Техника - молодёжи 2010-07, страница 4

Top science

I 201П Ы-07 TM

Экспедиция на «острова стабильности». Эпизод 117-й

Остров стабильности

на карте мира атомных ядер с координатами «число нейтронов -число протонов»... Ранние варианты модели атома не давали оснований даже думать о таком, где-то вскоре за свинцом разнообразие вещества должно было заканчиваться. Но всё оказалось сложнее и интереснее. 28 февраля 2010 г. в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флёрова Объединённого института ядерных исследований в Дубне закончился продолжительный эксперимент по синтезу нового химического элемента с атомным номером 117. Наш специальный корреспондент Наталия ТЕРЯЕВА беседует об этом с руководителем эксперимента академиком Ю.Ц. Оганесяном.

- Юрий Цолакович, самый волную-щий общество вопрос: что даст новое открытие физиков-ядерщиков людям?

- С самых древних времён люди задавали себе вопрос: где границы окружающего нас мира? Рисовали себе мир сначала в виде диска, лежащего на спинах слонов, потом в виде купола, за пределами которого пустота... Эта картинка находилась в соответствии с физическими и философскими нред-ставлениями эпохи, в которой жили люди. Когда, наконец, появилась планетарная модель атома, предложенная Резерфордом, согласно которой вокруг зарядового центра - ядра - вращались на удалённых орбитах электроны, то физики предсказали, что больше 137 химических элементов быть не может. Это следовало из структурной модели атома в предположении, что ядро атома является точечным.

Потом выяснилось, что оно не точечное, И граница количества химических элементов стала отодвигаться в большую сторону. К концу прошлого века физики открыли 17 искусственных элементов, но каждый раз они убеждались в том, что по мере продвижения в

сторону более тяжёлых элементов их время существования резко уменьшается. Ядро распадалось. При переходе от 92-го элемента (урана) к 102-му элементу (нобелию) период полураспада ядра уменьшается на 16 порядков: от 4,5 млрд лет до нескольких секунд. Поэтому считалось, что даже незначительное продвижение в область еще более тяжёлых элементов приведёт к пределу их существования и фактически обозначит границу существования материального мира. Эта граница была вычислена теоретиками в предположении, что атомное ядро описывается по аналогии с каплей заряженной жидкости (капельная модель ядра); а капля, как известно, имеет конечный размер и очень большой не бывает. С ростом размера - соответственно, заряда - сильно возрастает вероятность самопроизвольного (спонтанного) деления ядра на две части, что приводит к его гибели и не дает никакой возможности продвинуться к более тяжёлым элементам.

То есть открытие 117-го элемента раздвинуло границы, за которые раньше человечество не могло заглянуть?

- Ещё в конце 60-х гг. появилась неожиданная гипотеза о существовании так называемого острова стабильности на карте атомных ядер, там, где элементов уже быть не должно. Этот «остров», по предсказаниям многих теоретиков, должен был состоять изочень тяжёлых -сверхтяжёлых - элементов с атомными номерами от 110 до 120. Время жизни этих элементов, по расчётам, существенно возрастало бы по мере увеличения в их ядрах количества нейтронов. Самыми долгоживущими должны были бы оказаться ядра, содержащие 184 нейтрона. Для сравнения: ядро урана, самого тяжёлого элемента в окружающем нас естественном мире, содержит 146 нейтронов.

- Значит, эксперимент по синтезу 117-го элемента - проверка этой гипотезы?

- Да, ещё одна, ноле первая её проверка. До экспериментов по синтезу 117-го элемента мы уже синтезировали ряд сверхтяжёлых ядер новых элементов с атомными номерами от 112 до 116 и 118 с большим избытком нейтронов.

- А раньше, до ваших экспериментов, гипотеза не проверялась?

2