Техника - молодёжи 1961-10, страница 35

„ПОСЛЕДНИЕ ИЗ МОГИКАН" МЕНДЕЛЕЕВСКОЙ

ТАБЛИЦЫ

„ИСКОПАЕМЫЕ" ЯДЕРНЫХ НЕДР

олее 10 лет назад произошло очередное пополнение менделеевской таблицы. «Новичок» получил «прописку» в самом нижнем «эта-же» периодической системы — в конце «коридора» трансурановых влементов, в клетке с номером 98. Это был калифорний, названный так в честь его родины — штата Калифорния

(США).

Оказалось, что «новичок» не был «новорожденным». Он существовал во времена образования нашей планеты. Тогда она была начинена многими изотопами, которые в природе в естественном состоянии давным-давно уже не встречаются. Они исчезли в результате радиоактивного распада. И вот «пропавшие без вести» вдруг объявились снова, подобно останкам вымерших гигантских ящеров при раскопках. В отличие от каких-нибудь динозавров их нашли не в земле, а в глубинах атомного ядра. К числу «динозавров материи», которые принимали участие в процессе возникновения Земли, а потом «вымерли», будучи короткоживущимн изотопами, принадлежит и калифорний.

«Откопать» нашего «динозавра» было нелегко. Но вто лишь половина дела. Необходимо было выделить новый влемент в «осязаемых» количествах, чтобы исследовать его свойства. Только два года тому назад впервые удалось увидеть микроскопическую крупинку калифорния, а ныне в результате тонких и сложных вкспериментов получены три индивидуальных соединения калифорния: окись, оксихлорид и треххлористая соль. Это было достигнуто путем обработки алементарного калифорния соляной кислотой и водяным паром при высоких температурах. Образец калифорния, взятый для опытов, весил одну десятимиллнонную долю грамма! Феноменальный аксперимент с неуловимыми количествами вещества стал возможен лишь при условии существенного усовершенствования методов ультрамикроанализа, применявшихся до настоящего времени.

Сейчас ученые намереваются выделить в чистом виде в столь же «весомых» количествах следующий за калифорнием трансурановый элемент — эйнштейний (Me 99). Не исключена возможность, что эйнштейний станет «последним из могикан», до которого доберутся таким образом ученые. По мнению специалистов, едва ли удастся проделать то же самое с алементами. замыкающими трансурановый ряд: фермием (N■ 100), менделеевием (№ 101) и нобелием (№ 102). Уж очень мал их период полураспада: они «тают» буквально на глазах. Придется, по-видимому, ограничиться лишь теми скудными сведениями, которые сообщают о себе более чем скром-

Схема получения элемента Мв 103. На схеме: 1 — ионный источник; 2 — предварительный электростатический ускори-1сль ионов; 3 — пролетные трубки; 4 — волновод; 5 — импульсный генератор высокочастотного напряжения для возбуждения электромагнитной волны между пролетными трубками; 6 — медная фольга; 7 — кремниевый металлический детектор.

ные количества этих элементов. С позволения сказать, «количество» менделеевия составляло, как известно, ровно 17 ато-

ЭЛЕМЕНТ № 103 СИНТЕЗИРОВАН!

рхеологи» атомного ядра нетерпеливы. Не дожидаясь, пока будут изучены открытые элементы, они атакуют ядерные бездны в поисках новых «ископаемых».

Обычно в таких случаях штурм ядра начинается с бомбардировки его тяжелыми «снарядами» — ионами азота, кислорода или других элементов, разогнанных предварительно в ускорителе до колоссальных скоростей. На этот раз «мишенью» для обстрела стал наш «динозавр» калифорний в количестве трех миллионных долей грамма. а «снарядами» — ядра изотопов бора с массовыми числами 10 и 11. Специальный линейный ускоритель придавал им энергию порядка 70 млн. электроновольт. И вот наступил долгожданный момент. «Мишень» стала поглощать ядра бора, извергая нейтроны и ядра неизвестного элемента. Это означало, что произошла ядерная реакция, в результате которой заряд выбитого ядра «мишени» увеличился на 5 единиц (атомный номер бора равен 5) и возрос от 98 (калифорний) до 103. А ведь ато же порядковый номер нового элемента!

Но это еще нужно было доказать. Ядра предполагаемого нового элемента, правда очень немногочисленные, замедлялись путем многократных столкновений с атомами гелия и улавливались тонкой медной фольгой. Фольга, выполненная в виде ленты, непрерывно перемещалась, транспортируя захваченные ядра перед серией кремниевых кристаллических детекторов. Здесь регистрировались альфа-частицы с энергией 8.6 млн. электроновольт, испускавшиеся неизвестным элементом. Для окончательной проверки необходимо было установить, не являются ли источником этих альфа-частиц атомы нобелия или менделеевия. Эксперименты неопровержимо свидетельствовали о том, что на свет появился еще один новый элемент. Полагают, что атомный вес «новичка» не должен превосходить значения 257. Период полураспада элемента Na 103 оказался равным 9 сек.

Первооткрыватели предложили назвать элемент № 103 ло-ренцнем в честь лауреата Нобелевской премии доктора Эрнеста О. Лоренца — изобретателя циклотрона и основателя лаборатории, в которой было сделано открытие. С 1940 года ученые Калифорнийского университета синтезировали сами или приняли участие в открытии 11 новых элементов, начиная с нептуния (ЛГ« 93) и кончая лоренцием (№ 103).

ГДЕ ПРЕДЕЛ?

ейчас ясно, что эйнштейний — последний из элементов, которые могут быть получены в ощутимых количествах. Но кто будет «последним из могикан» в семье искусственно синтезированных химических элементов? Иными словами, где конец таблицы Менделеева?

Он уже не за горами. Помимо обычной радиоактивности, существует еще процесс, который называется спонтанным (самопроизвольным) делением ядра. При спонтанном делении тяжелое ядро как бы теряет способность сдерживать натиск распирающих его частиц и «лопается», раскалываясь на куски. Это явление впервые было обнаружено советскими учеными Г. Н. Флеровым и К. А. Петржаком у ядер урана. Когда были получены первые трансурановые элементы, выяснилось, что для многих их изотопов тоже характерно это удивительное «самоубийстве^». Чем выше заряд ядра, тем больше вероятность такого рода катастрофы, тем короче жизнь элемента.

Самым долгоживущим среди своих еще не открытых собратьев будет элемент М® 104. По мнению Г. Т. Сиборга. пе-