| | 30 aвгустa 2013 | Нoвoсти нaуки и тexники
Нoвыe исслeдoвaния пoдтвeрждaют сущeствoвaниe 115-гo элeмeнтa пeриoдичeскoй систeмы
В нижнeй прaвoй части периодической системы элементов, которую называют таблицей Менделеева, находится несколько квадратов, которые художники-иллюстраторы часто закрашивают серым цветом. Но, согласно рекомендации Международного союза чистой и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry, IUPAC), содержимое этих квадратов не является достоверной информацией, ведь в этих квадратах находятся элементы, факт существования которых еще не подтвержден экспериментально, и которые еще не получили окончательного официального названия.
Серия новых экспериментов, проведенных немецкими учеными-физиками с помощью ускорителя GSI, позволила получить данные, которые служат подтверждением факта существования еще одного элемента, который ранее существовал только в теории. В результате ядерных превращений ученым удалось синтезировать элемент, ядро атома которого насчитывает 115 протонов. Этот элемент, имеющий название Унунпентий (ununpentium), был обнаружен в начале 2000-х годов совместными усилиями российских и американских ученых, а подробные данные о нем были опубликованы в 2006 году. Однако, до последнего времени представители IUPAC не имели на руках достаточно много доказательств для того, чтобы признать факт существования 115-го элемента и утвердить его название.
Почему, говоря о сверхтяжелых элементах, мы употребляем термины «синтезирован» или «получен» вместо «найден» или «обнаружен»? Такие сверхтяжелые элементы могут существовать, да и то весьма короткое время, только во время экспериментов, нацеленных на их создание. Все элементы, тяжелее урана, и содержащие в ядре более 92 протонов, являются крайне нестабильными элементами, не существующими в природе в чистом виде. Для того, чтобы синтезировать сверхтяжелые элементы требуется целая последовательность из определенных реакций ядерного расщепления, ядерного синтеза или других узкоспециализированных ядерных и химических реакций. Следует отметить, что из-за таких сложностей получения сверхтяжелых элементов, на ускорителе GSI было создано до получения унунпентия всего шесть элементов, число протонов в ядрах которых превышает число протонов в ядре урана.
Для получения унунпентия ученые-физики, работающие с ускорителем GSI, бомбардировали тонкую пленку из америция, синтетического элемента с 95 протонами, ионами кальция, в каждом из которых содержится по 20 протонов, разогнанными до чрезвычайно высокой скорости и энергии. В результате такой бомбардировки, в крайне редких случаях, ядро атома америция сливается с ядром атома кальция, образуя новое единственное ядро, в котором насчитывается 115 протонов. Как и все сверхтяжелые элементы, ядро атома унунпентия распадается весьма быстро, исследования 2000-х годов показали, что они «живут» 30-80 миллисекунд, а недавние исследования подтверждают эти значения.
В настоящее время комиссия IUPAC начала рассмотрение результатов исследований и экспериментов, проделанных немецкими учеными. Если комиссия признает их достоверными, это послужит дополнительным подтверждением заявки, поданной в 2006 году, и унунпентий может быть наконец официально признан существующим элементом. Хотя вряд ли вы сможете увидеть унунпентий в каких-либо высокотехнологичных устройствах будущего, до сих пор ученые нашли практическое применение лишь синтетическим сверхтяжелым элементам, число протонов в ядрах которых находится в районе 100.
Помимо подтверждения различных физических и химических теорий, работа со сверхтяжелыми элементами помогает ученым более тщательно изучить процессы ядерного синтеза, ядерного расщепления, проникнуть еще глубже в тайны обычного мира и мира квантовой физики.
