В поисках тяжелых элементов

Физики из немецкого Центра исследования тяжелых ионов (GSI) в Дармштадте (Гессен) при участии российских коллег в субботу начинают эксперимент по синтезу нового химического элемента с атомным номером 120, который в случае успеха станет самым тяжелым известным элементом и откроет новый, восьмой период таблицы Менделеева.

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. При слиянии ядер мишени и "снаряда" и возникают ядра нового элемента.

Самый тяжелый элемент на настоящее время - 118-й - был получен в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне. В GSI в 1996 году был получен 112-й элемент, который в июле 2010 года был официально назван коперникием.

Руководитель эксперимента профессор Зигурд Хофманн рассказал РИА "Новости", что в качестве "снарядов" будут использоваться ядра хрома-54, а в роли мишени - кюрий-248. Планируется, что период полураспада нового элемента будет составлять от 10 до 30 микросекунд.

Российские ученые тоже планируют эксперименты по синтезу 120-го элемента. В Дубне в 2007 году была предпринята попытка получить этот элемент путем обстрела мишени из плутония-244 ионами железа-58, однако ни одного случая рождения нового ядра не было зафиксировано. Теперь физики хотят попробовать новый метод.

"Мы будем пробовать реакцию между титаном-50 и калифорнием-249. По расчетам, там вероятность образования ядер 120-го элемента несколько выше... Но проблема в том, что пока никто в мире не может получить на ускорителе хороший пучок ядер титана", - говорит заместитель директора Лаборатории ядерных реакций имени Флерова ОИЯИ Андрей Попеко.

Дело в том, что титановый "пар" при температуре 2,5 тысячи градусов, необходимый для получения потока ионов титана, неожиданно оказался очень химически агрессивным и активно соединялся с другими веществами. Пока не удается получить устойчивый поток ионов титана-50.

Академик Оганесян в статье, опубликованной в журнале Pure and Applied Chemistry, пишет, что теория квантовой электродинамики и теория атома, созданная Резерфордом, допускает существования атомов с числом протонов в ядре, равном 170 и даже больше. То есть, теоретически, таблица Менделеева может продолжаться до 170-й клетки.

Теория "острова стабильности" указывает на возможность существования сверхтяжелых ядер с числом протонов 120 или 122, которые за счет эффекта замкнутых оболочек могут существовать десятки и сотни лет.

"Я думаю, что периодическая таблица (элементов) закончится между 120-м и 126-м элементом. За пределами этой области исчезают эффекты оболочек, и атомные ядра не могут больше существовать", - полагает Зигурд Хофман.

Академик Борис Мясоедов, глава секции химии Отделения химии и наук о материалах РАН, в феврале 2009 года заявлял, что ученые обсуждают теоретическую возможность расширения таблицы Менделеева до 150 элементов.