Техника - молодёжи 2010-07, страница 5

- Конечно, проверялась. С 1970 по 1985 г, во многих крупных лабораториях мира были предприняты попытки получить тяжелейшие ядра, для которых ожидалось значительное возрастание их времени жизни. Но все зти попытки были безрезультатными. В таком сложном деле результат не приходит сразу. В 1975-1996 гг. нашим коллегам из ускорительных центров в Дармштадте (GS1, Германия), Токио (R1KEN, Япония) и Беркли (LBNL, США) и нам в Дубне удалось синтезировать шесть новых элементов. Самые тяжёлые элементы, от 109-го до 112-го, были получены впервые в GSI и повторены в RIKEN. Японским физикам в течение 240 дней непрерывного облучения висмутовой мишени ионами цинка-70 удалось зарегистрировать всего два события, относящиеся, предположительно, к распаду 113-го элемента.

Но периоды полураспада наиболее тяжелых ядер, полученных в этих реакциях, составляли всего лишь десятитысячные и тысячные доли секунды. Из-за недостатка нейтронов они располагались далеко от «острова стабильности^.

Гипотеза о существовании сверхтяжёлых элементов подтвердилась впервые у нас, в Дубне, в Лаборатории ядерных реакций Объединённого института ядерных исследований. Я бы сказал, что теория в ообще м о гла пр о ве -ряться только для ядер сверхтяжёлых элементов, обладающих значительным

избытком нейтронов. Именно там, согласно теоретическим представлениям, располагается гипотетический «остров стабильности».

- Как же вам удалось сделать то, что оказалось не под силу вашим немецким, американским и японским коллегам?

- Мы кардинально изменили подход к синтезу сверхтяжёлых ядер. Вместо свинца и висмута - с мишенями из этих материалов работали зарубежные коллеги - наша группа использовала мишени из изотопов искусственных трансурановых элементов с большим избытком нейтронов, нарабатываемых в ядерных реакторах. В качестве снаряда был выбран исключительно редкий и весьма дорогой изотоп 20-го элемента -кальция - с массой 48. По отношению к основному изотопу этого элемента, кальцию-40, его ядро имеет восемь дополнительных нейтронов. На ускорителе тяжёлых ионов ЛЯР впервые удалось получить интенсивный пучок ускоренных ионов калышя-48. Материал мишени - изотопы плутония, кюрия и калифорния (элементы 94, 96 и 98) -наработали для нас на мощных реакторах Национальной лаборатории В Ок-Ридже (США) и Научно-исследовательского института атомных реакторов в г. Димитровграде Ульяновской области.

Результаты, полученные в экспериментах 2000-04 гг. в Дубне, на пучке ионов кальция-48, превзошли даже самые оптимистические ожидания. В течение пяти лет именно в этих ре

акциях впервые были синтезированы сверхтяжёлые элементы с атомными номерами 114, 116 и 118. И впервые было показано, что живут они в сотни и тысячи раз дольше, чем их более лёгкие предшественники. Мы вступили на остров, и под ногами мы почувствовали твёрдый грунт. Через 5-8 лет результаты Дубны по синтезу 112-го и 114-го элементов повторили и в других лабораториях мира.

- Получается, синтез 117-го был нужен, чтобы шире охватить берега этого «острова стабильности»?

- Наиболее интригующих результатов в этих исследованиях мы ожидали при синтезе элементов с нечётными атомными номерами, в частности при изучении свойств радиоактивного распада 117, 115-го и 113-го элементов. Теоретики предсказывали, что 117-й элемент должен испытывать альфа-распад (испускать ядро гелия) и трансформироваться в 115-й элемент. Тот, в свою очередь, в результате аналогичного процесса должен переходить в элемент 113. Затем можно было ожидать появление элемента с номером 111. То есть эксперимент позволял наблюдать ядерные превращения в нескольких поколениях последовательного распада ядер нового элемента до тех нор, пока этот процесс последовательного испускания альфа-частиц не ооор-вётся на ядре, которое просто распадется на две части. Этот момент означал бы, что мы подошли к «береговой линии» - дальше «море нестабильности». Постановка эксперимента по синтезу 117-го элемента приобрела реальные очертания лишь после успешного завершения в Дубне всего цикла работ по синтезу и изучению свойств распада 115-го и 113-го элементов.

- Как проходил эксперимент по сип-тезу 117-го элемента?

Эксперимент требовал серьёзной подготовки. Дело в том, что 117-й элемент в ядерной реакции с пучком кальция-48 может быть получен только с использованием мишени из изотопа искусственного 97-го элемента -берклия-249. Период полураспада этого изотопа составляет всего 320 дней. Из-за короткого времени жизни наработку берклия в требуемом для мишени количестве (20-30 мг) необходимо вести в реакторе с очень высокой

www. tec hnicamolodezhi.ru s

Участннки'иаучний труппы, бЩывшей 117-щ профессор Джозеф Гамильтон из универсиI (г. Нэшвилл, США), справа - акадМ