− Юрий Цолакович, поздравляем вас с замечательным достижением. Расскажите, пожалуйста, как был синтезирован 117-й элемент?
− Для того чтобы получить элемент с порядковым номером 117, была выбрана реакция, когда 97-й элемент – берклий, который сам является искусственным, облучается 20-м элементом – кальцием, полученным на нашем ускорителе.
Вся эта плеяда элементов, со 112-го по 118-й, была получена в Дубне за последние 10 лет
97-й элемент был синтезирован на самом мощном в мире реакторе в Ок-Ридже, США (Oak Ridge National Laboratory). Для его производства необходимы сверхмощные реакторы, так как период полураспада берклия – всего 320 дней. В течение 220 дней работы реактора в ок-риджской лаборатории там было накоплено 22 миллиграмма этого уникального вещества, которое затем было транспортировано в Россию.
Сначала накопленный берклий «поехал» в Димитровград, где в научно-исследовательском институте атомных реакторов из вещества сделали мишень. Подготовленная мишень была транспортирована в Дубну, где мы облучали ее пучком кальция-48.
Эксперимент длился 140 дней. В результате мы смогли наблюдать шесть атомов 117-го элемента, засвидетельствовав существование его изотопов и их последующий распад. При этом распадные свойства нового элемента были детально исследованы, а материалы исследования направлены в виде статьи в американский журнал Physical Review Letters. Вчера мы получили известие о том, что статья не только принята к публикации, но и вынесена на обложку ближайшего номера.
Юрий Оганесян объясняет первенство России в области синтеза сверхтяжелых элементов (фото: jinr.ru) |
− То есть элемент с атомной массой 117 вы синтезировали впервые в мире?
− Да. До этого были элементы со 112 по 116 и 118. Все, кроме 112-го, были получены нами впервые в мире. 112-й элемент был получен сначала в Германии, но его изотоп, который и можно назвать сверхтяжелым, был также впервые получен в Дубне. Вся эта плеяда элементов − со 112-го по 118-й − была получена в Дубне за последние 10 лет.
Между 116-м и 118-м до сих пор существовал «пробел», потому что получение 117-го элемента представляло собой крайне трудную задачу – из-за того, что вещество мишени (необходимой для получения элемента с нечетным порядковым номером – прим. ред.) добывается с большим трудом и «живет» очень недолго.
− За честь открыть сверхтяжелые элементы первыми соревнуются лаборатории США, Японии, России и Германии. Но получение новых элементов в последнее время происходит исключительно в России. Это безусловное достижение российской науки. Что же позволило вам опередить коллег из других стран?
− Наш подход к эксперименту, отличный от подходов коллег. Дело в том, что элементы, которые получаются в результате нашей реакции, обогащены нейтронами, поэтому их время жизни значительно дольше обычного. Оно иногда исчисляется секундами (при этом стандартное время жизни сверхтяжелых изотопов составляет микросекунды – прим. ред.)
Такой подход сразу открывает широкую дорогу для исследований. Столь длительный период жизни элемента означает, в частности, что можно исследовать не только физические, но и химические свойства вещества, что и было сделано с элементом с порядковым номером 117.
А достигается это благодаря тому, что этот нейтронный избыток в ядрах изначально присутствует в ядре мишени (поскольку их в мишень закладывают). И в этом кальции-48 – очень редком и дорогом – по отношению к основному изотопу кальция, кальцию-40, содержится восемь лишних нейтронов. Избыток нейтронов и в мишени, и в бомбардирующем ядре, приводит к тому, что результирующее ядро, которое получается во время эксперимента, обладает избытком нейтронов. Это позволяет нам подойти к предсказанному острову стабильности сверхтяжелых изотопов и действительно наблюдать резкий подъем продолжительности жизни ядер.
В других лабораториях сейчас тоже начинают идти этим путем. Уже в Германии повторили наши эксперименты по 112 и 114 элементам, таким же образом 114-й элемент получили в Беркли. Все как-то поверили в то, что путь, который мы выбрали, является наиболее эффективным.
− Однако самым тяжелым из официально признанных Международным химическим союзом элементов на данный момент является 112-й. При этом признание произошло в июне 2009 года. Почему остальные полученные вами элементы еще не признаны и что необходимо для этого?
− Совершенно верно, элементы со 113 по 116 и 118 находятся в Союзе чистой и прикладной химии. Комиссия этого союза занимается утверждением факта открытия (тут у нас конкурентов особо и нет). После этого подтверждающие документы будут переданы в комиссию, которая присваивает название новому элементу.
Процесс признания – длительная процедура, занимающая много лет. Иногда получается так, что синтезировать элемент быстрее, чем дать ему название. Комиссия смотрит детально, что было сделано, повторил ли кто-то достижение или нет, является ли достаточным собранное количество информации для того, чтобы с уверенностью говорить о появлении нового элемента.