Физики начнут синтез 120-го элемента таблицы Менделеева

Физики из германского Центра исследования тяжелых ионов (GSI) в Дармштадте в ближайшие дни начнут эксперимент по синтезу нового сверхтяжелого элемента таблицы Менделеева с атомным номером 120, сообщил РИА Новости руководитель эксперимента, профессор Зигурд Хофманн (Sigurd Hofmann).

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.
«Первая часть эксперимента начнется 23 апреля и закончится 31 мая. Всего в этом году мы намерены посвятить в общей сложности 120 дней нашему эксперименту по синтезу 120-го элемента», – сказал Хофманн.

Эксперимент будет проходить на линейном ускорителе тяжелых ионов UNILAC, который был запущен в GSI в 1970-е годы и с тех пор неоднократно модернизировался.

По словам Хофманна, в качестве «снарядов» будут использоваться ядра хрома-54, а в роли мишени – кюрий-248.
«Теория предсказывает, что период полураспада нового элемента будет составлять от 10 до 30 микросекунд», – сказал собеседник агентства.

Ученый рассказал, что предыдущая попытка синтеза 120-го элемента была предпринята в Дармштадте в 2007–2008 году.
«В тот раз мы использовали реакцию между никелем-64 и ураном-238. Мы выбрали эту реакцию, потому что с урановой мишенью было легко обращаться, и на ускорителе UNILAC можно было получить пучок ионов никеля высокой интенсивности», – сказал Хофманн.

Однако тот эксперимент, продолжавшийся 116 дней, не дал результатов.

Хофманн отметил, что, наряду с германскими учеными, в число участников будущего эксперимента по синтезу 120-го элемента входят их российские коллеги из Лаборатории ядерных реакций имени Флерова (ЛЯР) Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ).

Один из них, заместитель директора ЛЯР Андрей Попеко, рассказал РИА Новости, что кюрий для эксперимента был получен из Окриджской национальной лаборатории (США) и ранее использовался в экспериментах по синтезу 116-го элемента, который подтвердил результаты, ранее полученные в ОИЯИ.

Вместе с тем, он сообщил, что российские ученые тоже планируют эксперименты по синтезу 120-го элемента.
«Мы будем пробовать реакцию между титаном-50 и калифорнием-249. По расчетам, там вероятность образования ядер 120-го элемента несколько выше», – сказал Попеко.

«Но проблема в том, что пока никто в мире не может получить на ускорителе хороший пучок ядер титана», – добавил он.

Ученый пояснил, что титановый «пар» при температуре 2,5 тысяч градусов, необходимый для получения потока ионов титана, неожиданно оказался очень химически агрессивным и активно соединяется с другими веществами. Пока не удается получить устойчивый поток ионов титана-50.
«Это техническая проблема, она решается. Возможно, через год нам удастся получить такой источник», – сказал ученый.

По его словам, помимо реакции никеля и урана, для получения 120-го элемента ученые ранее использовали также реакцию плутония и железа, однако безуспешно.

Директор GSI Хорст Штокер (Horst Stoecker) в свою очередь сообщил РИА Новости, что реакцию титана и берклия (для получения 119-го элемента) планирует использовать также другая группа в GSI, работающая на том же ускорителе UNILAC с детектором TASCA.

Источник