Нова алхімія
У періодичну таблицю Менделєєва внесені чотири нових хімічних елемента. Назви двох з них мають пряме відношення кУкаіни.
115-му елементу Міжнародний союз чистої і прикладної хімії (ІЮПАК) присвоїв назву «Московія», а 118-му - «оганесон», на прізвище академіка РАН Юрія Оганесяна. під керівництвом якого були отримані всі відомі до теперішнього часу надважкі елементи від 113-го до 118-го.
Життя за секунду
Дмитро Писаренко, «АіФ»: Юрій Цолаковіч, вітаємо вас! Як ви будете почуватися - відчувати, що в вашу честь названий елемент таблиці Менделєєва?
Юрій Оганесян: Дякую! Приємно отримати привітання від «АіФ». Що стосується назви, хочу вас поправити. Елемент названий не в мою честь, а моїм ім'ям. Мені здається, це різні речі. Коли називають на честь кого-то, то роблять це в пам'ять про минулих видатних вчених, які самі в створенні цих елементів не брали участь (Фермі, Кюрі, Флерова і інших), дотримуючись при цьому історичну дистанцію. У таблиці є навіть елемент, названий на честь Миколи Коперника. який жив 500 років тому!
- Але це ж набагато крутіше Нобелівської премії. Це лише другий випадок в історії, коли ім'ям покійного вченого називають хімічний елемент. А лауреатів Нобелівської премії сотні!
Однак між двома цими випадками є різниця. Ніхто раніше не думав, що надважкі елементи таблиці Менделєєва взагалі існують і тим більше можуть бути отримані. Щоб прийти до них, знадобилося зовсім нове уявлення про структуру матерії атомного ядра. З початку 1970-х в великих ядерних центрах світу йшла полювання за цими елементами. Але за 15 років інтенсивної роботи синтезувати їх так і не вдалося. Неможливо великим ядерним центрам світу. У тому числі і нашої лабораторії в Дубні. Однак ми в Об'єднаному інституті ядерних досліджень не відставили це заняття. У тривалих дослідженнях знайшли новий підхід до синтезу надважких елементів, докорінно змінили (насправді сильно ускладнили) постановку експерименту і - тоді все вийшло. У підсумку побачили те, що багато років обговорювалося в різних теоретичних сценаріях.
- А як саме отримують нові елементи? Адже для цього потрібно додати в ядро нові протони і нейтрони. Прямо алхімія якась.
- Так, «алхімія ХХ століття» - саме так і називають іноді те, чим ми займаємося, в популярних виданнях. До речі, алхіміки розуміли, що для трансформації речовини (наприклад, свинцю в золото) потрібно обов'язково затратити енергію. Вони нагрівали свинець, били молотом, піддавали дії сильних хімічних реактивів. Чи не представляли тільки масштабу необхідної енергії.
На початку ХХ століття, після дослідів Резерфорда. стало ясно: щоб перетворити один елемент в інший, необхідно змінити ядро атома вихідного елемента. І якщо зіштовхувати два ядра, одне з яких після прискорення рухається зі швидкістю близько 1/10 швидкості світла, то можна домогтися їх злиття і появи нового ядра. В цьому основна ідея синтезу елементів. Але отримані таким чином важкі елементи нестабільні, деякі з них «живуть» секунди і навіть частки секунд. Якщо час життя урану (елемента з номером 92) налічує мільярди років, то 102-го - секунди, а 104-го - соті частки секунди!
Однак було виявлено, що за 102-м елементом це падіння сповільнюється. Теорія пояснювала цей факт як наближення до нікому «острову стабільності» надважких елементів. Як до нього дістатися? Ми вирішили використовувати на прискорювачі в якості снаряда досить екзотичне речовина, яке раніше в цих цілях не застосовувалося - рідкісний ізотоп кальцій-48. Так вперше був отриманий 114-й елемент (названий нами Флерова в честь засновника нашої лабораторії академіка Флерова), а потім і всі інші надважкі елементи аж до 118-го.
А чи є межа?
- А для чого потрібні речовини, існуючі частки секунди? Може від них бути якась практична користь?
- Навряд чи їх вдасться створити в такій кількості, щоб якось використовувати. Але якщо вони існують в природі (а це, хоч і здається малоймовірним, поки не можна повністю виключати), їх можна буде добувати, як добувають рідкісні природні елементи. Наприклад, золото або уран. Очевидно, що у цих елементів можна очікувати абсолютно незвичайні властивості.
- 115-й елемент вирішено назвати «Московія» - на честь Московської області, на території якої знаходяться Дубна і ваш інститут. Але в світі непроста політична обстановка. Чи можуть назва «Московія» взяти і замінити на інше? Скажімо, на «Вашингтон»?
Сама процедура присвоєння назв новим елементам досить тривала. Це пов'язано з тим, що їх символи будуть фігурувати в хімічних формулах, назви (як самого елемента, так і його хімічних сполук) повинні бути легко вимовним на всіх мовах світу. Не повинно бути співзвуччя з назвами інших елементів. Цими питаннями займалася спеціальна комісія експертів. Потім її рішення обговорювалися широкої наукової (і не тільки) громадськістю. Після чого і було винесено остаточне рішення.
- Цікаво, що сказав би зараз Дмитро Іванович Менделєєв, якби побачив, до яких розмірів розширили його таблицю?
- Думаю, він задався б тим же питанням, який і нас зараз хвилює: де ж межа таблиці хімічних елементів і чим він визначається? Тому дослідження хімічних властивостей недавно відкритих і тепер уже названих надважких елементів є, мабуть, однією з фундаментальних і дуже актуальних проблем сучасної хімії.