Свойства новых сверхтяжелых элементов пока неизвестны, их нужно изучить. Эта задача осложняется тем, что в реакциях синтеза счет новых сверхтяжелых ядер идет на единицы.
Чтобы получить больше ядер, нужно увеличить интенсивность пучка ядер-снарядов и повысить эффективность методики синтеза. Для этого в Дубне, в Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ построили совершенно невиданный в мире ускорительный комплекс, названный Фабрикой сверхтяжелых элементов.
Для синтеза следующих элементов таблицы Менделеева – № 119, 120 и 121 – возможности ядер-снарядов кальция-48 уже недостаточны. Поскольку у кальция -28 в ядре 20 протонов, то последний доступный радиоактивный материал, который можно использовать в качестве мишени в паре с кальцием, это калифорний с 98 протонами в ядре. Если сложить протоны кальция с протонами калифорния, получится 118 протонов – элемент №118 оганесон. Выше 118-ти с кальцием и калифорнием не прыгнешь.
Если посмотреть следующие за калифорнием химические элементы – эйнштейний (№ 99), фермий (№ 100), – то все мировое производство этих элементов исчерпывается МИКРОграммами (не более десятков микрограммов). А для синтеза элементов от 119-го нужно по меньшей мере около 10 МИЛЛИграммов – то есть в 1000 раз больше, чем мир может произвести. Именно поэтому путь с кальцием для синтеза следующих за 118-м элементов таблицы Менделеева закрыт. Место кальция займут более тяжелые ядра-снаряды, с большим количеством протонов – титан (22 протона), хром (24 протона).
Для ускорения более тяжелых, чем кальций, ядер был построен новый ускоритель DC-280 на Фабрике сверхтяжелых ионов. В конце 2018 года он дал первый ускоренный пучок тяжелых ядер, а в начале 2019 года вступил в строй весь ускорительный комплекс Фабрики сверхтяжелых ионов.
Возможности единственной в мире Фабрики испытали в конце 2020 года путем синтеза уже известного нам 115-го элемента московия все в той же ядерной реакции 243 Am + 48 Ca. Тренировка на московии показала мощь нового ускорителя. Интенсивность ускоренного на нем пуска была вдесятеро выше, чем на ускорителе предыдущего поколения. Физики получили на новом ускорителе всего за месяц 32 ядра московия – вдвое больше, чем за десять лет в эксперименте, когда московий был открыт впервые.
Теперь на Фабрике сверхтяжелых элементов в Дубне начинаются эксперименты по синтезу 119-го и 120-го элементов таблицы Менделеева. Ядрами титана будут бомбардировать мишени из калифорния и берклия.
Фрагмент из книги Наталии Теряевой "Элементы жизни"
Наталия Теряева
