Физики прошлись по краю Периодической таблицы элементов
Рекордсмен в сверхтяжелом весе
Российские ученые из Лаборатории ядерных реакций имени
Г. Н. Флерова ОИЯИ при поддержке американских физиков впервые в мире получили сверхтяжелый 117-й элемент таблицы Менделеева. И тем самым, образно выражаясь, заполнили пустовавшую прежде клетку между синтезированным в 2006 году 118-м элементом и 116-м, атомы которого были добыты еще в 2000 году.
О выдающемся достижении сообщил научный руководитель лаборатории и экспериментов академик Российской академии наук Юрий Оганесян. Кстати, и 118-й, и 116-й элементы - тоже достижения Дубны. Как и со 102-го по 108-й. А в процессе сверхтяжелых усилий были зафиксированы появления 114-го, 113-го и 112-го элементов. И эта область - ядерного синтеза - возможно, единственная, в которой Россия остается мировым лидером.
Унунгексий, унунсептий, унуноктий
Элемент с порядковым номером 117 был синтезирован на ускорителе У-400 в процессе бомбардировки мишени из берклия-249 (97-й в таблице Менделеева) ионами кальция-48. К решающему эксперименту готовились давно, и сам он был начат еще летом 2009 года.
Названия у элемента пока нет - только условное обозначение: «унунсептий». Что в переводе с латыни означает «один-один-седьмой». Соответственно соседа справа называют пока «унуноктием» («один-один-восьмой»). А слева - «унунгексием» («один-один-шестой»).
Приказали: должно жить
Прежде считалось: чем тяжелее трансурановый элемент таблицы Менделеева, тем короче его жизнь. И каждый следующий распадается быстрее предыдущего. А сверхтяжелые элементы вообще живут какие-то мгновения, за которые нельзя изучить их свойства. Стало быть, и синтезировать что-то новое бессмысленно.
Однако теоретики предсказали: тяжелые и сверхтяжелые ядра могут быть стабильными. По крайней мере стабильнее, чем предполагалось. Особенно если увеличивать в них количество нейтронов. И получение уже 114-го элемента подтвердило эту гипотезу экспериментально. Время его жизни удалось продлить в миллион раз.
Ныне, по словам ученых, синтез все более тяжелых элементов убеждает: таблица Менделеева, возможно, бесконечна. И на дальних ее окраинах действительно существует так называемый «остров стабильности» - область, в пределах которой сверхтяжелые ядра живут долго. Гораздо дольше, чем принято было считать.
- Время жизни химических элементов, находящихся на вершинах «острова стабильности», может составлять миллионы лет, - говорил Юрий Оганесян еще тогда, когда приступал к синтезу 118-го элемента. Это значит, что какие-то совсем уж запредельные ядра можно найти где-нибудь во Вселенной.
Зачем ходить так далеко
Физики полагают: главное для них - это изучить свойства синтезированного элемента. И посмотреть, насколько они - свойства - отличаются от предсказанных. А теория соответствует практике. Для 117-го элемента это дело грядущих экспериментов, которые начнутся после модернизации ускорителя. Ожидается, что последует и синтез еще более тяжелых элементов - с дальних окраин таблицы Менделеева. Какой тут возможен результат?
- Познание - это и есть результат, - говорит Юрий Оганесян.
А как подчеркивал в свое время директор ОИЯИ академик РАН Алексей Сисакян, еще не было в истории науки такого открытия, которое через несколько лет не дало бы какого-то практического выхода.
К слову, еще в 1937 году был получен и прописан в пустующую клеточку под номером 43 первый искусственный элемент - технеций. Тогда казалось, что смысл в нем один - пополнить таблицу, в которой не должно быть дырок. Однако спустя годы выяснилось: сплавы и соли технеция позволяют бороться с коррозией.
Есть еще одно следствие процесса заполнения дырок в таблице Менделеева и походов в неведомое. Правда, физики о нем не распространяются. Поскольку это уже затрагивает область личной веры. Но анонимно некоторые ученые выражают мистическое удовлетворение экспериментами. Мысли у них примерно такие же, как и у генетиков, проникающих в тайны генетического кода: не могла сама природа случайно создать столь совершенный порядок, какой однажды был то ли обнаружен наяву, то ли подсмотрен во сне Дмитрием Менделеевым. И впоследствии оформлен в виде одноименной таблицы.
СПРАВКА «КП»
|
Неземной порядок
Дмитрий Менделеев обнародовал свою знаменитую Периодическую таблицу в 1869 году. Тогда она выглядела куда скромнее, чем сегодня. Многие клеточки были пусты. И, естественно, в таблице не были представлены достижения атомного века - трансурановые элементы.
Номер элемента в таблице - это число (Z) положительно заряженных протонов в ядре. Кроме них, есть еще и нейтральные нейтроны (N). Атомный вес - это А (Z+N).
Если в ядре станет хотя бы на один протон больше или меньше, то это будет уже другой элемент, другая клеточка таблицы. Количество нейтронов в ядре на химические свойства элемента не влияют. Ядра с одинаковым количеством протонов, но с разным количеством нейтронов встречаются часто и называются изотопами.
Самый тяжелый элемент, который можно найти в природе, - это уран. Трансурановые элементы (находящиеся за ураном) синтезируют только в ядерных реакторах или ускорителях.
По нынешним представлениям, Периодическая таблица - одна и верна для всей Вселенной. То есть какой-то другой не существует. Равно как нет и экзотических элементов, которые могли бы «затесаться» среди уже учтенных в таблице. Поэтому всякие там «турбинии», «рубинии» с экзотическими свойствами, эксплуатируемые фантастами, - это чистой воды выдумки.
Кстати, то, что Периодическая система едина, хорошо согласуется с недавней директивой Ватикана: считать, что и Бог един для всех обитателей Вселенной - и людей, и инопланетян.
