Российские физики впервые получили 117-й элемент таблицы Менделеева

МОСКВА, 7 апреля / РИА Новости /. Российские ученые из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне совместно с американскими коллегами впервые в истории успешно синтезировали 117-й элемент таблицы Менделеева, сообщил в среду РИА Новости руководитель эксперимента академик Юрий Оганесян.

Эксперимент был начат в июне 2009 года. Для синтеза 117-го элемента мишень из 97-го элемента, берклия-249, полученного в Окриджской национальной лаборатории (США), обстреливали ионами кальция-48 на ускорителе У-400 Лаборатории ядерных реакций имени Флерова ОИЯИ.

"Мы достоверно зафиксировали шесть событий рождения ядер 117-го элемента и заполнили таким образом пустовавшее до сих пор место в таблице Менделеева между 116-м и 118-м элементами", - сказал Оганесян.

Сотрудники Лаборатории ядерных реакций имени Флерова с 1960-х годов успешно синтезируют новые элементы. Во времена СССР здесь были получены 104, 105, 106, 107, 108 элементы. Здесь же были синтезированы впервые сверхтяжелые элементы с атомными номерами со 112 по 116 и самый тяжелый на сегодня 118-й элемент. Теперь ученым удалось заполнить "пропуск" и синтезировать 117-й элемент.

МИШЕНЬ И СНАРЯДЫ

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.

Для получения 117-го элемента на циклотроне У-400 ионами кальция-48 бомбардировали мишень из берклия-249. Около 22 миллиграммов берклия специально для российских физиков синтезировали их коллеги из Окриджской национальной лаборатории (Oakridge National Laboratory) в США.

Для получения этого чрезвычайно дорогого вещества, они в течение 250 дней бомбардировали мишень из кюрия и америция потоком нейтронов в реакторе HFIR (High Flux Isotope Reactor). В результате, в декабре 2008 года было получено 22,2 миллиграмма берклия-249.

В российском НИИ атомных реакторов (Димитровград) берклий был нанесен на титановую фольгу толщиной 1,5 микрона. Сектора из этой фольги были вставлены в мишень - колесо диаметром около 20 сантиметров, которое затем была установлено на циклотроне.

"Снаряды" для обстрела мишени "выпускали" непосредственно в ОИЯИ. Ранее в институте научились ускорять кальций-48, очень редкий стабильный изотоп, стоимость которого составляет около 200 тысяч долларов за грамм.

УСПЕТЬ ЗА 320 ДНЕЙ

Эксперимент по синтезу 117-го элемента начался 27 июля 2009 года. Ученым важно было успеть получить результат менее, чем за год, поскольку период полураспада берклия 320 дней, а это значит, что половина мишени за это время распадется.

Синтез осуществлен на экспериментальной установке, ускорителе заряженных частиц циклотроне У-400. Он, как и другие ускорители, разгоняет заряженные частицы с помощью магнитного поля.

Этот тип ускорителя устроен так, что частица, которая находится между полюсами электромагнита, разгоняется, двигаясь по спирали, а затем вылетает в специальный канал, где ставятся мишени и другие исследовательские установки.

Циклотрон У-400 начали строить в 1974 году, а первый пучок ионов на нем был получен 16 октября 1978 года. С тех пор этот прибор неоднократно модернизировался, в частности, была установлена система внешней инжекции ионов, интенсивность пучка была увеличена в 20-30 раз - до 10 триллионов частиц в секунду, а энергия частиц была доведена до 25 мегаэлектронвольт.

Вылетев из циклотрона по специальному каналу, пучок ионов кальция "врезается" в мишень - колесо, в секторах которого закреплена фольга с тонким слоем берклия. Колесо очень быстро вращается, иначе пучок ионов прожжет в нем дыру. Встречаясь с мишенью, пучок выбивает атомы, элементарные частицы, осколки ядер, и среди этого "мусора" могут быть и ядра нового элемента. Чтобы от