Работы велись в Лаборатории ядерных реакций (ЛЯР) им. Г.Н. Флёрова дубненского Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) успешно. Свойства 117-го и ранее синтезированных в Дубне частей N 112-116 и 118 являются прямым доказательством существования так называемого "острова стабильности" сверхтяжелых частей, предсказанного теоретиками еще в 60-е годы прошедшего века и значительно расширяющего
Работы велись в Лаборатории ядерных реакций (ЛЯР) им. Г.Н. Флёрова дубненского Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) успешно. Свойства 117-го и ранее синтезированных в Дубне частей N 112-116 и 118 являются прямым доказательством существования так называемого "острова стабильности" сверхтяжелых частей, предсказанного теоретиками еще в 60-е годы прошедшего века и значительно расширяющего пределы таблицы Менделеева. Редакции "Известий" об уникальном опыте еще в марте произнес управляющий ЛЯР академик Юрий Оганесян, но разрешение на публикацию дал лишь на данный момент. О сути опыта обозревателю Петру Образцову поведал создатель открытия академик Юрий Оганесян.
известия: Чем вызван интерес ученых к синтезу сверхтяжелых частей, которые и существуют-то ничтожно малюсенькое время?
юрий оганесян: После открытия в 1940-1941 годах первых искусственных частей - нептуния и плутония - вопрос о границах существования частей стал только интересным для базисной науки о строении материи. К концу прошедшего века были открыто 17 искусственных частей и найдено, что их ядерная стабильность резко миниатюризируется с увеличением атомного номера. При переходе от 92-го элемента - урана - к 102-му элементу - нобелию период полураспада ядра миниатюризируется на 16 порядков: от 4,5 млрд лет до нескольких секунд. Поэтому числилось, что продвижение в область еще более тяжелых частей приведет к лимиту их существования, по существу обозначит границу существования вещественного мира. Но среди 60-х годов теоретиками в один момент была выдвинута гипотеза о возможном существовании сверхтяжелых атомных ядер. По расчетам, время жизни ядер с атомными номерами 110-120 должно было существенно возрастать по мере роста в их числа нейтронов. Согласно новым представлениям они образуют широкий "полуостров стабильности" сверхтяжелых частей, что существенно расширяет границы таблицы частей.
и: Удалось ли это подтвердить экспериментально?
оганесян: В 1975-1996 годах физикам Дубны, Дармштадта (GSI, Германия), Токио (RIKEN) и Беркли (LBNL, США) удалось изучить эти реакции и синтезировать 6 новых частей. Более тяжелые элементы 109-112 были получены впервой в GSI и повторены в RIKEN. Но периоды полураспада более тяжелых ядер, обретенных в этих реакциях, составляли всего только десятитысячные или даже тысячные толики секунды. Гипотеза о существовании сверхтяжелых частей впервой получила экспериментальное подтверждение в Дубне, в исследованиях, проводимых нашей группой в сотрудничестве с учеными из Гос лаборатории им. Лоуренса в Ливерморе (США). Нам удалось кардинально поменять подход к синтезу сверхтяжелых ядер, например, способом обстреливания мишени из искусственного элемента берклия (N 97) пучком снаряда из только редкого и дорогого изотопа кальция (N 20) с массой 48. При слиянии ядер выходит элемент N 117 (97 + 20 = 117). Результаты превзошли даже самые оптимистичные ожидания. В 2000-2004 годах, практически в течение 5 лет, непосредственно в таких реакциях впервой были синтезированы сверхтяжелые элементы с атомными номерами 114, 116 и 118.
и: А какой непосредственно научный вклад внесли американские ученые?
оганесян: В ядерной реакции с пучком кальция 117-й элемент может быть получен только с внедрением мишени из искусственного элемента берклия. Период полураспада этого изотопа составляет всего 320 дней. Из-за короткого времени жизни наработку берклия в требуемом количестве (20-30 миллиграммов) необходимо вести в реакторе с очень высокой плотностью потока нейтронов. Такая задача по плечу только изотопному реактору Гос лаборатории США в Ок-Ридже. Кстати, непосредственно в этой лаборатории был впервой произведен плутоний для американской атомной бомбы. Потому что с момента производства берклия его количество убывает вдвое через 320 дней, необходимо было все работы вести в высоком темпе. И не только в лабораториях, ну и в официальных структурах Рф и США, связанных с сертификацией необычного материала, транспортировкой высокорадиоактивного продукта наземным и воздушным транспортом, техникой безопасности и т.д..
и: Достойно приключенческой повести. А что было дальше?
оганесян: Поначалу июня 2009 года контейнер прибыл в Москву. Из этого вещества в НИИ атомных реакторов (г. Димитровград) была изготовлена мишень в виде тончайшего слоя берклия (300 нанометров), нанесенного на неширокую титановую фольгу; в июле мишень была доставлена в Дубну. К этому моменту в ЛЯР все подготовительные работы были завершены, и началось непрерывное облучение мишени насыщенным пучком кальция. Уже в первом облучении мишени продолжительностью 70 дней нам сопутствовала удача: детекторы 5 раз зарегистрировали картину образования и распада ядер 117-го элемента. Как и ожидалось, ядра этого элемента трансформировались в ядра 115-го элемента, 115-й элемент преобразовывался в 113-й, а позже 113-й элемент переходил в 111-й. А 111-й элемент распадался с периодом полураспада 26 секунд. В ядерном масштабе это большущее время! На данный момент таблица Менделеева пополнилась еще одним из самых тяжелых частей с атомным номером 117.
и: Наших читателей, естественно, заинтересует, какое практическое применение может иметь ваше открытие.
оганесян: Сейчас, естественно, никакого, ведь получено всего несколько атомов элемента N 117. С базисной точки зрения представления о нашем мире на данный момент должны очень обменяться. Более того, если синтезируются элементы с большущим периодом полураспада, то не исключено, что они есть и в природе и могли "дожить" до нашего времени с момента образования Земли - 4,5 млрд лет. И опыты по их поиску нами ведутся, в глубине Альпийских гор стоит наша установка.
и: Вопрос из другой плоскости. Как вы считаете, почему элементарные успехи в ядерной физике за последние лет 20 так и не были отмечены Нобелевскими премиями?
оганесян: Физика - большая. Видимо, для членов Нобелевского комитета более интересны другие области этой науки. А достойных ученых взаправду много. Кстати, должен называть участников нашего опыта: Муниципальная лаборатория в Ок-Ридже (проф. Джеймс Роберто), Институт им. Вандербильта (проф. Джозеф Гамильтон), Муниципальная лаборатория им. Лоуренса в Ливерморе (Доун Шонесси), НИИ атомных реакторов, г. Димитровград (Миша Рябинин) и Лаборатория ядерных реакций ОИЯИ (управляющий Юрий Оганесян).
От редакции. Временно элемент N 117 получит название "один-один-семь" по-латыни, другими словами унунсептий. Группа академика Юрия Оганесяна - создатели открытия - имеет полное право дать настоящее имя этому элементу, также открытым ими элементам N 114-116 и 118. В "Неделе" от 26 марта мы предложили читателям представить свои предложения по наименованию "наших" частей. Пока разумным представляется только "курчатовий" для 1-го из этих частей. Конкурс продолжается.
Источник: Известия Науки
