Ученые продолжают открывать сверхтяжелые элементы. Новый, 112-й, элемент был синтезирован в Центре исследований тяжелых ионов в немецком Дармштадте. Новый элемент примерно в 277 раз тяжелее водорода, что делает его одним из самых тяжелых среди существующих в таблице Менделеева элементов.

  Открытие элемента, который войдет в таблицу Менделеева, — предел мечтаний для ученых разных стран, стремящихся внести огромный вклад в мировую науку, а заодно и увековечить свое имя. И, похоже, на днях на одного исследователя, вписавшего новый элемент в таблицу Менделеева, стало больше.

Новый, 112-й элемент был синтезирован в Центре исследований тяжелых ионов в немецком Дармштадте. Профессор Зигурд Хофманн, руководивший работами по обнаружению нового элемента, уже получил уведомление о внесении его открытия в таблицу Менделеева. «Новый элемент примерно в 277 раз тяжелее водорода, что делает его одним из самых тяжелых среди существующих в таблице элементов, — отмечает г-н Хофманн. — Наше открытие приобретает особую значимость еще и потому, что за последние тридцать лет в таблицу было включено всего шесть новых элементов».

Работа над выделением элемента шла более десяти лет. Так, его первый экспериментальный атом был создан в ускорителе тяжелых частиц еще в 1996 году, однако он не мог просуществовать длительное время в естественных условиях, что мешало ученым идентифицировать его свойства. Воссоздать второй атом удалось лишь в 2002 году. Элемент был получен путем электрической зарядки ионов цинка и свинца и ускорении их в 120-метровом ускорителе частиц.

«Ядра цинка и свинца объединяются в процессе ядерной реакции в принципиально новый элемент с атомным числом 112. Фактически новый элемент — это сумма цинка и свинца, первый из которых имеет 30-е атомное число, а второй — 82-е. Внутри его атома находится группа нейтронов и 112 электронов, движущихся по своим орбитам», — рассказывает Зигурд Хофманн.

Семь лет ученые описывали свойства нового элемента и изучали его характеристики, и в результате в июне текущего года Международный союз теоретической и прикладной химии IUPAC принял решение о дополнении системы элементов новым сверхтяжелым веществом. Теперь осталось определиться с названием нового элемента. Этот важный вопрос немецкие ученые должны решить в течение трех недель, а еще спустя шесть месяцев элемент получит официальное наименование, которое станет его новым формальным классификатором в таблице Менделеева.

«Название нового элемента будет определяться коллегиальным путем. В его открытии были задействованы ученые из Германии, Финляндии, Словакии и России. Всего в проекте был занят 21 человек, поэтому назвать элемент именем его первооткрывателя вряд ли удастся», — говорит г-н Хофманн.

Тем временем от европейских коллег практически не отстают японские физики, которые не оставляют надежду вписать новый элемент в периодическую систему. Группа исследователей под руководством профессора Коскэ Морита из Университета префектуры Сайтама открыла новый химический элемент с крайне малым периодом жизни. Как сообщают ученые, было выделено лишь несколько атомных ядер нового типа, включающих протон номер 113. В течение восьмидесяти дней японцы сталкивали ядра цинка (протон 30) и висмута (протон 83) в ускорителе, в результате чего родился новый химический элемент, период жизни которого длился всего 0,0003 секунды. Однако и этого времени хватило, чтобы сверхчувствительные камеры зафиксировали особенности нового элемента — он постоянно испускает альфа-частицы и делится на более легкие ядра. Массовое число этого элемента — 278, его ядро имеет 113 протонов и 165 нейтронов. На радостях ученые даже придумали первому искусственному элементу, созданному в Японии, «оригинальное» название «японий».

Более «живучий» элемент был открыт международной исследовательской группой из Израиля, Германии, Швеции и США. Ученые под руководством Амнона Маринова из Еврейского университета в Иерусалиме нашли свидетельства существования в природе сверхтяжелого элемента с атомным номером 122 и относительной атомной массой 292. Элемент, названный экаторием, был обнаружен в очищенном природном тории, поскольку обработка торий-содержащего минерала моназита была бы слишком сложной. В исследовании использовался метод масс-спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. Образцы разлагали на атомы и исследовали каждый из них. Кроме тория в виде двух изотопов с атомными массами 230 и 232, различных оксидов и гидридов в образцах был найден неизвестный ранее элемент с атомным номером, близким к 122. Как считают ученые, период его полураспада может составлять свыше 100 млн лет.

Однако самый тяжелый элемент, занесенный в периодическую систему, открыли ученые из Дубны под руководством академика Юрия Оганесяна. Совместно с коллегами из Ливермора русские физики провели первую успешную серию экспериментов, в ходе которых было зафиксировано рождение элемента 118 и его распад. Все это — за тысячную долю секунды. Кроме того, дубнинские физики относительно давно высказали гипотезу о так называемых «островах стабильности», предполагающую существование сверхтяжелых элементов, сроки полураспада которых могут составлять не доли секунды, а от нескольких минут до нескольких лет, и возможно, они обладают новыми, необычными химическими свойствами.

«Речь идет о современном понимании строения атомного ядра как основы всех веществ нашего материального мира, — говорит старший научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики, член-корреспондент РАН Юрий Абов. — Предполагается, что эти сверхтяжелые элементы могут обладать неожиданными свойствами, которые оказали решающее влияние на процесс образования атомов в начальной стадии формирования галактик, когда при сверхвысоких температурах сталкивались атомные ядра». Таким образом, открытые в XXI веке сверхтяжелые элементы являются абсолютно новой материей, изучение и практическое использование которой значительно расширит границы современной науки.

По материалам www.rbcdaily.ru