Техника - молодёжи 2010-07, страница 6
Top science ■ 2010 №07 TM плотностью потока нейтронов. Такая задача по плечу только изотопному реактору Национальной лаборатории США в Ок-Ридже, которая находится на другом континенте. В этой лаборатории, созданной в 1943 г. в рамках Манхэттенекого проекта, был впервые произведён плутоний для американской атомной бомбы. Кроме лаборатории в Ок-Ридже, вдуб-нснском эксперименте по синтезу 117-го принимали участие также учёные другой америка н - с ко й Н апи о нал ы юй лаборатории в Л иверморе (в штате Калифорния), университета Вандербильта (в штате Теннесси) и НИИАР в Димитровграде. Из-за временного фактора (помните период полураспада берклия?) все работы велись в высоком темпе. Причём не только физиками. Официальные структуры России и США, связанные с сертификацией необычного материала, транспортировкой в ыс окоради оакти в -ного продукта наземным и воздушным транспортом, техникой безопасности, тоже должны были, вопреки обычному режиму, действовать быстро. - Какова хронология эксперимента? - За 250 дней работы реактора в Ок-Ридже к концу декабря 2008 г. было наработано требуемое количество вещества для мишени. Три месяца образец «остывала, потом в два этапа из пего были выделены и очищены от посторонних примесей 22,2 мг изотопа берклия-249. 100 90 80 70 ! 100
LogTw (секунды) 14 ИХ! НО 120 150 170 180 190 Число нейтронов 10 Карта тяжёлых нуклидов. Периоды полураспада ядер представлены различным цветом (шкала справа). Чёрные квадраты - изотопы стабильных элементов, обнаруженных в земной коре (I > 10s лет). Тёмно-синий цвет - «море нестабильности», где ядра живут менее Ш6 с. «Острова стабильности», следующие за «полуостровом» тория, урана и трансурановых элементов,- предсказания микроскопической теории ядра. Две цепочки белых ромбов - ядра с Z = 112 и 116, полученные в различных ядерных реакциях, и их последовательный распад. Они показывают, насколько близко можно подойти к «островам стабильности>• при искусственном синтезе сверхтяжёлых элементов В начале июня 2009 г. контейнер прибыл в аэропорт Москвы, а затем в Димитровград, где в НИИАР была изготовлена мишень в виде тончайшего - 300 нм - слоя берклия, нанесённого на тонкую титановую фольгу. В июле шесть пластин фольги с бер-клием, общей площадью 36 см2, укреплённых на диске, который должен вращаться со скоростью 1700 оборо- Цепочки превращений 117-го элемента, наблюдавшиеся в эксперименте. «Переходы» между элементами - альфа-распады; последнее звено каждой цепочки заканчивает своё существование спонтанным делением. Цифры под элементами - время их жизни 2isBk+"8Ca:E=252 МэВ ■ 40.1888 с а, * 113 16.1716 с 115 117 -17.0 мс 117 Ч Rg а, v 113 2.2291 с 115 117 7.9 мс 117 7.9 мс
а2 113 115 "0.0175 с а2 113 115 "0.0175 с 4.2529 с Bfl 13.1966 с 117-й элемент: УНУНСЕПТИУМ 76.5596 с тов в минуту, доставили в Дубну. К этому моменту в ЛЯР ОИЯИ были завершены все подготовительные работы. После краткосрочных испытаний началось непрерывное облучение мишени интенсивным пучком кальция-48, - Можно ли схематически описать процесс непосредственного получения ядер 117-го элемента? - Образовавшиеся в ядерном слиянии берклия (Z=97) и кальция (Z=20) ядра 117-го элемента во время облучения отделяются в сепараторе от огромного количества побочных продуктов реакции и через 1 мке попадают в детектор, регистрирующий их распад. Уже в первом, 70-дневпом, облучении мишени из берклия-249 нам сопутствовала удача: детекторы пять раз зарегистрировали идентичную картину образования и распада ядер 117-го элемента. Как и ожидалось, его ядра испускали альфа-частицу и трансформировались в ядра 115-го элемента. В результате второго распада 115-й элемент превращался в 113-й, затем 113-й переходил в 111-й. На этом последовательные распады закончились. 111-й элемент испытывал спонтанное деление с периодом полураспада 26 с. В ядерном масштабе - это огромное время! - Насколько однозначно в экспери- 4 |
||||||||||||||||||||||||||||||||
