Поиск по статьям и
новостям

  
ipad
Подписка
vote
megapolis
Говорит Москва
Информационный центр Правительства Москвы
aura
lazer
ofshoram

Увидеть остров с Эвереста

Физики дополняют список новых химических элементов.

Виола Егикова

Она нам знакома еще со школьных лет. Таблица Менделеева - такой же неотъемлемый атрибут ученической жизни, как, скажем, таблица умножения или алфавит. Может быть, потому очередное сообщение о новых химических элементах подчас воспринимается широкой публикой как нечто рядовое, обычное. Но недавно у нее был серьезный повод еще раз убедиться в ошибочности таких представлений: в этом году главная премия страны, вручаемая по традиции в День России, 12 июня, была дана двум физикам как раз за дополнение Периодической таблицы элементов. Высокую награду получили профессор Михаил Иткис и академик Юрий Оганесян из Объединенного института ядерных исследований в Дубне.

Так совпало, что почти одновременно с этим событием Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) официально утвердил открытие двух новых химических элементов - 114-го и 116- го, включив их в таблицу Менделеева с условными пока названиями унунквардий и унунгексий. Собственно, это и не название вовсе, а латинский вариант порядкового номера. До настоящего названия, которое может присуждать только упомянутая международная организация, надо еще пройти немалый путь официальных обсуждений и согласований, но авторы открытия имеют право на приоритетные предложения. И они уже прозвучали. Поскольку открытие было сделано в подмосковной Дубне, в лаборатории ОИЯИ, которая носит имя академика Г. Н. Флерова, российские физики высказались за название 114-го флеровием, а 116-го - московием.

Не исключено, именно эти обозначения дополнят со временем таблицу Менделеева, и тогда замечательная история открытий Объединенного института ядерных исследований найдет в ней новое отражение, ведь сравнительно недавно за 105-м элементом IUPAC закрепил имя "дубний" - в честь города, где он был получен впервые. Кстати, и еще одно название могло бы ассоциироваться с Россией, ведь долгие годы шли споры по поводу 104-го: его синтезировали в США почти одновременно с Дубной, и по обе стороны океана настаивали на своем варианте наименования. В нашей стране считали, что элемент надо назвать курчатовием в честь академика Игоря Курчатова, американцам 104-й виделся как резерфордий в честь физика Эрнеста Резерфорда. До сих пор можно встретить обе версии, хотя в официальной таблице IUPAC значится Rf, что указывает на выбор второго варианта.

Но история названий химических элементов - отдельная тема, многие из них рассказывают не только об ученых, но и странах, в которых были сделаны открытия. Присутствует в этой таблице, кстати, и Россия, но только в латинском варианте имени - Рутения, в честь России обозначили элемент за номером 44 - рутений. Он был открыт профессором Казанского университета Карлом Клаусом в 1844 году, а к тому времени, когда Дмитрий Менделеев обнародовал свой знаменитый Периодический закон, было известно уже 63 элемента. Любопытно, что его гениальный труд, давно ставший классикой, в свое время вызывал у коллег упорное непонимание, на ученом совете Санкт-Петербургского университета профессору Менделееву даже недвусмысленно намекнули: пора бы наконец и делом заняться. И надо было обладать удивительной фантазией и большой смелостью, чтобы продолжать начатое, сгруппировать химические элементы в таблицу.

Принципы, сформулированные ученым, получили полное подтверждение, когда обнаружились новые элементы. В начале минувшего века был открыт последний из тех, что существуют в природе, после чего несколько десятилетий картина химических элементов оставалась неизменной. А потом появилась еще одна смелая гипотеза: таблица Менделеева не может ограничиваться элементами, представленными в природе. Когда-то, на заре Вселенной, число их было намного больше, но часть элементов не дотянула до наших дней, поскольку период их полного распада меньше, чем возраст Земли. А раз такие элементы существовали, их можно получить искусственным путем. И начались поиски. Последний из стабильных элементов - уран с порядковым номером 92, а все, что дальше, дело рук человека. Одним из первых синтезированных элементов стал, например, плутоний, за что американец Гленн Сиборг был удостоен Нобелевской премии.

В середине минувшего века подобными работами занимались только в СССР и США. В нашей стране они были начаты в Дубне, где по просьбе Игоря Васильевича Курчатова академик Георгий Флеров возглавил направление исследований, давших жизнь в 1957 году новой лаборатории. Именно там получили удивительное развитие работы по синтезу химических элементов, выдвинувшие ОИЯИ в разряд самых знаменитых научных центров мира. В лаборатории академика Георгия Флерова один за другим были открыты новые трансурановые элементы с атомными номерами от 102-го до 106-го. Синтез осуществляли, бомбардируя исходную мишень тяжелыми ионами, что оказалось проще и эффективнее использовавшегося до той поры реакторного метода.

С конца 1990-х начинается новая страница в жизни лаборатории. К тому времени ее уже возглавлял академик Юрий Оганесян, горячий сторонник гипотезы существования так называемого острова стабильности, то есть наличия сверхтяжелых элементов с такой "архитектурой", которая обеспечила бы их стабильное существование. Гипотеза родилась в стенах ОИЯИ, первые в мире статьи на эту тему появились именно в Дубне, и очень скоро идея захватила физиков-теоретиков многих стран, в крупнейших научных центрах мира начались эксперименты в поисках сверхтяжелых элементов. Но задача оказалась необычайно сложной, таинственный "остров стабильности" дразнил физиков: казалось, он уже совсем близко, но на поверку то, что виделось достижением цели, оборачивалось миражом. Эксперименты почти повсеместно стали сворачиваться. И как раз в это время ученые из флеровской лаборатории во главе с Юрием Цолаковичем Оганесяном совершили прорыв.

Можно только поражаться, как им это удалось в тяжелые 1990-е, когда до крайности обострившиеся материальные трудности, казалось, не оставляли места ни для творческой мысли, ни для каких бы то ни было экспериментов. Но в лаборатории не сдавались, там решили пойти по пути, еще никем не опробованному, они задумали эксперимент, в сотни раз более чувствительный, чем он проводился до тех пор. Для этого потребовалось по существу перестроить ускоритель, чтобы он мог генерировать максимально интенсивный пучок, раздобыть, совершая чудеса предприимчивости, необходимый материал для мишени, обеспечить новые уникальные методики обнаружения частиц... Это сейчас, после целой серии блестящих побед, все выглядит гладко, а тогда приходилось ломать голову даже над тем, как бы энергетики не перекрыли рубильник за просроченные платежи. Но физикам навстречу пошли не только энергетики, ощутимую помощь оказало правительство области. И они не ошиблись, ибо результат, полученный в Дубне, превзошел все ожидания.

В лаборатории ядерных реакций имени Г. Н. Флерова первыми в мире получили новые элементы, время жизни которых по физическим меркам огромно - от десятков секунд до нескольких минут. Удалось синтезировать целое семейство радиоактивных изотопов элементов с атомными номерами 108, 110, 112, 114, 116, 118, отличающихся высокой стабильностью. Успех российских физиков с новой силой подхлестнул интерес ученых к поискам "острова стабильности". А в Дубне пошли на усложнение экспериментов. Предыдущий цикл работ дал возможность доказать существование "острова стабильности", но открытие новых элементов позволяет решать не только чисто академические, а еще и прикладные задачи, для этого надо максимально изучить физические и химические свойства новых "обитателей" таблицы Менделеева. И это уже возможно, если синтезированные элементы стабильны!

Для изучения их свойств в лаборатории задействован созданный в ее стенах масс-спектрометр MASHA. Что даст науке полученное знание? Оно уже используется. Выяснилось, скажем, что обработка металлической поверхности ионами сверхтяжелых элементов существенно меняет ее свойства. Такой обработкой можно, например, в несколько раз увеличить прочность и теплопроводность материала, который получит самое широкое применение в строительстве, в машиностроении. С использованием трансуранов новые перспективы открываются и для микроэлектроники, биологии, медицины, развития нанотехнологий. Особый разговор об энергетике: необычные свойства сверхтяжелых элементов способны обернуться для нее поистине фантастическими возможностями, речь может идти о таких новых источниках энергии, с которыми понятия "энергетический кризис" просто не будет существовать...

А физики не собираются останавливаться. В минувшем году в Дубне успешно завершились работы по созданию 117- го элемента Периодической таблицы Менделеева. Это открытие было признано одним из лучших мировых научных достижений 2010 года. Эксперименты под руководством академика Юрия Оганесяна проводились на ускорителе тяжелых ионов в ЛЯР имени Г. Н. Флерова при поддержке национальных лабораторий в Ок-Ридже и Ливерморе, университета Вандербильта (США) и НИИ атомных реакторов (Димитровград). Американские коллеги помогли наработать уникальную мишень для бомбардировки - изотоп берклия-249, период полураспада которого составляет всего 320 дней. Эксперимент продолжался более полугода, и в течение этого времени было зарегистрировано шесть событий "рождения" нового элемента 117 и его дочерних продуктов - изотопов элементов 115, 113, 111, 109, 107 и 105. Они живут секунды, но этого времени достаточно, чтобы изучить их свойства.

Ученые уже сравнили полученный результат с открытием новой Вселенной, ведь российские физики не просто вплотную приблизились к "острову стабильности", они фактически обосновали возможность бесконечного числа таких "островов". Исследователи уже не сомневаются, что возможны элементы с атомным номером, превышающим третью и даже пятую сотню. Это открытие, способное осуществить настоящую революцию в нашем мировоззрении! Неслучайно успех физиков ОИЯИ так вдохновил их зарубежных коллег, что американцы приняли беспрецедентное решение: они обещали вне плана подготовить для Дубны новую порцию берклия, чтобы мишень для очередного эксперимента была готова уже к концу этого года, причем к лабораториям в Ок-Ридже и Ливерморе подключается и Аргоннская лаборатория в США...

...Когда четыре года назад торжественно отмечали 50-летие лаборатории имени Георгия Николаевича Флерова, в поздравительном хоре прозвучали и такие слова: Объединенный институт ядерных исследований - Эверест в ядерной физике. А ведь точно сказано, потому что ученые ОИЯИ работают сегодня во всех научных центрах мира, где по существу рождается новая физика. Сравнение с высочайшей вершиной тем более справедливо для знаменитой лаборатории в Дубне, где в числе первых разглядели удивительные контуры будущей физики - той, какой она будет завтра.

Редакция: +7 499 259-82-33

Справки по письмам: +7 499 259-61-05

www.mospravda.ru

Факс: +7 499 259-63-60

Электронная почта: newspaper@mospravda.ru

МП
© 2005—2011 «Московская правда»

Rambler's Top100

Рейтинг@Mail.ru
Новая версия сайта