Российские физики готовятся к синтезу 120-го элемента таблицы Менделеева

28.07.2009 14:43

РИА НОВОСТИ: Физики из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне, где в понедельник вечером начался эксперимент по синтезу 117-го элемента таблицы Менделеева, готовятся сделать следующий шаг — создать 120-й элемент, сообщил РИА Новости руководитель сектора синтеза сверхтяжелых ядер Лаборатории ядерных реакций имени Флерова ОИЯИ Владимир Утенков.
В природе не существует элементов с атомными номерами (числом протонов в ядре атома) больше 92, то есть тяжелее урана. Более тяжелые элементы, например, плутоний, могут нарабатываться в атомных реакторах, а элементы тяжелее 100-го (фермия) можно получать только на ускорителях, путем бомбардировки мишени тяжелыми ионами.
В Лаборатории Флерова ранее были получены сверхтяжелые элементы с атомными номерами со 112 по 116 и самый тяжелый на сегодня 118-й элемент. В понедельник на одном из пяти ускорителей лаборатории — циклотроне У-400 — начался эксперимент по синтезу 117-го элемента с помощью слияния ядер берклия-249 и кальция-48. По словам Утенкова, еще в 2007 году в лаборатории уже была предпринята попытка получить 120-й элемент с помощью бомбардировки мишени из плутония разогнанными в циклотроне ионами железа.
"К сожалению, ядра железа — более тяжелый бомбардирующий элемент, повышается температура получившихся ядер, снижается их устойчивость. Тяжелее сливаются ядра, заряд большой — увеличиваются кулоновские силы отталкивания. Вероятность значительно ниже, и поэтому нам пока не удалось наблюдать 120-й", — сказал собеседник агентства.
По его словам, немецкие физики тоже пытались получить 120-й элемент, используя другую комбинацию — уран с никелем, но тоже безуспешно.
"Поэтому сейчас мы думаем о том, чтобы использовать титан-50. Например, облучая берклий титаном, можно получить 119-й элемент. Берклий распадается в калифорний, а калифорний-98 с титаном — это уже 120-й", — сказал ученый.
В Лаборатории имени Флерова уже начата подготовка к этим экспериментам. Главная задача — получить высокие интенсивности ускоренных пучков титана-50. Для этого будет проведена существенная модернизация ускорителя У-400.
Модернизация начнется после окончания эксперимента по синтезу 117-го элемента и займет около года. После этого физики лаборатории начнут синтез новых элементов с атомным номером более 118.

* * *

РИА НОВОСТИ: Рождение первого ядра 117-го элемента таблицы Менделеева, эксперимент по синтезу которого начался в понедельник вечером в подмосковной Дубне, может произойти уже в ближайшие 10-15 дней, считает научный сотрудник Объединенного института ядерных исследований, руководитель сектора Лаборатории ядерных реакций имени Флерова Владимир Утенков.
"Можно надеяться, что уже через десять дней мы получим первое ядро 117-го элемента", — сказал ученый в интервью РИА Новости. Ранее в Лаборатории Флерова с помощью бомбардировки мишеней ускоренными в циклотроне частицами были получены сверхтяжелые элементы с атомными номерами со 112 по 116 и самый тяжелый на сегодня 118-й элемент. Для синтеза "пропущенного" 117-го элемента мишень из берклия-249 будут "обстреливать" ионами из кальция-48. При слиянии ядер мишени и "снаряда" будет рождаться новый элемент. Однако когда это произойдет, ученые точно предсказать не могут.
"Есть некоторые неопределенные факторы, например, вероятность образования. Хотя мы знаем, как это происходило со 116-м, со 118-м элементами. Исходя из этой вероятности и предполагаемой интенсивности пучка, можно предполагать, что дней через десять", — сказал Утенков.
"Но еще вступает в силу статистика — он может прийти через пять дней, а может через 20. Ориентировочно — пару недель, десять дней", — добавил собеседник агентства.
В ускорителе У-400 ионы кальция-48 будут разгоняться до скорости, составляющей примерно 10% от скорости света, то есть 30 тысяч километров, сказал заместитель директора Лаборатории имени Флерова Андрей Попеко. Только на такой скорости при столкновении ядра могут преодолеть кулоновский барьер (силы отталкивания между положительно заряженными ионами) и слиться, порождая ядро нового элемента. Однако если скорость будет выше, слияния тоже не произойдет — и "мишень", и "снаряд" разлетятся на множество осколков.
За секунду в мишень будет попадать огромное количество ионов — 10 в 13-й степени, то есть 10 триллионов, сказал Владимир Утенков, однако слияние ядер — чрезвычайно редкое событие. Согласно принятой практике, получение одного ядра нового элемента недостаточно, чтобы заполнить пустую клетку в таблице Менделеева. Ученые должны зафиксировать рождение нового элемента — "событие", как говорят физики, — несколько раз. После этого необходимо получить независимое подтверждение — реакцию должны воспроизвести другие лаборатории. Только после этого новый элемент получит временное название "унунсептий" (от латинских названий цифр номера 117) и обозначение Uus. Затем открытие должен подтвердить Международный союз чистой и прикладной химии (IUPAC), и только после этого первооткрыватели могут предложить постоянное имя для элемента.
Этот процесс может занять многие годы. Так, 112-й элемент, открытый в 1996 году физиками из германского Дармштадта, только несколько недель назад был официально признан IUPAC, и физики предложили для него название "коперникий".
Все необходимые научные материалы по признанию приоритета открытия уже синтезированных за последние годы в Дубне новых элементов (от 113 по 116 и 118) направлены в IUPAC. Над их изучением работает международная комиссия достаточно авторитетных химиков и физиков.
В Объединенном институте ядерных исследований ожидают, что уже до конца этого года комиссия примет свое решение.

   Возврат к списку новостей        ВЕРСИЯ ДЛЯ ПЕЧАТИ