Цивилизация
Эксперимент по синтезу 117-го элемента начался 27 июля 2009 года. Уже осенью источники в ОИЯИ рассказывали, что эксперимент идет успешно и новый элемент уже удалось надежно зарегистрировать. Однако в научной среде открытие считается официально свершившимся, когда сообщение о нем появляется на страницах официального рецензируемого научного журнала. Тогда же называлось и название журнала – Physical Review Letters, но сообщения, конечно, носили неофициальный характер.
И вот наконец получен официальный анонс – публикация, посвященная синтезу элемента номер 117, появится в следующем выпуске журнала.
Элемент, который получен российскими и американскими физиками, аномально тяжел. Только представьте – он на 40% тяжелее свинца!
Новое открытие завершает заполнение периодической системы с первого и до 118-го элемента. 118-й элемент был открыт в Дубне в 2006 году, а вот клетка 117-го оставалась до сих пор пустой.
Время жизни элемента номер 117 относительно велико, что подтверждает теории о том, что в районе 116–118 элемента существует «островок стабильности». Все три элемента «живут» заметно дольше, чем их более легкие соседи. Насколько длинным является островок и продолжится ли тенденция к дальнейшей стабилизации, покажут только будущие исследования.<2>
«В Лаборатории ядерных реакций (ЛЯР) им. Г. Н. Флерова Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) синтезирован новый 117-й элемент Периодической таблицы Д. И. Менделеева. Эксперименты (руководитель — академик Юрий Оганесян) проводились на ускорителе тяжелых ионов ЛЯР ОИЯИ в сотрудничестве с национальными лабораториями США в Ок-Ридже и Ливерморе, с Университетом Вандербильта (США), а также с Научно-исследовательским институтом атомных реакторов (Димитровград, Россия). Синтез нового элемента осуществлен в реакции ускоренных ионов кальция-48 с уникальной мишенью из изотопа искусственного 97-го элемента — берклия-249, период полураспада которого составляет всего 320 дней. Его наработка была осуществлена на самом мощном на сегодняшний день в мире атомном реакторе HIFR Национальной лаборатории США в Ок-Ридже», — передает пресс-служба ОИЯИ слова директора института академика Алексея Сисакяна.
В ходе длительного (более полугода) эксперимента было зарегистрировано 6 событий «рождения» нового элемента.
Свойства распада изотопов элемента 117 и его дочерних продуктов — изотопов элементов 115, 113, 111, 109, 107 и 105 — вместе с ранее синтезированными в Дубне изотопами элементов 112–116 и 118 являются прямым экспериментальным доказательством существования «островов стабильности» сверхтяжелых ядер.
Время жизни новых изотопов элементов 115, 113 и 111, измеряемое секундами, позволяет исследовать их химические свойства существующими экспрессными радиохимическими методами: проверяется периодичность изменения химических свойств тяжелейших элементов на основе фундаментальных законов квантовой электродинамики, описывающих электронную структуру сверхтяжелых атомов. Подобные эксперименты с открытыми ранее изотопами элементов 112 и 114 уже проводятся в ЛЯР ОИЯИ в широком сотрудничестве с ведущими радиохимическими лабораториями мира, говорится в сообщении пресс-службы.
Сотрудники Лаборатории ядерных реакций имени Флерова с 1960-х годов успешно синтезируют новые элементы. Во времена СССР здесь были получены 104, 105, 106, 107, 108 элементы. Здесь же были синтезированы впервые сверхтяжелые элементы с атомными номерами со 112 по 116 и самый тяжелый на сегодня 118-й элемент. Теперь ученым удалось заполнить «пропуск» и синтезировать 117-й элемент.
«Всего было получено шесть цепочек последовательного распада ядер 117-го элемента, причем нам удалось получить три разных изотопа нового элемента, а также новые изотопы элементов 115, 113, 111, 109, 107, 105», — сказал руководитель эксперимента Юрий Оганесян.
Хотя в обозримом будущем практического применения у сверхтяжелых короткоживущих элементов, скорее всего, найдено не будет, эксперименты по их синтезу очень важны для фундаментальной науки. В ходе таких опытов ученые проверяют существующие модели, объясняющие, как нейтроны и протоны, образующие ядро всех элементов, кроме водорода, связаны между собой. Эти модели, в свою очередь, могут объяснить феномен различного содержания тех или иных элементов в материи Вселенной, а также предсказать возможное существование экзотических сверхтяжелых элементов, являющихся достаточно стабильными для существования на Земле или в метеоритах.