives // Eur. Phys. J. A 58, 163 (2022).

109. M. Ismail, A. Y. Ellithi, A. Adel, and M. A. Abbas, An improved unified formula for a-decay and cluster radioactivity of heavy and superheavy nuclei // Eur. Phys. J. A 58, 225 (2022).

110. Song Luo, Yang-Yang Xu, De-Xing Zhu, Biao He, Peng-Cheng Chu, and Xiao-Hua Li, Improved Geiger-Nuttall law for a-decay half-lives of heavy and superheavy nuclei // Eur. Phys.J. A 58, 244 (2022).

111. I. S. Rogov, G. G. Adamian, and N. V. Antonenko, Dynamics of a dinuclear system in charge-asymmetry coordinates: A decay, cluster radioactivity, and spontaneous fission // Phys. Rev. C 100, 024606 (2019).

112. I. S. Rogov, G. G. Adamian, and N. V. Antonenko, Cluster approach to spontaneous fission of even-even isotopes of U, Pu, Cm, Cf, Fm, No, Rf Sg, and Hs // Phys. Rev. C 104, 034618 (2021).

113. I. S. Rogov, G. G. Adamian, and N. V. Antonenko, Spontaneous fission hindrance in even-odd nuclei within a cluster approach // Phys. Rev. C 105, 034619 (2022).

114. G. G. Adamian, N. V. Antonenko, A. N. Bezbakh, and R.V. Jolos, Effect of properties of superheavy nuclei on their production and decay // Phys. Part. Nucl. 47, 387 (2016).

115. G. G. Adamian, N. V. Antonenko, L. A. Malov, and H. Lenske,

268-271

Examination ofproduction and properties of Hs // Phys. Rev. C 96, 044310 (2017).

116. S. Hofmann, F. P. HeBberger, D. Ackermann, et al., New results on elements 111 and 112 // Eur. Phys. J. A 14, 147 (2002).

117. T. Sumita, K. Morimoto, D. Kaji, et al., New result on the production of 277Cn by the 208Pb + 70Zn reaction // J. Phys. Soc. Jpn. 82, 024202 (2013).

118. Yu. Ts. Oganessian, V. K. Utyonkov, F. Sh. Abdullin, et al., Synthesis and

270 226 48

study of decay properties of the doubly magic nucleus Hs in the Ra + Ca reaction // Phys. Rev. C 87, 034605 (2013).

119. S. Hofmann, Superheavy elements // Lect. Notes Phys. 764, 203 (2009).

120. A. Samark-Roth, D. M. Cox, D. Rudolph, et al., Spectroscopy Along Flerovium Decay Chains: Discovery of 280Ds and an Excited State in 282Cn // Phys. Rev. Lett. 126, 032503 (2021).

121. Z. Lojewski and A. Staszczak, Role of pairing degrees of freedom and higher multipolarity deformations in spontaneous fission process // Nucl. Phys. A 657, 134 (1999).

122. R. Graeger, D. Ackermann, M. Chelnokov, et al., Experimental study of the

238 36 269 271 270

U( S, 3 - 5n) - Hs reaction leading to the observation of Hs // Phys. Rev. C 81, 061601(R) (2010).

123. K. Nishio, S. Hofmann, F.P. HeBberger, et al., Nuclear orientation in the

34 238 268

reaction S + U and synthesis of the new isotope Hs // Phys. Rev. C 82, 024611 (2010).

124. F. P. HeBberger, Spontaneous fission properties of superheavy elements // Eur. Phys. J. A 53, 75 (2017).

248 22 270

125. Ch. E. Dullmann and A. Turler, Cm( Ne, xn) -xSg reaction and the decay properties of265Sg reexamined // Phys. Rev. C77, 064320 (2008).

126. H. Haba, D. Kaji, Y. Kudou, et al, Production of 265Sg in the 248Cm( 22Ne, 5n) 265Sg reaction and decay properties of two isomeric states in 265Sg // Phys. Rev. C 85, 024611 (2012).

127. L. A. Malov, A. N. Bezbach, G. G. Adamian, N. V. Antonenko, and R. V. Jolos, Electromagnetic transitions between low-lying nonrotational states of odd-

265 267 269

neutron nuclei in a-decay chains starting from ' ' Hs // Phys. Rev. C 106, 034302 (2022).

128. A. Parkhomenko and A. Sobiczewski, Neutron one-quasiparticle states of heaviest nuclei // Acta Phys. Pol. B 36, 3115 (2005).

129. J. Hong, G. G. Adamian, N. V. Antonenko, M. Kowal, and P. Jachimowicz, Isthmus connecting mainland and island of stability of superheavy nuclei // Phys. Rev. C 106, 014614 (2022).

130. P.-H. Chen, H. Wu, Z.-X. Yang, X.-H. Zeng, and Z.-Q. Feng, Prediction of synthesis cross sections of new moscovium isotopes in fusion-evaporation reactions // Nucl. Sci. Tech. 34, 7 (2023).

131. R. Bass, Fusion reactions: Successes and limitations of a one dimensional description, in Proceedings of the Symposium on Deep Inelastic and Fusion Reactions with Heavy Ions // West Berlin, edited by W. von Oertzen, Lecture Notes in Physics Vol. 117 (Springer-Verlag, Berlin, 1980), p. 281 (1979)

132. V. I. Zagrebaev and W. Greiner, Cross sections for the production of superheavy nuclei // Nucl. Phys. A. 944, 257 (2015).

133. S. Hofmann et al., The reaction 48Ca + 238U ^ 286112* studied at the GSI-SHIP // Eur. Phys. J. A 32, 251 (2007).

134. D. Kaji, K. Morimoto, H. Haba, Y. Wakabayashi, M. Takeyama, S. Yamaki, Y. Komori, S. Yanou, S.-i. Goto, and K. Morita, Decay measurement of

283 238 48

Cn produced in the Uf Ca,3n) reaction using GARIS-II // J. Phys. Soc. Jpn. 86, 085001 (2017).

135. Dracoulis G. D., Walker P. M. and Kondev F. G., Review of metastable states in heavy nuclei // Rep. Prog. Phys. 79 076301 (2016)

136. D. Ackermann, A. Stanislav, F.P. Heßberger, Isomers in superheavy nuclei // The European Physical Journal Special Topics (2024)

137. P. Moller, A. J. Sierk, T. Ichikawa, H. Sagawa, Nuclear ground-state masses and deformations: FRDM(2012) // Atomic Data and Nuclear Data Tables Volumes 109-110 Pages 1-204, ISSN 0092-640X (2016)

138. U. Forsberg, D. Rudolph, L. Andersson, et al., Recoil-a-fission and recoil-a-a-fission events observed in the reaction 48Ca + 243Am // Nucl. Phys. A 953, 117 (2016).

48 248

139. D. Kaji, K. Morita, K. Morimoto, et al., Study of the reaction Ca + Cm ^ 296Lv* at RIKEN-GARIS // J. Phys. Soc. Jpn. 86, 034201 (2017).

140. J. Khuyagbaatar, A. Yakushev, C.E. Dullmann, et al, Fusion reaction Ca + 249Bk leading to formation of the element Ts (Z = 117) // Phys. Rev C 99(5), 054306 (2019).