Comptes Rendus
Exotic nuclei/Les noyaux exotiques
On the production of superheavy elements
[Sur la production des éléments super lourd]
Comptes Rendus. Physique, Volume 4 (2003) no. 4-5, pp. 571-594.

Depuis la découverte de noyaux super lourds déformés (1983–85) un « pont » relie l'ı̂lot des noyaux super lourds (SHE) aux isotopes connus des éléments plus légers. Ce que nous savons, tant d'un point de vue expérimental que théorique, de la structure des SHE est présenté dans la première section. La synthèse de nouveaux éléments, l'analyse des sections efficaces de production ainsi que la limitation macroscopique de ces études à l'élément Z=112+ε fait l'objet de la deuxième section. L'annulation des sections efficaces de fusion d'éléments chargés d'une dizaine de protons supplémentaire est introduite comme une conséquence générale de la répulsion Coulombienne ( « Coulomb Falls »). La manière dont la structure des partenaires de la collision modifie cette limite Coulombienne est présentée dans la Section 3. Les réactions induites par des noyaux déformés conduisent à des noyaux plus excités (décroisant en émettant plus de neutrons (Canaux à 4n et 5n)) alors que celles mettant en jeu des noyaux avec des sous structure en agrégats et les noyaux à couches fermés, 208126Pb et 13882Ba conservent des excitations faibles (Canaux à 1n et 2n)). Le début de l'annulation de production de SHE par la fusion de noyaux déformés est abaissée à une plus petite fissilité x=0.68⩽0.72, alors que pour des noyaux sphériques elle se retrouve accrue x=0.76⩾0.72 pour le 138Ba et x=0.79⩾0.72 pour le 208Pb. Un point sur les travaux qu'il reste à mener termine cette revue.

Since the discovery of Deformed Superheavy Nuclei (1983–85) a bridge connects the island of SHE to known isotopes of lighter elements. What we know experimentally and theoretically on the nuclear structure of SHE is reported in a first section. The making of the elements, with an analysis of production cross sections, and the macroscopic limitation to Z=112+ε is presented in a second section. The break-down of fusion cross sections in the ‘Coulomb Falls’ within a range of about 10 elements is introduced as the universal limiting phenomenon. How the nuclear structure of the collision partners modifies the on-set of this limitation is presented in Section 3. Reactions induced by deformed nuclei are pushed by side collisions to higher excitation energies (4n- and 5n-channels), whereas reactions driven by the cluster-like, closed-shell nuclei, 208126Pb and 13882Ba, are kept at low excitation energies (1n- and 2n-channels). The on-set of production limitation for deformed collision partners is moved to smaller effective fissilities x=0.68⩽0.72, whereas for spherical clusters the on-set is delayed x=0.76⩾0.72 and x=0.79⩾0.72 for 138Ba and 208Pb, respectively. An outlook, what remains to be studied in the future, ends the article.

Publié le :
DOI : 10.1016/S1631-0705(03)00061-6

Peter Armbruster 1

1 Gesellschaft für Schwerionenfoschung mbH, Nuclear Physics II Division, Planckstraße 1, 64291 Darmstadt, Germany
@article{CRPHYS_2003__4_4-5_571_0,
     author = {Peter Armbruster},
     title = {On the production of superheavy elements},
     journal = {Comptes Rendus. Physique},
     pages = {571--594},
     publisher = {Elsevier},
     volume = {4},
     number = {4-5},
     year = {2003},
     doi = {10.1016/S1631-0705(03)00061-6},
     language = {en},
}
TY  - JOUR
AU  - Peter Armbruster
TI  - On the production of superheavy elements
JO  - Comptes Rendus. Physique
PY  - 2003
SP  - 571
EP  - 594
VL  - 4
IS  - 4-5
PB  - Elsevier
DO  - 10.1016/S1631-0705(03)00061-6
LA  - en
ID  - CRPHYS_2003__4_4-5_571_0
ER  - 
%0 Journal Article
%A Peter Armbruster
%T On the production of superheavy elements
%J Comptes Rendus. Physique
%D 2003
%P 571-594
%V 4
%N 4-5
%I Elsevier
%R 10.1016/S1631-0705(03)00061-6
%G en
%F CRPHYS_2003__4_4-5_571_0
Peter Armbruster. On the production of superheavy elements. Comptes Rendus. Physique, Volume 4 (2003) no. 4-5, pp. 571-594. doi : 10.1016/S1631-0705(03)00061-6. https://comptes-rendus.academie-sciences.fr/physique/articles/10.1016/S1631-0705(03)00061-6/

[1] P. Armbruster Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 35 (1985), p. 135

[2] Y.T. Oganessian; A.S. Iljinov; A.G. Demin; S.P. Tretyakova Nucl. Phys. A, 239 (1975), p. 353

[3] S. Hofmann et al. Z. Phys. A, 354 (1996), p. 229

[4] G. Münzenberg et al. Z. Phys. A, 300 (1981), p. 107

[5] G. Münzenberg et al. Z. Phys. A, 309 (1982), p. 89

[6] G. Münzenberg Z. Phys. A, 317 (1984), p. 235

[7] A. Ghiorso et al. Phys. Rev. Lett., 33 (1974), p. 1490

[8] H. Meldner Ark. Fys., 36 (1967), p. 593

[9] A. Sobiczewski; F.A. Gareev; B.N. Kalinkin Phys. Lett., 22 (1966), p. 500

[10] A. Sobiczewski Nobel Symposium 27 Physics, Phys. Scripta A, Volume 10 (1974), pp. 47-52

[11] S. Cwiok et al. Nucl. Phys. A, 410 (1983), p. 254

[12] A.G. Demin; S.P. Tretyakova; V.K. Utyonkov; I.V. Shirokovsky Z. Phys. A, 315 (1984), p. 197

[13] G. Münzenberg et al. Z. Phys. A, 315 (1984), p. 145

[14] P.J. Armbruster “Enrico Fermi” School, Varenna 1984, Course 91, North-Holland, Amsterdam, 1986 (p. 222)

[15] S. Hofmann et al. Z. Phys. A, 350 (1995), p. 277

[16] S. Hofmann et al. Z. Phys. A, 350 (1995), p. 281

[17] G. Leander et al. Proc. Int. Conf. AMCO 7, TH-Darmstadt (O. Klepper, ed.), 1984, p. 466

[18] K. Böning; Z. Patyk; A. Sobiczewski; S. Cwiok Z. Phys. A, 325 (1986), p. 479

[19] A. Sobiczewski; Z. Patyk; S. Cwiok Phys. Lett. B, 186 (1987), p. 6

[20] K.-H. Schmidt et al. Proc. Int. Conf. Phys. Chem. Fission, Jülich, 1979, Vol. 1, IAEA, Vienna, 1980, p. 409

[21] S. Polikanov et al. Soviet Phys. JETP, 15 (1962), p. 1016

[22] F.P. Hessberger et al. Z. Phys. A, 321 (1985), p. 317

[23] G. Münzenberg et al. Z. Phys. A, 322 (1985), p. 277

[24] G. Münzenberg et al. Z. Phys. A, 324 (1986), p. 489

[25] P. Möller; J.R. Nix At. Data Nucl. Data Tables, 26 (1981), p. 165

[26] W.J. Swiatecki Phys. Rev., 100 (1955), p. 937

[27] P. Armbruster et al. Proc. Int. Conf. AMCO 7, TH-Darmstadt (O. Klepper, ed.), 1984, p. 284

[28] Z. Patyk; A. Sobiczewski; P. Armbruster; K.-H. Schmidt Nucl. Phys. A, 491 (1989), p. 267

[29] P. Möller; J.R. Nix Proc. Int. Conf. Phys. Chem. Fission, Rochester, 1973, Vol. 1, IAEA, Vienna, 1974, p. 103

[30] R. Smolanczuk; J. Skalski; A. Sobiczewski Phys. Rev. C, 52 (1995), p. 1871

[31] R. Smolanczuk Phys. Rev. C, 56 (1997), p. 812

[32] K.-H. Schmidt; D. Vermeulen AMCO-6 (J.A. Nolen; W. Benenson, eds.), Plenum, New York, 1980, p. 119

[33] N. Zeldes; T.S. Dumitrescu; H.S. Köhler Nucl. Phys. A, 399 (1983), p. 11

[34] T.H.R. Skyrme Nucl. Phys., 9 (1959), p. 635

[35] D. Vautherin; D. Brink Phys. Lett. B, 32 (1970), p. 149

[36] D. Vautherin; M. Vénéroni; D.M. Brink Phys. Lett. B, 33 (1970), p. 381

[37] P. Quentin; H. Flocard Annu. Rev. Nucl. Part. Sci., 28 (1978), p. 523

[38] F. Tondeur Z. Phys. A, 297 (1980), p. 61

[39] J. Dechargé; D. Gogny Phys. Rev. C, 21 (1980), p. 1568

[40] H.P. Dürr Phys. Rev., 103 (1956), p. 469

[41] P.G. Reinhard Rep. Prog. Phys., 52 (1989), p. 439

[42] S. Cwiok et al. Nucl. Phys. A, 611 (1996), p. 211

[43] K. Rutz et al. Phys. Rev. C, 56 (1997), p. 238

[44] M. Bender et al. Phys. Rev. C, 60 (1999), p. 034304

[45] P. Ring Prog. Part. Nucl. Phys., 37 (1996), p. 193

[46] J. Dechargé; J.F. Berger; K. Dietrich; M.S. Weiss Phys. Lett. B, 451 (1999), p. 275

[47] M. Bender et al. Phys. Lett. B, 515 (2001), p. 42

[48] P. Bonche, private communication, July 2002

[49] C.E. Düllmann et al. Nature, 418 (2002), p. 859

[50] S. Hofmann; G. Münzenberg Rev. Mod. Phys., 72 (2000), p. 733

[51] P. Armbruster Ann. Rev. Nucl. Part. Sci., 50 (2000), p. 411

[52] A.V. Yeremin et al. NIM B, 126 (1997), p. 329

[53] A.N. Andreyev et al. Z. Phys. A, 345 (1993), p. 389

[54] H.W. Gäggeler et al. Nucl. Phys. A, 502 (1989), p. C561

[55] K.-H. Schmidt; W. Morawek Rep. Progr. Phys., 54 (1991), p. 949

[56] J.G. Keller et al. Nucl. Phys. A, 452 (1986), p. 173

[57] C.-C. Sahm et al. Nucl. Phys. A, 44 (1985), p. 316

[58] B. Quint et al. Z. Phys. A, 346 (1993), p. 119

[59] W. Morawek et al. Z. Phys. A, 341 (1991), p. 75

[60] R. Bass, Lecture Notes in Phys., 117, Springer-Verlag, Heidelberg, 1980 (p. 281)

[61] W. Reisdorf Z. Phys. A, 300 (1981), p. 227

[62] D. Vermeulen et al. Z. Phys. A, 318 (1984), p. 157

[63] K. Nishio JAERI-Rev. 2001-030 (2001), p. 37

[64] K. Nishio; et al.; K. Nishio et al. Phys. Rev. C, 62 (2000), p. 014602

[65] V.Yu. Denisov; W. Nörenberg Eur. Phys. J. A, 15 (2002), p. 375

[66] J. Blocki; H. Feldmayer; W.J. Swiatecki Nucl. Phys. A, 459 (1986), p. 145

[67] R. Bass Nucl. Phys. A, 231 (1974), p. 141

[68] W.J. Swiatecki Phys. Scripta, 24 (1981), p. 113

[69] J. Töke Nucl. Phys. A, 440 (1985), p. 327

[70] W.Q. Shen et al. Phys. Rev. C, 36 (1987), p. 115

[71] W. Reisdorf et al. Z. Phys. A, 342 (1992), p. 411

[72] Y.A. Lazarev et al. Phys. Rev. Lett., 75 (1995), p. 1903

[73] S. Hofmann, F.P. Hessberger, private communication, 2001

[74] W. Reisdorf; M. Schädel Z. Phys. A, 343 (1992), p. 47

[75] S. Bjornholm; A. Bohr; B.R. Mottelson Proc. Int. Conf. Phys. Chem. Fission, Rochester, Vol. 1, IAEA, Vienna, 1974, p. 367

[76] A. Junghans et al. Nucl. Phys. A, 629 (1998), p. 635

[77] A.V. Ignatyuk et al. Soviet J. Nucl. Phys., 21 (1975), p. 612

[78] A. Heinz et al. Nucl. Phys. A, 713 (2003), p. 3

[79] P. Cagarda et al., GSI Scientific Rep. 2001, GSI 2002-1, 2002, ISSN 0174-0814, p. 15

[80] D.J. Hinde et al. Phys. Rev. C, 53 (1996), p. 1290

[81] S. Mitsuoka et al. Phys. Rev. C, 65 (2002), p. 054608

[82] Ch. Stodel, Etude expérimentale de l'influence de la structure des partenaires dans la fusion de systèmes presque symétriques, Thesis, Univ. Caen, 1998

[83] A. Iwamoto et al. Nucl. Phys. A, 596 (1996), p. 329

[84] P. Armbruster Rep. Progr. Phys., 62 (1999), p. 465

[85] Yu. Oganessian et al., Ann. Rep. 1995/96 JINR-FLNR Dubna (1997) p. 62

[86] K. Satou et al. Phys. Rev. C, 65 (2002), p. 054602

[87] P.J. Armbruster “Enrico Fermi” School, Varenna 1987, Course 103, North-Holland, Amsterdam, 1989 (p. 282)

[88] P. Möller et al. Z. Phys. A, 359 (1997), p. 251

[89] P.J. Armbruster Eur. Phys. J. A, 7 (2000), p. 23

[90] Y.T. Oganessian et al. Phys. Rev. Lett., 83 (1999), p. 3154

[91] Y.T. Oganessian et al. Nature, 400 (1999), p. 242

[92] Yu. Oganessian et al. Phys. Rev. C, 62 (2000), p. 041604 (R)

[93] Yu. Oganessian et al. Phys. Rev. C, 63 (2001), p. 011301 (R)

[94] O. Hahn; F. Strassmann Naturwiss., 27 (1939), p. 11

[95] U. Brosa et al. Z. Naturforsch., 41 (1986), p. 1341

[96] H. Faissner; K. Wildermuth Nucl. Phys., 58 (1964), p. 177

[97] D.C. Hoffman et al. Phys. Rev. C, 21 (1980), p. 972

[98] M. Schädel et al. Phys. Rev. Lett., 48 (1982), p. 852

[99] P. Reiter et al. Phys. Rev. Lett., 82 (1999), p. 809

[100] M. Leino et al. Eur. Phys. J. A, 6 (1999), p. 63

[101] I. Muntian; Z. Patyk; A. Sobiczewski Phys. Rev. C, 60 (1999), p. 041302

Cité par Sources :

Commentaires - Politique