|
|
|
|
 Far |
| WinNavigator |
| Frigate |
| Norton
Commander |
| WinNC |
| Dos
Navigator |
| Servant
Salamander |
| Turbo
Browser |
|
|
| Winamp,
Skins, Plugins |
| Необходимые
Утилиты |
| Текстовые
редакторы |
| Юмор |
|
|
|
File managers and best utilites |
В Дубне отмечают международное признание синтеза 114 и 116 элементов. Синтез 114 элемента триумф российских физиков ядерщиков реферат
Физики подтвердили существование 114 элемента таблицы Менделеева
Группа американских физиков подтвердила существование 114 элемента периодической системы Д.И. Менделеева, впервые полученного российскими физиками из Объединенного института ядерных исследований Дубне. Открытие позволит русским ученым вписать новое название в таблицу элементов, а так же поможет развить теорию "острова стабильности" сверхтяжелых атомов.
МОСКВА, 25 сен - РИА Новости. Группа американских физиков подтвердила существование 114 элемента периодической системы Д.И. Менделеева, впервые полученного российскими физиками из Объединенного института ядерных исследований Дубне. Открытие позволит русским ученым вписать новое название в таблицу элементов, а так же поможет развить теорию "острова стабильности" сверхтяжелых атомов, полагают авторы статьи, принятой к печати в журнале Physical Review Letters.
Авторами открытия стали сотрудники Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли. Группа ученых во главе с профессором Хейно Ницше (Heino Nitsche) повторила сложнейший эксперимент, позволивший дубнинским физикам заявить о получении нескольких ядер 114 элемента еще 10 лет назад.
Изохронный циклотрон У-400М
В своей работе ученые использовали так называемый циклотрон - ускоритель заряженных элементарных частиц, имеющий особую конструкцию - с помощью которого ускоряли ионы металла кальция до необходимой энергии. На выходе из ускорителя эти ионы с большой силой ударялись о мишень из радиоактивного элемента плутония. В результате такого соударения протекает множество реакций, в том числе и реакция слияния ядер, кальция и плутония, имеющих в своем составе 20 и 94 протона соответственно.
В итоге образуется ядро атома, содержащее 114 протонов, количество которых и определяет порядковый номер элемента в таблице. Новый элемент пока не имеет официального названия, а потому называется унунквадрием.
В природе (на Земле) элементы тяжелее урана, имеющего порядковый номер 92 в таблице, не встречаются, так как являются радиоактивными и их ядра уж распались за более чем четыре миллиарда лет Земной истории. Все элементы тяжелее урана синтезируются в специальных ядерных реакторах, в том числе и плутоний, использованный в работе американских физиков.
Интерес к сверхтяжелым элементам, ядра которых содержат большое количество протонов и нейтронов, а потому имеют огромную по меркам ядерной физики массу, обусловлен отнюдь не только целями применения в энергетике или в военном деле. Начиная с середины прошлого века физики-ядерщики всего мира ищут так называемый "остров стабильности" сверхтяжелых элементов.
Ядра всех сверхтяжелых элементов очень неустойчивы, и распадаются на более мелкие ядра и частицы за считанные доли секунды. Однако в 50-х - 60-х годах прошлого века физики разработали теорию, согласно которой ядра некоторых сверхтяжелых элементов могут иметь особую конфигурацию, позволяющую им существовать минуты, часы, дни и месяцы.
Некоторые ученые убеждены, что сверхтяжелые элементы могут быть стабильны даже в течение миллионов лет.
Какими свойствами обладают эти ядра и насколько они могут оказаться полезными для науки и человечества, которое постепенно исчерпывает ресурсы углеводородной энергетики, ученым пока точно неизвестно. Кроме того, пока точно неизвестно, с какой массы ядра сверхтяжелого элемента этот "остров" начинается и насколько он велик.
В своих экспериментах группа Ницше смогла синтезировать всего два ядра 114 элемента, одно из которых имело массу 286 атомных единиц массы, а второе 287. При этом время жизни первого ядра составило десятую долю секунды, тогда как второе просуществовало примерно полсекунды, прежде чем распасться на более мелкие частицы.
"Основываясь на идеях 60-х годов прошлого века мы полагали, что остров стабильности находится где-то в районе 114 элемента. Согласно современным представлениям, стабильные ядра сверхтяжелых элементов могут иметь 120 или 126 протонов. Наша работа позволит выяснить, какие из представлений являются правильными и как нужно скорректировать наши модели", - сказал Кен Грегорич (Ken Gregorich), ведущий научный сотрудник лаборатории, один из соавторов публикации, слова которого приводит перс-служба Лаборатории.
ria.ru
"Остров стабильности" среди химических элементов
Сначала статья о том, что такое "остров стабильности".
Остров стабильности: российские ядерщики лидируют в гонке
Синтез сверхтяжелых элементов, составляющих так называемых "остров стабильности", - амбициозная задача современной физики, в решении которой российские ученые опережают весь мир.
3 июня 2011 года экспертная комиссия, в которую вошли специалисты Международных союзов теоретической и прикладной химии (IUPAC) и физики (IUPAP), официально признала открытие 114-го и 116-го элементов таблицы Менделеева. Приоритет открытия отдан группе физиков под руководством академика РАН Юрия Оганесяна из Объединенного института ядерных исследований при содействии американских коллег из Ливероморской национальной лаборатории им. Лоуренса.
Академик РАН Юрий Оганесян, руководитель лаборатории ядерных реакций в ОИЯИ
Новые элементы стали самыми тяжелыми из тех, что включены в периодическую таблицу Менделеева, и получили временные названия унунквидия и унунгексия, образованные по порядковому номеру в таблице. Российские физики предложили назвать элементы "флеровием" в честь Георгия Флерова - советского физика-ядерщика, специалиста в области деления ядер и синтеза новых элементов, и "московием" в честь Московской области. Помимо 114-го и 116-го элементов в ОИЯИ ранее были синтезированы химические элементы с порядковыми номерами 104, 113, 115, 117 и 118. А 105-му элементу таблицы в честь признания вклада дубненских физиков в современную науку присвоено название "дубний".
Элементы, которых нет в природе
В настоящее время весь окружающий нас мир состоит из 83 химических элементов, от водорода (Z=1, Z — количество протонов в ядре) до урана (Z=92), время жизни которых больше времени жизни солнечной системы (4,5 миллиарда лет). Более тяжелые элементы, появившиеся во время нуклеосинтеза незадолго после Большого взрыва, уже распались и не дожили до наших дней. Уран, период полураспада которого составляет около 4,5×108 лет, еще распадется и радиоактивен. Однако в середине прошлого века исследователи научились получать элементы, которых нет в природе. В качестве примера такого элемента можно привести вырабатываемый в ядерных реакторах плутоний (Z=94), который производится сотнями тонн и является одним из мощнейших источников энергии. Период полураспада плутония существенно меньше, чем период полураспада урана, но все же достаточно велик, чтобы предположить возможность существования более тяжелых химических элементов. Концепция атома, состоящего из ядра, несущего в себе положительный заряд и основную массу, и электронных орбиталей, предполагает возможность существования элементов с порядковым номером до Z=170. Но на самом деле за счет нестабильности процессов, происходящих в самом ядре, граница существования тяжелых элементов намечается значительно раньше. В природе стабильные образования (ядра элементов, состоящие из разного числа протонов и нейтронов) встречаются только до свинца и висмута, затем следует небольшой полуостров, включающий в себя торий и уран, обнаруженные на Земле. Но как только порядковый номер элемента превышает номер урана, время его жизни резко уменьшается. Например, ядро 100-го элемента в 20 раз менее стабильно, чем ядро урана, а в дальнейшем эта нестабильность только усиливается из-за спонтанного деления ядер.
"Остров стабильности"
Эффект спонтанного деления был объяснен Нильсом Бором. Согласно его теории, ядро представляет собой каплю заряженной жидкости, то есть некую материю, не имеющую собственной внутренней структуры. Чем больше количество протонов в ядре, тем сильнее влияние кулоновских сил, под действием которых капля деформируется и делится на части. Такая модель предсказывает возможность существования элементов до 104-го - 106-го порядковых номеров. Однако в 60-х годах в Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований был проведен ряд экспериментов по изучению свойств деления ядер урана, результаты которых невозможно было объяснить при помощи теории Бора. Оказалось, что ядро не является полным аналогом капли заряженной жидкости, а имеет внутреннюю
структуру. Причем чем тяжелее ядро, тем сильнее становится выражено влияние этой структуры, и картина распада будет выглядеть совсем не так, как прогнозирует модель капли жидкости. Так возникла гипотеза о существовании некой области стабильных сверхтяжелых ядер, далеких от известных сегодня элементов. Область получила название "острова стабильности", и после предсказания ее существования крупнейшие лаборатории США, Франции и Германии начали ряд экспериментов для подтверждения теории. Однако их попытки не увенчались успехом. И только эксперименты на дубненском циклотроне, результатом которых стало открытие 114-го и 116-го элементов, дают возможность утверждать, что область стабильности сверхтяжелых ядер действительно существует.
На рисунке ниже показана карта тяжелых нуклидов. Периоды полураспада ядер представлены различным цветом (правая шкала). Черные квадраты - изотопы стабильных элементов, обнаруженных в земной коре (время полураспада более 109 лет). Темно-синий цвет - "море нестабильности", где ядра живут менее 10−6 секунды. "Острова стабильности", следующие за "полуостровом" тория, урана и трансурановых элементов - предсказания микроскопической теории ядра. Два ядра с атомными номерам 112 и 116, полученные в различных ядерных реакциях и их последовательный распад, показывают, насколько близко можно подойти к "островам стабильности" при искусственном синтезе сверхтяжелых элементов.
Карта тяжелых нуклидов
Для того чтобы синтезировать стабильное тяжелое ядро, необходимо внедрить в него как можно больше нейтронов, поскольку именно нейтроны являются тем "клеем", который удерживает нуклоны в составе ядра. Первой идеей стало облучение некого исходного вещества потоком нейтронов от реактора. Но с помощью этого метода ученые смогли синтезировать только фермий, элемент с 100-м атомным номером. Причем вместо необходимых 60 нейтронов, в ядро удалось внедрить только 20. Не увенчались успехом и попытки американских ученых синтезировать сверхтяжелые элементы в процессе ядерного взрыва (по сути, в мощном импульсном потоке нейтронов), результатом их экспериментов стал все тот же изотоп фермия. С этого момента начал развиваться другой способ синтеза - столкнуть два тяжелых ядра в надежде на то, что результатом их столкновения станет ядро суммарной массы. Для проведения эксперимента нужно одно из ядер разогнать до скорости, составляющей примерно 0,1 скорости света при помощи ускорителя тяжелых ионов. Все тяжелые ядра, полученные сегодня, были синтезированы именно таким образом. Как уже было отмечено, остров стабильности находится в области нейтроно-избыточных сверхтяжелых ядер, поэтому ядра мишени и пучка также должны содержать избыток нейтронов. Подобрать такие элементы довольно сложно, поскольку практически все существующие стабильные нуклиды имеют строго определенное отношение числа протонов и нейтронов.
В эксперименте по синтезу 114-го элемента в качестве мишени был использован самый тяжелый изотоп плутония с атомной массой 244, выработанный в реакторе Ливерморской национальной лаборатории (США) и кальций-48 в качестве ядра-снаряда. Кальций-48 - стабильный изотоп кальция, которого в обычном кальции содержится всего 0,1%. Экспериментаторы надеялись на то, что такая конфигурация позволит почувствовать эффект увеличения времени жизни сверхтяжелых элементов. Для проведения опыта требовался ускоритель с мощностью пучка кальция-48, превосходящей все известные ускорители в десятки раз. В течение пяти лет такой ускоритель был создан в Дубне, он дал возможность поставить эксперимент в несколько сот раз более точный, чем эксперименты в других странах на протяжении последних 25 лет.
Получив пучок кальция необходимой интенсивности, экспериментаторы облучают плутониевую мишень. Если в результате слияния двух ядер образуются атомы нового элемента, то они должны вылететь из мишени и вместе с пучком продолжить движение вперед. Но их надо отделить от ионов кальция и других продуктов реакции. Эту функцию выполняет сепаратор.
MASHA (Mass Analyzer of Super Heavy Atoms) — установка для сепарации ядер
Ядра отдачи, вылетающие из мишенного слоя, останавливаются в графитовом сборнике на глубине несколько микрометров. Вследствие высокой температуры сборника они диффундируют в камеру ионного источника, вытягиваются из плазмы, ускоряются электрическим полем и анализируются по массе магнитными полями по ходу движения к детектору. В данной конструкции масса атома может быть определена с точностью 1/3000. Задача детектора - определить, что в него попало тяжелое ядро, зарегистрировать его энергию, скорость и место его остановки с высокой точностью.
Схема работы сепаратора
Для проверки теории существования "острова стабильности" ученные наблюдали за продуктами распада ядра 114-го элемента. Если теория справедлива, то получившиеся ядра 114-го элемента должны быть устойчивы к спонтанному делению, и быть альфа-радиоактивны, то есть испускать альфа-частицу, состоящую из двух протонов и двух нейтронов. Для реакции с участием 114-го элемента должен наблюдаться переход 114-го в 112-й. Затем ядра 112-го также испытывают альфа-распад и переходят в ядра 110-го и так далее. Причем время жизни нового элемента должно быть на несколько порядков больше времени жизни более легких ядер. Именно такие долгоживущие события, существование которых было предсказано теоретически, и увидели дубненские физики. Это является прямым указанием на то, что 114-й элемент уже испытывает действие структурных сил, формирующих остров стабильности сверхтяжелых элементов.
Примеры цепочек распада 114-го и 116-го элементов
В опыте по синтезу 116-го элемента в качестве мишени использовали уникальное вещество - кюрий-248, полученный на мощном реакторе НИИ атомных реакторов в г. Димитровграде. В остальном эксперимент проходил по той же схеме, что и поиск 114-го элемента. Наблюдение цепочки распадов 116-го элемента стало еще одним доказательством существования 114-го элемента, на этот раз он был получен в результате распада более тяжелого "родителя". В случае со 116-м элементом экспериментальные данные также показали существенное увеличение времени жизни при увеличении количества нейтронов в ядре. То есть современная физика синтеза тяжелых элементов вплотную подошла к границе "острова стабильности". Кроме того, образовавшиеся вследствие распада 116-го элемента элементы с атомными номерами 108, 109 и 110 имеют время жизни, исчисляемое минутами, что даст возможность изучать химические свойства этих веществ методами современной радиохимии и экспериментально проверить фундаментальность закона Менделеева относительно периодичности химических свойств элементов в таблице. Применительно к тяжелым элементам можно предположить, что 112-й элемент обладает свойствами кадмия и ртути, а 114-й - олова, свинца и т.д. Вероятно, на вершине острова стабильности существуют сверхтяжелые элементы, время жизни которых составляет миллионы лет. Эта цифра не дотягивает до возраста Земли, но все же не исключено присутствие сверхтяжелых элементов в природе, в нашей Солнечной системе, либо в космических лучах, то есть в других системах нашей Галактики. Но пока эксперименты по поиску "природных" сверхтяжелых элементов не увенчались успехом.
В настоящее время в ОИЯИ идет подготовка эксперимента по поиску 119-го элемента таблицы Менделеева, а Лаборатория ядерных реакций является мировым лидером в области физики тяжелых ионов и синтеза сверхтяжелых элементов.
Анна Максимчук,научный сотрудник ОИЯИ,специально для R&D.CNews.ru
Интересно, конечно. Оказывается, что много ещё может быть открыто химических элементов и даже почти стабильных.
Возникает вопрос: а в чём практический смысл всего этого довольно дорогого мероприятия по поиску новых почти стабильных элементов?
Кажется так, что когда найдут способ производить эти элементы, тогда и будет видно.
Но кое-что просматривается уже и сейчас. Например, если кто смотрел фильм "Хищник", то у хищника есть устройство самоуничтожения в браслете на руке и взрыв довольно мощный получается. Так вот. Эти новые химические элементы подобны урану-235, но при этом критическая масса может исчисляться граммами (при этом 1 грамм этого вещества эквивалентен взрыву 10 тонн тротила -- неплохая такая бомбочка размером всего с пятикопеечную монету).
Так что уже есть большой смысл учёным трудиться в поте лица, а государству не скупиться на расходы.
maxpark.com
«Два синтезированных в России химических элемента признаны официально» в блоге «Наука»
© ОИЯИ Участники эксперимента по синтезу 117-го элемента – Владимир Утенков и Юрий Оганесян (слево направо)
МОСКВА, 3 июн — РИА Новости. Два сверхтяжелых химических элемента с номерами 114 и 116, ранее синтезированные российскими физиками, официально признаны международными экспертами, устанавливающими приоритет открытия и имена для новых элементов таблицы Менделеева.
Как говорится в докладе совместной рабочей группы международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) и международного союза теоретической и прикладной физики (ИЮПАП) по определению приоритета в открытии новых элементов, опубликованном на сайте ИЮПАК, открытия получили официальный статус после того, как совместная рабочая группа в течение трех лет анализировала полученные данные.
В докладе подтверждается факт открытия новых химических элементов и подтверждается приоритет в этом процессе специалистов группы под руководством академика РАН Юрия Оганесяна из Объединенного института ядерных исследований в подмосковной Дубне, синтезировавших эти элементы при содействии американских коллег из Ливероморской национальной лаборатории.
Элемент под номером 114 был впервые синтезирован в декабре 1998 года путем бомбардировки ядрами кальция-48 мишени из плутония-244, а 116 элемент — в июле 2000 года путем бомбардировки ядрами кальция-48 мишени из кюрия-248.
«Это первый этап, где признается приоритет и признается сам факт открытия, а потом это передается в номенклатурную комиссию, которая должна дать название. А потом это название утверждается на общей Ассамблее ИЮПАК», — сказал РИА Новости Оганесян.
Новые элементы будут добавлены в периодическую таблицу Менделеева, когда получат название, пояснил он.
«Комиссия смотрит, чтобы название было общепринятым, в соответствии с традицией называть — в честь планет, в честь места, где было сделано открытие, или в честь великих ученых», — отметил собеседник агентства.
Оганесян отметил, что сейчас ученые из Дубны ждут обращения со стороны комиссии по номенклатуре ИЮПАК, которая должна запросить у них предложения по названию новых элементов. При этом он отказался сообщить, какими могут быть предложения российских физиков.
«Пусть сначала обратятся», — сказал академик.
Вместе с тем он не исключил, что один из элементов может быть назван в честь советского физика Георгия Флерова, возглавлявшего в ОИЯИ работы по синтезу новых химических элементов.
Вице-директор ОИЯИ Михаил Иткис в марте сообщил журналистам, что российские физики «хотели бы 114 элемент назвать в честь Георгия Флерова — флеровий, а второй — московий,… в честь Московской области».
Георгий Флеров — советский физик-ядерщик, специалист в области деления ядер, синтеза новых химических элементов, новых видов радиоактивности. Участник создания советского ядерного оружия. В 1940 году совместно с Константином Петржаком открыл новый тип радиоактивных превращений — спонтанное деление ядер урана. Благодаря идеям Флерова в ОИЯИ был получен целый ряд химических элементов. Именем ученого названа лаборатория ядерных реакций ОИЯИ.
Помимо 114 и 116 элементов, в ОИЯИ в разное время были также синтезированы химические элементы с порядковыми номерами 104, 113, 115, 117 и 118. В знак признания выдающегося вклада ученых ОИЯИ в современную физику и химию 105 элементу таблицы Менделеева в 1997 году решением ИЮПАК присвоено название «дубний».
Директор лаборатории ядерных реакций ОИЯИ Сергей Дмитриев в марте сообщил журналистам, что ученые института «намерены вскоре начать эксперименты по синтезу 119 элемента».
На Земле химические элементы тяжелее урана, имеющего порядковый номер 92 в таблице Менделеева, не встречаются, так как являются радиоактивными, и их ядра уже распались за более чем четыре миллиарда лет земной истории. Все элементы тяжелее урана синтезируются в специальных ядерных реакторах и в ускорителях при столкновении ядер других элементов. С середины прошлого века физики-ядерщики всего мира ищут так называемый «остров стабильности» сверхтяжелых элементов.
Ядра всех сверхтяжелых элементов очень неустойчивы и распадаются на более мелкие ядра и частицы за считанные доли секунды. Однако в 50-60-х годах прошлого века физики разработали теорию, согласно которой ядра некоторых сверхтяжелых элементов могут иметь особую конфигурацию, позволяющую им существовать минуты, часы, дни и месяцы. Некоторые ученые убеждены, что сверхтяжелые элементы могут быть стабильны даже в течение миллионов лет.
sdelanounas.ru
Остров стабильности: российские ядерщики лидируют в гонке
Синтез сверхтяжелых элементов, составляющих так называемых «остров стабильности», – амбициозная задача современной физики, в решении которой российские ученые опережают весь мир.
3 июня 2011 года экспертная комиссия, в которую вошли специалисты Международных союзов теоретической и прикладной химии (IUPAC) и физики (IUPAP), официально признала открытие 114-го и 116-го элементов таблицы Менделеева. Приоритет открытия отдан группе физиков под руководством академика РАН Юрия Оганесяна из Объединенного института ядерных исследований при содействии американских коллег из Ливероморской национальной лаборатории им. Лоуренса.
Рис. 1. Академик РАН Юрий Оганесян, руководитель лаборатории ядерных реакций в ОИЯИ.
Новые элементы стали самыми тяжелыми из тех, что включены в периодическую таблицу Менделеева, и получили временные названия унунквидия и унунгексия, образованные по порядковому номеру в таблице. Российские физики предложили назвать элементы «флеровием» в честь Георгия Флерова – советского физика-ядерщика, специалиста в области деления ядер и синтеза новых элементов, и «московием» в честь Московской области. Помимо 114-го и 116-го элементов в ОИЯИ ранее были синтезированы химические элементы с порядковыми номерами 104, 113, 115, 117 и 118. А 105-му элементу таблицы в честь признания вклада дубненских физиков в современную науку присвоено название «дубний».
Элементы, которых нет в природе
В настоящее время весь окружающий нас мир состоит из 83 химических элементов, от водорода (Z=1, Z — количество протонов в ядре) до урана (Z=92), время жизни которых больше времени жизни солнечной системы (4,5 миллиарда лет). Более тяжелые элементы, появившиеся во время нуклеосинтеза незадолго после Большого взрыва, уже распались и не дожили до наших дней. Уран, период полураспада которого составляет около 4,5×108 лет, еще распадется и радиоактивен.
Однако в середине прошлого века исследователи научились получать элементы, которых нет в природе. В качестве примера такого элемента можно привести вырабатываемый в ядерных реакторах плутоний (Z=94), который производится сотнями тонн и является одним из мощнейших источников энергии. Период полураспада плутония существенно меньше, чем период полураспада урана, но все же достаточно велик, чтобы предположить возможность существования более тяжелых химических элементов.
Концепция атома, состоящего из ядра, несущего в себе положительный заряд и основную массу, и электронных орбиталей, предполагает возможность существования элементов с порядковым номером до Z=170. Но на самом деле за счет нестабильности процессов, происходящих в самом ядре, граница существования тяжелых элементов намечается значительно раньше. В природе стабильные образования (ядра элементов, состоящие из разного числа протонов и нейтронов) встречаются только до свинца и висмута, затем следует небольшой полуостров, включающий в себя торий и уран, обнаруженные на Земле. Но как только порядковый номер элемента превышает номер урана, время его жизни резко уменьшается. Например, ядро 100-го элемента в 20 раз менее стабильно, чем ядро урана, а в дальнейшем эта нестабильность только усиливается из-за спонтанного деления ядер.
«Остров стабильности»
Эффект спонтанного деления был объяснен Нильсом Бором. Согласно его теории, ядро представляет собой каплю заряженной жидкости, то есть некую материю, не имеющую собственной внутренней структуры. Чем больше количество протонов в ядре, тем сильнее влияние кулоновских сил, под действием которых капля деформируется и делится на части. Такая модель предсказывает возможность существования элементов до 104-го – 106-го порядковых номеров. Однако в 60-х годах в Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований был проведен ряд экспериментов по изучению свойств деления ядер урана, результаты которых невозможно было объяснить при помощи теории Бора. Оказалось, что ядро не является полным аналогом капли заряженной жидкости, а имеет внутреннюю структуру. Причем чем тяжелее ядро, тем сильнее становится выражено влияние этой структуры, и картина распада будет выглядеть совсем не так, как прогнозирует модель капли жидкости.
Так возникла гипотеза о существовании некой области стабильных сверхтяжелых ядер, далеких от известных сегодня элементов. Область получила название «острова стабильности», и после предсказания ее существования крупнейшие лаборатории США, Франции и Германии начали ряд экспериментов для подтверждения теории. Однако их попытки не увенчались успехом. И только эксперименты на дубненском циклотроне, результатом которых стало открытие 114-го и 116-го элементов, дают возможность утверждать, что область стабильности сверхтяжелых ядер действительно существует.
На рисунке ниже показана карта тяжелых нуклидов. Периоды полураспада ядер представлены различным цветом (правая шкала). Черные квадраты – изотопы стабильных элементов, обнаруженных в земной коре (время полураспада более 109 лет). Темно-синий цвет – «море нестабильности», где ядра живут менее 10−6 секунды. «Острова стабильности», следующие за «полуостровом» тория, урана и трансурановых элементов – предсказания микроскопической теории ядра.
Два ядра с атомными номерам 112 и 116, полученные в различных ядерных реакциях и их последовательный распад, показывают, насколько близко можно подойти к «островам стабильности» при искусственном синтезе сверхтяжелых элементов.
Рис. 2. Диаграмма распределения тяжелых элементов по количеству нейтронов и протонов.
Карта тяжелых нуклидов
Для того чтобы синтезировать стабильное тяжелое ядро, необходимо внедрить в него как можно больше нейтронов, поскольку именно нейтроны являются тем «клеем», который удерживает нуклоны в составе ядра. Первой идеей стало облучение некого исходного вещества потоком нейтронов от реактора. Но с помощью этого метода ученые смогли синтезировать только фермий, элемент с 100-м атомным номером. Причем вместо необходимых 60 нейтронов, в ядро удалось внедрить только 20. Не увенчались успехом и попытки американских ученых синтезировать сверхтяжелые элементы в процессе ядерного взрыва (по сути, в мощном импульсном потоке нейтронов), результатом их экспериментов стал все тот же изотоп фермия. С этого момента начал развиваться другой способ синтеза – столкнуть два тяжелых ядра в надежде на то, что результатом их столкновения станет ядро суммарной массы. Для проведения эксперимента нужно одно из ядер разогнать до скорости, составляющей примерно 0,1 скорости света при помощи ускорителя тяжелых ионов. Все тяжелые ядра, полученные сегодня, были синтезированы именно таким образом. Как уже было отмечено, остров стабильности находится в области нейтроно-избыточных сверхтяжелых ядер, поэтому ядра мишени и пучка также должны содержать избыток нейтронов. Подобрать такие элементы довольно сложно, поскольку практически все существующие стабильные нуклиды имеют строго определенное отношение числа протонов и нейтронов.
В эксперименте по синтезу 114-го элемента в качестве мишени был использован самый тяжелый изотоп плутония с атомной массой 244, выработанный в реакторе Ливерморской национальной лаборатории (США) и кальций-48 в качестве ядра-снаряда. Кальций-48 – стабильный изотоп кальция, которого в обычном кальции содержится всего 0,1%. Экспериментаторы надеялись на то, что такая конфигурация позволит почувствовать эффект увеличения времени жизни сверхтяжелых элементов. Для проведения опыта требовался ускоритель с мощностью пучка кальция-48, превосходящей все известные ускорители в десятки раз. В течение пяти лет такой ускоритель был создан в Дубне, он дал возможность поставить эксперимент в несколько сот раз более точный, чем эксперименты в других странах на протяжении последних 25 лет.
Получив пучок кальция необходимой интенсивности, экспериментаторы облучают плутониевую мишень. Если в результате слияния двух ядер образуются атомы нового элемента, то они должны вылететь из мишени и вместе с пучком продолжить движение вперед. Но их надо отделить от ионов кальция и других продуктов реакции. Эту функцию выполняет сепаратор.
Рис. 3. MASHA (Mass Analyzer of Super Heavy Atoms) — установка для сепарации ядер.
Ядра отдачи, вылетающие из мишенного слоя, останавливаются в графитовом сборнике на глубине несколько микрометров. Вследствие высокой температуры сборника они диффундируют в камеру ионного источника, вытягиваются из плазмы, ускоряются электрическим полем и анализируются по массе магнитными полями по ходу движения к детектору. В данной конструкции масса атома может быть определена с точностью 1/3000. Задача детектора – определить, что в него попало тяжелое ядро, зарегистрировать его энергию, скорость и место его остановки с высокой точностью.
Рис. 4. Схема работы сепаратора.
Для проверки теории существования «острова стабильности» ученные наблюдали за продуктами распада ядра 114-го элемента. Если теория справедлива, то получившиеся ядра 114-го элемента должны быть устойчивы к спонтанному делению, и быть альфа-радиоактивны, то есть испускать альфа-частицу, состоящую из двух протонов и двух нейтронов. Для реакции с участием 114-го элемента должен наблюдаться переход 114-го в 112-й. Затем ядра 112-го также испытывают альфа-распад и переходят в ядра 110-го и так далее. Причем время жизни нового элемента должно быть на несколько порядков больше времени жизни более легких ядер. Именно такие долгоживущие события, существование которых было предсказано теоретически, и увидели дубненские физики. Это является прямым указанием на то, что 114-й элемент уже испытывает действие структурных сил, формирующих остров стабильности сверхтяжелых элементов.
Рис. 5. Примеры цепочек распада 114-го и 116-го элементов.
В опыте по синтезу 116-го элемента в качестве мишени использовали уникальное вещество – кюрий-248, полученный на мощном реакторе НИИ атомных реакторов в г. Димитровграде. В остальном эксперимент проходил по той же схеме, что и поиск 114-го элемента. Наблюдение цепочки распадов 116-го элемента стало еще одним доказательством существования 114-го элемента, на этот раз он был получен в результате распада более тяжелого «родителя». В случае со 116-м элементом экспериментальные данные также показали существенное увеличение времени жизни при увеличении количества нейтронов в ядре. То есть современная физика синтеза тяжелых элементов вплотную подошла к границе «острова стабильности». Кроме того, образовавшиеся вследствие распада 116-го элемента элементы с атомными номерами 108, 109 и 110 имеют время жизни, исчисляемое минутами, что даст возможность изучать химические свойства этих веществ методами современной радиохимии и экспериментально проверить фундаментальность закона Менделеева относительно периодичности химических свойств элементов в таблице. Применительно к тяжелым элементам можно предположить, что 112-й элемент обладает свойствами кадмия и ртути, а 114-й – олова, свинца и т.д.
Вероятно, на вершине острова стабильности существуют сверхтяжелые элементы, время жизни которых составляет миллионы лет. Эта цифра не дотягивает до возраста Земли, но все же не исключено присутствие сверхтяжелых элементов в природе, в нашей Солнечной системе, либо в космических лучах, то есть в других системах нашей Галактики. Но пока эксперименты по поиску «природных» сверхтяжелых элементов не увенчались успехом.
В настоящее время в ОИЯИ идет подготовка эксперимента по поиску 119-го элемента таблицы Менделеева, а Лаборатория ядерных реакций является мировым лидером в области физики тяжелых ионов и синтеза сверхтяжелых элементов.
Автор: Анна Максимчук, научный сотрудник ОИЯИ, специально для R&D.CNews.ru.
www.nanonewsnet.ru
Знакомьтесь: флеровий и ливерморий! | Наука и жизнь
Миру официально представили два новых элемента Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева.
Торжественная церемония присвоения наименований 114-му и 116-му элементам таблицы Менделеева, крестины, имянаречение, инаугурация двух сверхтяжелых элементов – как только ни называли это действо в СМИ и научной среде накануне. Тем не менее, как бы оно ни называлось на самом деле, его успешно провели в Центральном доме ученых Российской академии наук в минувшую среду, 24 октября.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
‹
›
Пожалуй, нельзя не упомянуть один факт временно́го характера. А именно: элемент №114 был получен в далеком уже 2000 году, а его «младший брат» под номером 116 – в чуть менее далеком, но все равно неблизком 2004-м. Не нужно быть ученым, чтобы подсчитать – с тех пор прошло соответственно 12 и 8 лет, которые, выражаясь фигурально, при взгляде на них сквозь призму бесконечности, возможно, не значат ничего, но применительно к человеческой жизни не такой уж маленький срок. А потому, с точки зрения обывателя, слишком уж много времени расходуется на отрезке «результат научный – результат официальный». Но, видимо, ничего лучше научное сообщество пока еще не придумало.
Вице-директор Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) Михаил Иткис, а вслед за ним и научный руководитель лаборатории ядерных реакций имени Г.Н. Флерова (ЛЯР ОИЯИ, г. Дубна Московской области) Юрий Оганесян кратко рассказали об истории сложного процесса синтеза изотопов новых элементов и доведению их «до ума». Эксперименты по созданию доселе неизвестных «жильцов» таблицы Менделеева проводились группой ученых ЛЯР, возглавляемой Ю. Оганесяном. В синтезе успешно «поучаствовал» изотоп кальция-48, который, пожалуй, смело можно назвать одним из «родителей» обоих элементов. В случае с элементом №114 пучком ионов кальция-48 на ускорителе бомбардировали мишени из плутония-242, а в случае с элементом №116 – кюрия-245. Ю. Оганесян подчеркнул, что кальций-48 – это особо редкий изотоп (в отличие от кальция-40, которого в природе много), один его грамм стоит 250 тысяч долларов. Также он рассказал, что в условиях лаборатории для достижения успешного результата – получения изотопов тяжелейших элементов, к числу которых относятся и «новички» таблицы Менделеева – приходится сталкивать массивные ядра элементов на огромных скоростях – до 1/10 скорости света. Однако оборудование позволяло создать для эксперимента надлежащие условия: на момент его проведения реактор, ускоритель и сепаратор – были лучшими в мире. Юрий Оганесян пояснил, что нуклиды «пролетают» мимо сепаратора за одну миллионную долю секунды. Поэтому, если период их жизни менее упомянутого отрезка времени, «увидеть» их просто невозможно.
Право торжественного объявления новых элементов выпало на долю президента Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК) Тацуми Кацуюки. Он поздравил коллег с величайшим открытием и объявил, что 114-му элементу присвоено название «флеровий» (flerovium) – в честь Лаборатории ядерных реакций в Дубне – признанного лидера в области синтеза свертяжелых элементов – и лично ее создателя Георгия Флерова (на церемонии инаугурации элементов присутствовал его сын Николай). В свою очередь, 116-й элемент получил наименование «ливерморий» (livermorium) – в честь Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса (Калифорния, США), сотрудники которой принимали деятельное участие в синтезе атомов новых элементов. По словам Ю.Оганесяна, взаимодействие с американскими коллегами длится уже 22 года, десять из которых ушло на подготовительные работы, а двенадцать – непосредственно на исследования. Научные изыскания российских ученых были проведены при поддержке Минатома России, грантов Российского фонда фундаментальных исследований, а также с использованием материалов, предоставленных Всероссийским НИИ экспериментальной физики (город Саров) и американской стороной.
Интересно, что первоначально американские коллеги предлагали, помимо ливермория, и такие названия для новых элементов, которые увековечили бы в таблице Менделеева имена Леонардо да Винчи и Галилео Галилея. А россияне выдвигали в качестве возможных названий для 116-го элемента наименование «московий» – в честь Москвы. Переговоры на эту тему ученые из России и США вели в формате телеконференций. В итоге было решено остановиться на компромиссных вариантах – флеровий и ливерморий. В декабре 2011 года первооткрыватели внесли «кандидатуры» этих названий в ИЮПАК, а полгода спустя – в мае 2012-го – организация их одобрила. Соответствующее решение было опубликовано в июльском номере ее официального издания – «Pure and Applied Chemistry» («Чистая и прикладная химия»). За новыми элементами закреплены краткие обозначения Fl и Lv.
Живым, динамичным и насыщенным выступлением запомнился вице-президент РАН Сергей Алдошин. Он назвал синтез новых элементов ярким научным открытием. По мнению академика, это еще один шаг в изучении фундаментальных свойств материи, который значительно расширил границы знания человека о мире и имеет большое значение для современной науки. Открытие этих сверхтяжелых элементов, обладающих новыми и необычными химическими свойствами, сравнительно долгим временем жизни, подтвердило гипотезу отечественных и зарубежных ученых о существовании «острова стабильности». Оно позволяет по-новому осознать ряд проблем ядерной физики – это вопрос о границах стабильности ядерной материи, существование ядер с необычной структурой и их распад, изучение свойств сверхтяжелых металлов, электронов в сильных электрических полях и, конечно, химических свойств новых полученных элементов.
Отметим, что все элементы тяжелее урана, который в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева расположен под номером 92, синтезируют сегодня в ядерных реакторах и ускорителях. Ядра всех сверхтяжелых элементов очень неустойчивы и распадаются на более мелкие ядра и частицы за считанные доли секунды. Но в середине ХХ столетия физики разработали теорию, согласно которой ядра некоторых сверхтяжелых элементов могут иметь особую конфигурацию, позволяющую им существовать минуты, часы, дни и месяцы – речь идет об «острове стабильности» сверхтяжелых элементов.
С. Алдошин полагает, что синтез флеровия и ливермория в очередной раз подтвердил основополагающий закон периодичности свойств химических элементов – закон Д.И. Менделеева, гениальное творение русского ученого, наложившего печать на развитие всей химической науки.
«Поэтому с особой гордостью хочется подчеркнуть роль российских ученых в этом открытии, – сказал вице-президент РАН. – Их многолетняя кропотливая работа, талант, приверженность традициям научных школ принесли свои плоды. За десять последних лет, несмотря на тяжелое для российской науки время, в ЛЯР имени академика Г. Флерова под руководством академика Ю. Оганесяна – благодаря уникальному ускорительному комплексу, новым прецизионным ядерно-физическим установкам, способным исследовать редкие процессы образования и распада тяжелых ядер – были синтезированы шесть новых самых тяжелых элементов Периодической таблицы с атомными номерами от 113 до 118. А также – около 50 наиболее тяжелых изотопов известных элементов – от 104 до 112. Именно в Дубне удалось впервые поставить эксперименты и получить первые данные о химических свойствах этих новых сверхтяжелых элементов, которые позднее были подтверждены учеными Германии, США и других стран. Фактически открытия российских ученых-экспериментаторов сформировали новое научное направление – химию сверхтяжелых элементов».
Сегодня открытия подобного масштаба невозможны без тесной международной кооперации, уверен С. Алдошин. И ОИЯИ – пример такого международного сотрудничества. Это организация, объединившая для изучения физико-химических свойств материи научный потенциал восточноевропейских и азиатских государств, – членами ОИЯИ являются 18 стран. Причем их круг расширяется – интерес к совместным исследованиям растет. И это неслучайно. Ядерная физика выступает в качестве генератора идей, стимулирует не только другие естественные науки, но и технический прогресс в целом. Кооперация обусловлена и созданием сложнейшего уникального оборудования, на котором проводятся научные эксперименты. Открытость и международность является гарантией мирного использования ядерной энергии.
«Впереди еще много интересных научных работ и экспериментов, в частности связанных с проявлением очертаний острова стабильности, исследованием химических свойств новых элементов. Но новая яркая страница в историю мировой науки уже вписана», – резюмировал академик.
Открытие 114-го и 116-го элементов сыграет большую роль в продвижении науки, нормализации экономического баланса, предотвращении страшных катастроф, подобных Фукусиме, а также поможет уберечь мир от использования ядерного оружия – такую точку зрения высказал Вильям Гольдштейн из Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса.
Дубну знают во всем мире как обитель ядерных исследований, констатировал мэр города Ливермора Джон Марчанд. Недаром в 1997 году 105-й элемент таблицы Менделеева был назван в честь подмосковного наукограда дубнием. Глава американского города вручил почетные грамоты Дубне (в лице ее мэра Валерия Проха), Объединенному институту ядерных исследований (в лице вице-директора Михаила Иткиса) и РАН (в лице вице-президента Сергея Алдошина). Также Д. Марчанд сказал, что по профессии он – химик, и, прежде чем стать мэром, 35 лет жизни посвятил химии. «Чистая наука показывает нам, откуда мы произошли, и вдохновляет нас на то, какими мы можем быть», – такими словами закончил он свою речь.
Без сомнения, этот день стал радостным событием не только для всех участников экспериментов по синтезу новых элементов, но и для многих людей на всем Земном шаре. Однако жизнь на этом не приостанавливается, и эйфория не может быть вечной. Успех не окончателен, неудачи не фатальны, значение имеет лишь мужество продолжать – как тут не вспомнить эту знаменитую фразу. И ученые продолжают. Кудесники от науки из Дубны уже подали заявку в ИЮПАК на признание 113-го, 115-го, 117-го и 118-го элементов – все они были впервые синтезированы в Объединенном институте ядерных исследований. Science must go on…
Фото автора.
На фото:
1. Страна Изотопия: остров Стабильности в море Нестабильности. 2–3. Слайды из доклада академика Юрия Оганесяна, научного руководителя ЛЯР ОИЯИ. 4. Президент ИЮПАК Тацуми Кацуюки. 5. Вице-директор ОИЯИ Михаил Иткис и научный руководитель ЛЯР ОИЯИ Юрий Оганесян. 6. Вице-президент РАН академик Сергей Алдошин. 7. Заместитель директора Ливерморской национальной лаборатории имени Э.Лоуренса Вильям Гольдштейн. 8. Мэр Ливермора Джон Марчанд вручает почетную грамоту мэру Дубны Валерию Проху.
www.nkj.ru
«В Дубне отмечают международное признание синтеза 114 и 116 элементов» в блоге «Наука»
В Объединенном институте ядерных исследований в Дубне сегодня отмечают международное признание открытия 114-го и 116-го элементов Таблицы Менделеева.Сообщение об этом было опубликовано в журнале «Pure and Applied Chemistry» еще в начале лета, и на sdelanounas писали о этом признании, но официальное объявление о долгожданном событии последовало только 2 сентября 2011 года на общеинститутском научном семинаре, состоявшемся в Лаборатории ядерных реакций имени Г.Н. Флерова. С докладом о предыстории и перспективах открытия новых сверхтяжелых элементов выступил научный руководитель лаборатории академик РАН Юрий Оганесян.
История научного поиска, который на протяжении десятилетий велся в ведущих лабораториях мира в попытке синтезировать 114-й и 116 элементы и получить экспериментальное доказательство существования т.н. «острова стабильности» в трансурановой области, продолжительна по времени, многозначна по испробованным учеными вариантам и весьма насыщенна по накалу человеческих эмоций – от отчаяния до надежды. Множество попыток синтеза этих элементов, предпринятых учеными не только России, но и США, Франции, Германии, Японии, приводили к нулевому результату. Так, например, синтезировать 114 элемент еще в 1985 году пыталась мощная международная коллаборация, образованная пятью научными центрами Германии, США и Швейцарии. Эксперимент закончился неудачей, после чего в среде ученых появилось пессимистическое мнение о том, что «остров стабильности» сверхтяжелых элементов, быть может, и существует, но доказать это невозможно.
Это мнение опровергли дубненские ученые, предложившие новую методику синтеза сверхтяжелых элементов и сумевшие в самый тяжелый для российской науки период в 90-е годы не только модернизировать ускоритель, но и создать новую аппаратуру, которая позволила повысить чувствительность эксперимента в 300 раз! В конце 1998 и начале 1999 годов в Дубне, в двух разных экспериментах, был синтезирован 114 элемент, в 2000-м — 116. Заявка на открытие новых элементов была подана в 2005 году, но для принятия решения объединенной комиссии экспертов международных союзов теоретической и прикладной химии (IUPAC) и физики (IUPAC) понадобилось целых шесть лет: видимо, физики были настолько ошеломлены фантастическими достижениями ученых Дубны, что подтверждающие эксперименты начали проводиться только в конце первого десятилетия нового века (и первый из них был поставлен в 2007 году в самом ОИЯИ).
- Не помню, когда так много делалось подтверждающих экспериментов в разных лабораториях – семь раз! – говорит Юрий Цолакович Оганесян. – Мало верили в это, даже совсем не верили. Но когда поставили эксперименты и увидели, что это есть, — возникла радость открытия.
Синтез 114 и 116 элементов, считает академик Оганесян, определяет развитие физики тяжелых ядер на многие годы вперед, он окажет большое влияние на развитие смежных наук – химии, физики атомного ядра, астрофизики и других.
Международное признание открытия этих двух элементов важно и потому, что оно стало первым шагом на пути к официальному признанию еще четырех новых сверхтяжелых элементов, синтезированных учеными Дубны в последние годы: 113-го, 115-го, 117-го и 118-го, материалы по которым также находятся на рассмотрении экспертов IUPAC и IUPAР.
— Теперь проще, — замечает Ю.Ц. Оганесян, — забиты два «колышка», и от них можно двигаться дальше. Образно говоря, «печка» есть, от которой можно плясать.
Эксперименты дубненских ученых и их коллег в других научных центрах мира по синтезу новых сверхтяжелых элементов помогают найти ответ на вопрос, который стоит перед человечеством с начала его истории: где предел материального мира? Можно напомнить, что первоначально в Таблице Менделеева содержались лишь 63 элемента, а великий Нильс Бор считал, что других элементов за номером 100 быть не может. В Дубне уже довели счет до 118-го и готовят новые эксперименты, создавая для этого более мощный ускоритель (он позволит повысить интенсивность пучка в 10 раз) и параллельно изучая химические свойства уже синтезированных элементов — это тоже огромное поле для научного поиска, рождающего новые фундаментальные знания.
- В истории развития цивилизации и человечества, — говорит еще один дубненский академик Дмитрий Васильевич Ширков, - интересны очевидные вещи – всем очевидные и поэтому невероятные. В чем величие Эйнштейна? Он понял, что всем очевидная вещь — академическое время всегда одно и то же – невероятна: поместите на орбиту близнецов, и они будут стариться с разной скоростью. В тех экспериментах, о которых говорил Юрий Цолакович Оганесян, удалось сделать то же – сломать предубеждение, и люди начали думать по-новому.
Наверное, в этих словах умудренного опытом ученого заключена самая высокая оценка: немногим удается продвинуть человеческое знание столь кардинально.
После решения, вынесенного экспертами IUPAC и IUPAР, дубненские ученые как первооткрыватели 114 и 116 элементов получили право предложить их названия. Какими они будут? Ю.Ц.Оганесян ответил на этот вопрос так:
- Названия элементов остаются на века, поэтому они должны быть сильно мотивированы. У нас есть коллаборанты, мнение которых мы также должны узнать. Думаю, что ответ будет дан в конце октября.
В заключение семинара директор Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ профессор Сергей Дмитриев поздравил академика Юрия Оганесяна и вице-директора ОИЯИ профессора Михаила Иткиса с высоким признанием их заслуг в развитии исследований по синтезу новых сверхтяжелых элементов — присуждением Государственной премии Российской Федерации за 2010 год.
Новости ОЭЗ «Дубна»
sdelanounas.ru
Американцы подтвердили открытие российских физиков
Группа американских исследователей подтвердила существование 114-го элемента периодической системы Д.И. Менделеева, впервые полученного российскими физиками из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне. Это открытие позволит русским ученым вписать новое название в таблицу элементов, а также поможет развить теорию “острова стабильности” сверхтяжелых атомов, полагают авторы статьи, принятой к печати в журнале Physical Review Letters. Новый элемент пока не имеет официального названия, а потому условно называется унунквадрием.
Авторами новой работы стали сотрудники Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory – LLNL, штат Калифорния). Группа ученых во главе с профессором Хейно Ницше (Heino Nitsche) повторила сложнейший эксперимент, позволивший дубнинским физикам заявить о получении нескольких ядер 114-го элемента еще десятилетие назад.
Интерес к сверхтяжелым элементам, ядра которых содержат большое количество протонов и нейтронов, а потому имеют огромную по меркам ядерной физики массу, обусловлен перспективами обнаружения так называемого “острова стабильности”. Ядра всех сверхтяжелых элементов очень неустойчивы и быстро распадаются. Однако в середине прошлого века была разработана теория, согласно которой некоторые из ядер могут иметь особую конфигурацию, позволяющую им существовать минуты, часы, дни и месяцы. Некоторые ученые убеждены, что сверхтяжелые элементы могут быть стабильны даже в течение миллионов лет. Какими свойствами обладают эти ядра и насколько полезными они окажутся в практическом смысле, ученым пока неясно. Кроме того, точно неизвестно, начиная с какой массы ядра сверхтяжелого элемента образуют этот самый “остров”, загадкой остается и его протяженность.
В своих экспериментах группа Ницше смогла синтезировать всего два ядра 114-го элемента, одно из которых имело массу 286 атомных единиц массы, а второе – 287. При этом время жизни первого ядра составило десятую долю секунды, тогда как второе просуществовало примерно полсекунды, прежде чем распасться на более мелкие частицы. “Основываясь на идеях 60-х годов прошлого века, мы полагали, что остров стабильности находится где-то в районе 114-го элемента. Согласно современным представлениям, стабильные ядра сверхтяжелых элементов могут иметь 120 или 126 протонов. Наша работа позволит выяснить, какие из представлений являются правильными и как нужно скорректировать наши модели”, – сказал Кен Грегорич (Ken Gregorich), ведущий научный сотрудник лаборатории и один из соавторов публикации.
Возможно, в ближайшие недели физики из Объединенного института ядерных исследований в подмосковной Дубне и их американские коллеги официально объявят также и об успехе эксперимента по синтезу 117-го элемента таблицы Менделеева, начатого в июле этого года. Об этом в интервью РИА “Новости” сообщил директор ОИЯИ академик Алексей Сисакян. “Сегодня мы находимся накануне открытия 117-го элемента таблицы Менделеева. Какие-то еще научные факты нужно проверить, но уже есть положительный результат”, – сказал Сисакян. Он отметил, что этот эксперимент, который проводится в Лаборатории имени Г.Н. Флерова в Объединенном институте ядерных исследований под руководством академика Юрия Оганесяна, является прекрасным примером “взаимовыгодного и двунаправленного сотрудничества”.
“Мишень из берклия нам помогли сделать наши коллеги из Окриджской и Ливерморской национальных лабораторий в США. В Димитровграде в НИИ атомных реакторов мишень была изготовлена, и эта мишень работает на нашем циклотроне тяжелых ионов”, – сказал ученый. Он добавил, что полученные результаты носят сугубо предварительный характер, и пока еще уверенно говорить об синтезе 117-го элемента нельзя – необходима дополнительная проверка. Эксперимент будет продолжаться до конца года.
Сотрудники Лаборатории ядерных реакций имени Г.Н. Флерова с 1960-х годов успешно синтезируют трансурановые элементы. В лаборатории синтезированы элементы с 100-го по 108-й, при этом 105-й получил наименование “дубний”. Здесь же были получены сверхтяжелые элементы с атомными номерами со 112-го по 116-й и самый тяжелый на сегодня 118-й элемент. Теперь ученые намерены заполнить “пробел” и синтезировать 117-й элемент.
В природе неизвестны элементы с атомными номерами (числом протонов в ядре атома) больше 92, то есть тяжелее урана. Более тяжелые элементы, например, плутоний, могут получаться в атомных реакторах, а элементы тяжелее 100-го (фермия) можно получать только на ускорителях путем бомбардировки мишени тяжелыми ионами. При слиянии ядер мишени и “снаряда” и возникают ядра нового элемента. Для получения 117-го элемента на циклотроне У-400 ионами кальция-48 бомбардировали мишень из берклия-249. Берклий – чрезвычайно дорогой материал, около 25 миллиграммов этого вещества предоставили российским ученым их коллеги из США.
russiaregionpress.ru
|
|
..:::Счетчики:::.. |
|
|
|
|
|
|
|
|