Как известно, сейчас на Земле всего 83 стабильных химических элемента, хотя при образовании Солнечной системы элементов родилось гораздо больше. Самый легкий - водород с атомным номером 1, самый тяжелый - уран с номером 92. Но сохранились лишь те, время жизни которых больше возраста Земли - 4,5 миллиарда лет. Другие распались и не дожили до наших дней. Причем это касается только сверхтяжелых элементов, чей номер в таблице Менделеева превышает 83. А, к примеру, уран распадется и сейчас.
Хотя казалось, с чего бы ядрам атомов разваливаться? Ведь теория "отца" атома Резерфорда справедлива и для элементов с атомными номерами 170 и даже более. Еще в 30-х годах прошлого века физики вроде бы докопались до истины, предложив красивую модель деления ядра, состоящего из нейтронов и протонов. Ядро якобы подобно капле жидкости. Его стремятся разорвать заряженные протоны, но им препятствуют силы поверхностного натяжения. Чем больше протонов, тем нестабильней ядро. Поэтому-то легкие элементы живут миллиарды лет, а сверхтяжелые разваливаются.
- Но постепенно появились данные, которые противоречили этой теории, - говорит вице-директор Объединенного института ядерных исследований Михаил Иткис. - В ходе экспериментов ученые заметили, что некоторые тяжелые элементы делятся как-то странно, не вписываясь в теорию.
- Более того, появились признаки, что стабильными могут быть элементы, которым теория это категорически запрещала. И вот в конце 60-х годов группой ученых из разных стран была создана новая модель атомного ядра. В ней доказывалось, что ядро - это не совсем аморфная капля, у него куда более сложная структура (ее назвали замкнутой протонной оболочкой). Именно благодаря ей должен существовать "остров стабильности" - группа сверхтяжелых элементов, которые могут прожить определенное время, не распадаясь. Этот вывод и стал сигналом для поиска.
Более того, теоретики дали экспериментаторам "ключ" для синтеза новых элементов. Они доказали, что существуют "магические числа" (число протонов и нейтронов в ядре), при которых ядра сверхтяжелых элементов будут стабильны. Скажем, элемент на вершине "острова стабильности" должен иметь 120 протонов и 184 нейтрона. Кстати, именно к нему и стремятся физики, синтезируя новые элементы. Его срок жизни может составить тысячи, а может, миллионы лет. Таким образом появляется шанс, в принципе, получать принципиально новые материалы. Что же касается только что синтезированного 117-го унунсептия, то у него "всего" 117 протонов и 177 нейтронов. Он прожил доли секунды.
Эксперимент был задуман академиком Юрием Оганесяном еще шесть лет назад, но только сейчас воплотился в жизнь. Все дело в атомах берклия-249, который использовался в данной работе. Только с его помощью можно было добраться до 117-го. Почему именно берклий?
- Дело в том, что для обстрела мишени у нас применяется один из изотопов кальция, у которого 20 протонов, - говорит Михаил Иткис. - Раз у нового элемента должно быть 117 протонов, требовался элемент с 97 протонами. А это только берклий. Но он очень капризен, так как живет всего 320 дней и распадается. Его нарабатывают только в США. Требовалось накопить 25 миллиграмм этого элемента, выделить, очистить от примесей, привезти в Россию, доставить в Димитровград, сделать мишень, отправить ее в Дубну, поставить на ускоритель и облучать шесть месяцев, чтобы для надежности результата получить минимум шесть атомов 117-го элемента. По сути, по одному в месяц.
Ранее дубненскими физиками впервые в мире были синтезированы новые, долгоживущие сверхтяжелые элементы с порядковыми номерами 113, 114, 115, 116 и 118. По мнению специалистов, результаты многолетних работ ядерщиков из Дубны - одно из наиболее выдающихся достижений российской науки.
Источник: "Российская газета"
