В Объединенном Институте ядерных исследований в Дубне идет подготовка к получению нового 117-го элемента периодической таблицы Менделеева. Но Международный союз теоретической и прикладной химии IUPAC официально до сих пор признал существование только ста двенадцати элементов.
Вот уже несколько десятилетий в Объединенном Институте ядерных исследований в Дубне идут эксперименты по получению сверхтяжелых элементов. За эти годы ученые синтезировали 113, 114,115,116 и 118- й элементы. А 117-й получить пока не удавалось, в частности потому, что для его синтеза требовалась специфическая мишень, выполненная из редкого берклия (97-й номер в таблице Менделеева). Берклий живет меньше года, но американские физики из Национальной лаборатории Окриджа смогли произвести его в необходимом количестве и предоставить около 20 мг этого изотопа коллегам в России. Берклий привезли в Димитровград, в Институт атомных реакторов, где из него сейчас готовят мишень для эксперимента в Дубне.
Какими же свойствами будет обладать новый 117-й элемент? Об этом в интервью Радио Свобода рассказывает заместитель директора лаборатории ядерных реакций имени Флерова Андрей Папеко:
- Я думаю, что 117-й будет короткоживущий, то есть будет жить около одной секунды. При распаде, видимо, будет испускать альфа-частицы. По химическим свойствам, скорее всего, он будет близок к благородному газу. Пока это все, что можно сказать.
По мнению Андрея Папеко, говорить о реальном получении 117-го можно будет не раньше чем через месяц после начала эксперимента. Но в чем фундаментальное значение "производства" подобных экзотических элементов?
- Во-первых, мы пытаемся понять, где границы мироздания. Насколько тяжелыми могут быть все земные элементы, какой элемент будет последним? Это интересно и важно понять. Второй фундаментальный вопрос: как вообще возникают элементы во Вселенной? Ведь согласитесь, люди никак не хитрее природы. И если у нас получается такой элемент создать, значит, он каким-то образом возникает и в природе. Но как? Это тоже один из ключевых вопросов устройства нашего мира. Не менее важен и третий фактор: химические свойства 117-го элемента. Там должны проявляться весьма интересные эффекты, связанные с очень большим зарядом ядра. Речь идет о так называемой электродинамике сверхсильных полей. Это должно приводить к заметным изменениям химических свойств. Ну, и многое другое, что связано с изучением химических элементов.
- Однако до сих пор официальное признание от Международного союза теоретической и прикладной химии IUPAC получили только сто двенадцать элементов. Остальные 5 - от 113-го до 118-го - пока не «прописаны» должным образом в таблице Менделеева. Видимо, такая же судьба ожидает и будущий 117-й. Почему?
- Официальное признание нового элемента – это очень сложная процедура. Ведь этот элемент входит в науку на века. Это крайне серьезный результат, и здесь ошибки не допустимы. Поэтому существует многоступенчатая процедура, где описано, какие данные вы должны представить, чтобы убедить все мировое сообщество в том, что вы действительно открыли новый элемент. В целом, это довольно большой набор параметров. Но одним из ключевых требований является то, что ваше открытие должно быть независимо перепроверено, экспериментально подтверждено. Значит, его надо повторить.
Так, например, для официального признания 112-го элемента, который был получен в Германии в 1996 году, понадобилось 13 лет. Очень долго ни одна научная группа в мире не могла воспроизвести аналогичный эксперимент. Затем его удалось повторить в Японии, и только в этом году IUPAC объявил о существовании 112-го не только де-факто, но и де-юре. Не менее 10 лет ушло на подтверждение и 110-го элемента. Поэтому, по мнению Андрея Папеко, сложность и длительность процедуры не позволяет надеяться на быстрое признание новых элементов:
- После того, как ваш эксперимент кто-то смог независимо повторить, вы можете передать все данные, которые считаете убедительными, в IUPAC. Там эти данные рассматриваются, сравниваются с другими публикациями. Идут длительные обсуждения… Известно, что все элементы от сотого и до 109-го вызывали бурные дискуссии. До фермия споров не было – все было получено в США, а потом начались яростные споры, проверки. Кто получил элемент первым, кто вторым, кто точнее представил данные, кто где ошибся… Восемь лет работала комиссия, двадцать лет еще продолжались споры в научном сообществе. Один из результатов этого обсуждения все знают – 105-1 элемент назвали дубнием. Так что в целом длительность и сложность процедуры официального признания объяснима. В мире считается очень престижным открывать новые элементы, поэтому требуются предельно убедительные доказательства.
Таким образом, даже если через несколько месяцев на свет появится новорожденный 117-й, ему, как и его соседям по таблице, придется ждать, пока найдутся в мире еще лаборатории, которые смогут повторить достижение физиков в Дубне.
Вот уже несколько десятилетий в Объединенном Институте ядерных исследований в Дубне идут эксперименты по получению сверхтяжелых элементов. За эти годы ученые синтезировали 113, 114,115,116 и 118- й элементы. А 117-й получить пока не удавалось, в частности потому, что для его синтеза требовалась специфическая мишень, выполненная из редкого берклия (97-й номер в таблице Менделеева). Берклий живет меньше года, но американские физики из Национальной лаборатории Окриджа смогли произвести его в необходимом количестве и предоставить около 20 мг этого изотопа коллегам в России. Берклий привезли в Димитровград, в Институт атомных реакторов, где из него сейчас готовят мишень для эксперимента в Дубне.
Какими же свойствами будет обладать новый 117-й элемент? Об этом в интервью Радио Свобода рассказывает заместитель директора лаборатории ядерных реакций имени Флерова Андрей Папеко:
- Я думаю, что 117-й будет короткоживущий, то есть будет жить около одной секунды. При распаде, видимо, будет испускать альфа-частицы. По химическим свойствам, скорее всего, он будет близок к благородному газу. Пока это все, что можно сказать.
Мы пытаемся понять, где границы мироздания
По мнению Андрея Папеко, говорить о реальном получении 117-го можно будет не раньше чем через месяц после начала эксперимента. Но в чем фундаментальное значение "производства" подобных экзотических элементов?
- Во-первых, мы пытаемся понять, где границы мироздания. Насколько тяжелыми могут быть все земные элементы, какой элемент будет последним? Это интересно и важно понять. Второй фундаментальный вопрос: как вообще возникают элементы во Вселенной? Ведь согласитесь, люди никак не хитрее природы. И если у нас получается такой элемент создать, значит, он каким-то образом возникает и в природе. Но как? Это тоже один из ключевых вопросов устройства нашего мира. Не менее важен и третий фактор: химические свойства 117-го элемента. Там должны проявляться весьма интересные эффекты, связанные с очень большим зарядом ядра. Речь идет о так называемой электродинамике сверхсильных полей. Это должно приводить к заметным изменениям химических свойств. Ну, и многое другое, что связано с изучением химических элементов.
- Однако до сих пор официальное признание от Международного союза теоретической и прикладной химии IUPAC получили только сто двенадцать элементов. Остальные 5 - от 113-го до 118-го - пока не «прописаны» должным образом в таблице Менделеева. Видимо, такая же судьба ожидает и будущий 117-й. Почему?
- Официальное признание нового элемента – это очень сложная процедура. Ведь этот элемент входит в науку на века. Это крайне серьезный результат, и здесь ошибки не допустимы. Поэтому существует многоступенчатая процедура, где описано, какие данные вы должны представить, чтобы убедить все мировое сообщество в том, что вы действительно открыли новый элемент. В целом, это довольно большой набор параметров. Но одним из ключевых требований является то, что ваше открытие должно быть независимо перепроверено, экспериментально подтверждено. Значит, его надо повторить.
Так, например, для официального признания 112-го элемента, который был получен в Германии в 1996 году, понадобилось 13 лет. Очень долго ни одна научная группа в мире не могла воспроизвести аналогичный эксперимент. Затем его удалось повторить в Японии, и только в этом году IUPAC объявил о существовании 112-го не только де-факто, но и де-юре. Не менее 10 лет ушло на подтверждение и 110-го элемента. Поэтому, по мнению Андрея Папеко, сложность и длительность процедуры не позволяет надеяться на быстрое признание новых элементов:
В мире считается очень престижным открывать новые элементы, поэтому требуются предельно убедительные доказательства.
- После того, как ваш эксперимент кто-то смог независимо повторить, вы можете передать все данные, которые считаете убедительными, в IUPAC. Там эти данные рассматриваются, сравниваются с другими публикациями. Идут длительные обсуждения… Известно, что все элементы от сотого и до 109-го вызывали бурные дискуссии. До фермия споров не было – все было получено в США, а потом начались яростные споры, проверки. Кто получил элемент первым, кто вторым, кто точнее представил данные, кто где ошибся… Восемь лет работала комиссия, двадцать лет еще продолжались споры в научном сообществе. Один из результатов этого обсуждения все знают – 105-1 элемент назвали дубнием. Так что в целом длительность и сложность процедуры официального признания объяснима. В мире считается очень престижным открывать новые элементы, поэтому требуются предельно убедительные доказательства.
Таким образом, даже если через несколько месяцев на свет появится новорожденный 117-й, ему, как и его соседям по таблице, придется ждать, пока найдутся в мире еще лаборатории, которые смогут повторить достижение физиков в Дубне.