Успешно завершился российско-американский эксперимент по синтезированию нового, 117-го элемента таблицы периодических элементов Менделеева. Для получения нового элемента в лаборатории академика Юрия Оганесяна в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне обстреливали мишень из берклия-249 ионами кальция-48 на ускорителе У-400.
Новый элемент пока не имеет названия. Об этом открытии Радио Свобода рассказал научный редактор журнала "Вокруг света" Александр Сергеев:
– Все эти новые химические элементы - это так называемые сверхтяжелые. Они не встречаются в природе и создаются только в лабораторных условиях, причем очень специфических. Для этого берут другие тяжелые элементы, которые, кстати, тоже не встречаются в природе и тоже созданы в лаборатории ранее, потом их помещают в ускоритель тяжелых ионов, то есть тяжелых атомных ядер в качестве мишени и расстреливают другими ядрами со скоростью примерно в 0,1 скорости света. С такой скоростью разгоняют бьющее ядро, и оно ударяет в заранее заготовленную мишень. Задача состоит в том, чтобы сначала наработать тяжелые ядра для мишени, и это самое сложное. На этот раз использовалась мишень из элемента берклия изотоп № 249. В природе не встречается, делается только на ядерном реакторе в Америке и живет всего 320 дней. Специально для этого наработали 25 миллиграммов этого берклия в Америке в Национальной лаборатории Окридж, доставили в Россию. Поставили на ускоритель в Дубне, в Объединенном институте ядерных исследований. Там его стали расстреливать с помощью ядер кальция-48. Расстрел длился семь месяцев... И за это время смогли засечь шесть случаев, когда рождался элемент № 117.
– Зачем это нужно? Имеет какое-то практическое значение или наука в чистом виде?
– На сегодняшний день, конечно, чистая наука. Никакого применения таким сверхтяжелым элементам нет. Основная цель, с которой это делается, – проверка теории в области ядерной физики. Дело в том, что еще в 60-е годы была построена теория атомного ядра, так называемой оболочечной теории. Протоны и нейтроны внутри ядра образуют примерно такие же оболочки, как электроны вокруг них, но только в гораздо меньшем размере и гораздо более плотные. По этой теории одни атомы с определенным количеством нейтронов и протонов в оболочке устойчивы, а другие имеют менее устойчивые ядра. Согласно этой теории, мы должны прийти к некоторому новому острову стабильности: сверхтяжелые изотопы, еще более тяжелые, чем полученные сейчас, должны оказаться стабильнее, чем распадающиеся, едва живущие изотопы, которые исследуются как сверхтяжелые сегодня. И группа Оганесяна, которая этим занимается в Дубне, получила сверхтяжелые изотопы со 113 по 118-й. 117-й в этом перечне был дыркой, и вот сейчас ее закрыли.
Всего на сегодняшний день известно два острова стабильности. Основной - это все те атомы, из которых состоит окружающий мир, и второй – это тот, где лежат тяжелые элементы типа урана, плутония и т. д., которые хоть и распадаются, но живут достаточно долго, иногда миллиарды лет. Возможно, есть третий остров стабильности. Если это подтвердится, это может быть очень интересно для ядерной астрофизики, для исследования космических лучей.
– Когда вы говорите о попытках поймать эти частицы, элементы, зарегистрировать их, это все делается на каких-то сверхмощных компьютерах? Человеческий глаз все это не видит. И пощупать этот элемент никак нельзя?
– Нет, конечно. Строго говоря, тот элемент, то ядро, которое образуется, до детектора, собственно, не долетает. Оно тут же переходит в другое состояние, и ловятся уже продукты его взаимодействия с атомами детектора.
– Ученые предполагают, что около 150 элементов системы Менделеева можно получить теоретически. Вы думаете, за 118-м скоро последуют 119-й и 151-й?
– Очень трудно так прогнозировать. Но если просто продолжать линию сделанных экспериментов, то, наверное, через несколько лет будет и следующий какой-нибудь элемент. Более того, в работе одного израильского физика уже говорилось о существовании вроде бы в природе некоего 122-го элемента. Честно говоря, я лично с сомнением отношусь к этому, но публикация есть.
Что же касается данных экспериментов, то они довольно дорогие, хотя не экстремально. Скажем, вся процедура по обнаружению 117-го элемента обошлась примерно в 2-3 млн долларов.
Новый элемент пока не имеет названия. Об этом открытии Радио Свобода рассказал научный редактор журнала "Вокруг света" Александр Сергеев:
– Все эти новые химические элементы - это так называемые сверхтяжелые. Они не встречаются в природе и создаются только в лабораторных условиях, причем очень специфических. Для этого берут другие тяжелые элементы, которые, кстати, тоже не встречаются в природе и тоже созданы в лаборатории ранее, потом их помещают в ускоритель тяжелых ионов, то есть тяжелых атомных ядер в качестве мишени и расстреливают другими ядрами со скоростью примерно в 0,1 скорости света. С такой скоростью разгоняют бьющее ядро, и оно ударяет в заранее заготовленную мишень. Задача состоит в том, чтобы сначала наработать тяжелые ядра для мишени, и это самое сложное. На этот раз использовалась мишень из элемента берклия изотоп № 249. В природе не встречается, делается только на ядерном реакторе в Америке и живет всего 320 дней. Специально для этого наработали 25 миллиграммов этого берклия в Америке в Национальной лаборатории Окридж, доставили в Россию. Поставили на ускоритель в Дубне, в Объединенном институте ядерных исследований. Там его стали расстреливать с помощью ядер кальция-48. Расстрел длился семь месяцев... И за это время смогли засечь шесть случаев, когда рождался элемент № 117.
– Зачем это нужно? Имеет какое-то практическое значение или наука в чистом виде?
– На сегодняшний день, конечно, чистая наука. Никакого применения таким сверхтяжелым элементам нет. Основная цель, с которой это делается, – проверка теории в области ядерной физики. Дело в том, что еще в 60-е годы была построена теория атомного ядра, так называемой оболочечной теории. Протоны и нейтроны внутри ядра образуют примерно такие же оболочки, как электроны вокруг них, но только в гораздо меньшем размере и гораздо более плотные. По этой теории одни атомы с определенным количеством нейтронов и протонов в оболочке устойчивы, а другие имеют менее устойчивые ядра. Согласно этой теории, мы должны прийти к некоторому новому острову стабильности: сверхтяжелые изотопы, еще более тяжелые, чем полученные сейчас, должны оказаться стабильнее, чем распадающиеся, едва живущие изотопы, которые исследуются как сверхтяжелые сегодня. И группа Оганесяна, которая этим занимается в Дубне, получила сверхтяжелые изотопы со 113 по 118-й. 117-й в этом перечне был дыркой, и вот сейчас ее закрыли.
Всего на сегодняшний день известно два острова стабильности. Основной - это все те атомы, из которых состоит окружающий мир, и второй – это тот, где лежат тяжелые элементы типа урана, плутония и т. д., которые хоть и распадаются, но живут достаточно долго, иногда миллиарды лет. Возможно, есть третий остров стабильности. Если это подтвердится, это может быть очень интересно для ядерной астрофизики, для исследования космических лучей.
– Когда вы говорите о попытках поймать эти частицы, элементы, зарегистрировать их, это все делается на каких-то сверхмощных компьютерах? Человеческий глаз все это не видит. И пощупать этот элемент никак нельзя?
– Нет, конечно. Строго говоря, тот элемент, то ядро, которое образуется, до детектора, собственно, не долетает. Оно тут же переходит в другое состояние, и ловятся уже продукты его взаимодействия с атомами детектора.
– Ученые предполагают, что около 150 элементов системы Менделеева можно получить теоретически. Вы думаете, за 118-м скоро последуют 119-й и 151-й?
– Очень трудно так прогнозировать. Но если просто продолжать линию сделанных экспериментов, то, наверное, через несколько лет будет и следующий какой-нибудь элемент. Более того, в работе одного израильского физика уже говорилось о существовании вроде бы в природе некоего 122-го элемента. Честно говоря, я лично с сомнением отношусь к этому, но публикация есть.
Что же касается данных экспериментов, то они довольно дорогие, хотя не экстремально. Скажем, вся процедура по обнаружению 117-го элемента обошлась примерно в 2-3 млн долларов.
