Трансуран элементүүд. Центаврын москви
Хэт хүнд цөмийн задралын шинж чанарыг янз бүрийн онолын загварт үндэслэн тооцоолсон. Эдгээр тооцооллын аль нэгний үр дүнг Зураг дээр үзүүлэв. 4. Бүр тэгш хэт хүнд цөмийн хагас задралын хугацааг аяндаа задрах (a), α-зарах (b), β задрал (в) болон задралын бүх боломжит процессуудад (d) хамааруулан өгсөн. Аяндаа хуваагдлын хувьд хамгийн тогтвортой цөм (Зураг 4а) нь Z = 114 ба N = 184 цөм юм. Үүний хувьд аяндаа задралын хагас задралын хугацаа ~ 10 16 жил байна. Хамгийн тогтвортой нь 6-8 нейтроноор ялгаатай 114-р элементийн изотопуудын хувьд хагас задралын хугацаа 10-15 баллын дарааллаар буурдаг. α задралын хагас задралын хугацааг Зураг дээр үзүүлэв. 4б. Хамгийн тогтвортой цөм нь Z бүсэд байрладаг< 114 и N = 184 (T 1/2 = 10 15 лет). Для изотопа 298 114 период полураспада составляет около 10 лет.
β задралын хувьд тогтвортой цөмүүдийг Зураг дээр үзүүлэв. 4 хар цэгүүд. Зураг дээр. 4d нийт хагас задралын хугацааг харуулав. Төвийн контур дотор байрлах тэгш-тэгш цөмүүдийн хувьд тэдгээр нь ~ 10 5 жил байна. Тиймээс бүх төрлийн ялзралыг харгалзан үзсэний дараа Z = 110 ба N = 184-ийн ойролцоох цөмүүд "тогтвортой байдлын арал" болж хувирдаг. 294 110 цөмийн хагас задралын хугацаа 10 9 жил орчим байдаг. Бүрхүүлийн загвараар таамагласан Z-ийн утга ба шидэт тоо 114-ийн хоорондох ялгаа нь хуваагдал (Z = 114-тэй цөм нь хамгийн тогтвортой байдаг) ба α задрал (ямар цөмтэй байдаг талаар) хоорондын өрсөлдөөнтэй холбоотой юм. доод Z тогтвортой байна). Тэгш сондгой, тэгш сондгой бөөмийн хувьд хагас задралын хугацаа нь α задрал ба аяндаа задралын үед нэмэгдэж, β задралын хувьд буурдаг. Дээр дурдсан тооцоолол нь тооцоололд ашигласан параметрүүдээс ихээхэн хамаардаг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй бөгөөд зөвхөн туршилтаар илрүүлэхэд хангалттай урт наслалттай хэт хүнд цөмүүд оршин тогтнох боломжийн шинж тэмдэг гэж үзэж болно.
Хэт хүнд цөмийн тэнцвэрт хэлбэр ба тэдгээрийн хагас задралын өөр нэг тооцооны үр дүнг Зураг дээр үзүүлэв. 5, 11.11. Зураг дээр. 11.10-д Z = 104-120 цөмийн нейтрон ба протоны тооноос тэнцвэрийн омгийн энергийн хамаарлыг харуулав. Хүчдэлийн энерги нь тэнцвэрт болон бөмбөрцөг хэлбэрийн цөмийн энергийн ялгаагаар тодорхойлогддог. Эдгээр өгөгдлөөс Z = 114 ба N = 184 мужуудад үндсэн төлөвт бөмбөрцөг хэлбэртэй цөм байх ёстойг харж болно. Өнөөг хүртэл олдсон бүх хэт хүнд цөмүүд (5-р зурагт харанхуй ромбоор харуулсан) гажигтай байдаг. Нээлттэй ромбууд нь β задралын хувьд тогтвортой цөмүүдийг харуулдаг. Эдгээр цөмүүд нь α задрал эсвэл задралын үр дүнд задрах ёстой. Үндсэн задралын суваг нь альфа задрал байх ёстой.
β-тогтвортой изотопуудын хагас задралын хугацааг Зураг дээр үзүүлэв. 6. Эдгээр таамаглалаас үзэхэд ихэнх бөөмүүдийн хагас задралын хугацаа нь аль хэдийн нээгдсэн хэт хүнд цөмийн (0.1-1 мс)-ээс хамаагүй урт байх төлөвтэй байна. Жишээлбэл, 292 110 цөмд ~ 51 жил амьдрах хугацаа таамаглаж байна.
Ийнхүү орчин үеийн микроскопийн тооцоогоор N = 184 нейтроны ид шидийн тоо ойртох тусам хэт хүнд цөмийн тогтвортой байдал эрс нэмэгддэг. Саяхныг хүртэл Z = 112 элементийн цорын ганц изотоп нь хагас 277 112 изотоп байсан. ашиглалтын хугацаа 0.24 мс. Илүү хүнд изотоп 283 112 нь хүйтэн хайлуулах урвалын 48 Ca + 238 U-д нийлэгжсэн. Цацрагийн хугацаа 25 хоног байв. Зорилтот дээрх 48 Ca ионы нийт тоо 3.5 × 10 18 байна. Үүссэн изотоп 283 112 аяндаа хуваагдсан гэж тайлбарласан хоёр тохиолдол бүртгэгдсэн. Энэхүү шинэ изотопын хагас задралын хувьд T 1/2 = 81 сек гэсэн тооцоог гаргажээ. Тиймээс 283 112 изотоп дахь нейтроны тоо 277 112 изотоптой харьцуулахад 6 нэгжээр нэмэгдэх нь амьдрах хугацааг 5 магнитудын дарааллаар нэмэгдүүлдэг болохыг харж болно.
Зураг дээр. 7-д янз бүрийн онолын загваруудын таамаглалтай харьцуулахад seaborgium изотопын Sg (Z = 106) хэмжсэн ашиглалтын хугацааг харуулав. N = 162 изотопын ашиглалтын хугацаатай харьцуулахад N = 164 изотопын ашиглалтын хугацаа бараг л дарааллаар буурсан нь анхаарал татаж байна.
Тогтвортой байдлын арал руу ойртох арга нь 76 Ge + 208 Pb урвалд хүрч болно. Хэт хүнд бараг бөмбөрцөг хэлбэртэй цөм нь хайлуулах урвалын үр дүнд үүсч, дараа нь γ-квант эсвэл нэг нейтрон ялгардаг. Тооцооллын дагуу үүссэн 284 114 цөм нь ~ 1 мс хагас задралын хугацаатай альфа бөөмсийн ялгаралтаар задрах ёстой. N = 162 бүс дэх дугтуйг дүүргэх талаар нэмэлт мэдээллийг 271 108 ба 267 106 бөөмүүдийн α задралыг судлах замаар олж авч болно. Эдгээр цөмүүдийн хагас задралын хугацаа 1 минут байна. ба 1 цаг. 263 106, 262 107, 205 108, 271.273 110 цөмд изомеризм үүсэх төлөвтэй байгаа бөгөөд үүний шалтгаан нь N = 162 мужид хэв гажилттай цөмүүдийн хувьд j = 1/2 ба j = 13/2 дэд бүрхүүлийг дүүргэх явдал юм. газрын төлөв.
Зураг дээр. 8-д 50 Ti ба 56 Fe ионуудын 208 Pb зорилтот цөмтэй нэгдэх урвалын Rf (Z = 104) ба Hs (Z = 108) элементүүдийг үүсгэх туршилтаар хэмжсэн өдөөх функцуудыг харуулав.
Үүссэн нийлмэл цөм нь нэг юмуу хоёр нейтроны ялгаралтаар хөргөнө. Хүнд ионы хайлуулах урвалын өдөөх функцүүдийн талаархи мэдээлэл нь хэт хүнд цөмийг үйлдвэрлэхэд онцгой ач холбогдолтой юм. Хүнд ионуудын нэгдэх урвалын үед Кулоны хүч ба гадаргуугийн хурцадмал байдлын хүчийг нарийн тэнцвэржүүлэх шаардлагатай. Хэрэв ослын ионы энерги хангалттай том биш бол хоёртын цөмийн системийг нэгтгэхэд хамгийн ойрын зай нь хангалтгүй байх болно. Хэрэв туссан бөөмийн энерги хэт өндөр байвал үүссэн систем нь өдөөх энерги ихтэй байх бөгөөд энэ нь хуваагдмал хэсгүүдэд хуваагдах магадлал өндөр байх болно. Нэгдэх нь мөргөлдөж буй бөөмсийн эрчим хүчний нэлээд нарийхан мужид үр дүнтэй явагддаг.
Хамгийн бага тооны нейтрон (1-2) ялгаруулдаг нэгдэх урвалууд нь ялангуяа сонирхолтой байдаг. синтезжүүлсэн хэт хүнд цөмд хамгийн их N / Z харьцаатай байх нь зүйтэй. Зураг дээр. 9 нь урвал дахь бөөмүүдийн нэгдэх потенциалыг харуулж байна
64 Ni + 208 Pb 272 110. Хамгийн энгийн тооцооллоос харахад цөмийн хайлуулах туннелийн нөлөөний магадлал ~ 10 -21 байгаа нь ажиглагдсан хөндлөн огтлолоос хамаагүй бага байна. Үүнийг дараах байдлаар тайлбарлаж болно. Цөмийн төвүүдийн хоорондох 14 фм зайд 236.2 МэВ анхны кинетик энерги нь Кулоны потенциалаар бүрэн нөхөгддөг. Энэ зайд зөвхөн цөмийн гадаргуу дээр байрлах нуклонууд л шүргэлцдэг. Эдгээр нуклонуудын энерги бага байдаг. Улмаар нэг цөм дэх нуклонууд буюу хос нуклонууд тойрог замаас гарч, түнш цөмийн чөлөөт төлөвт шилжих магадлал өндөр байна. Хар тугалганы 208 Pb давхар шидэт изотопыг бай болгон ашиглах үед нуклонуудыг сумны цөмөөс зорилтот цөм рүү шилжүүлэх нь ялангуяа сонирхол татахуйц байдаг. 208 Pb-д h 11/2 протоны дэд бүрхүүл, h 9/2 ба i 13/2 нейтроны дэд бүрхүүлүүд дүүрсэн байна. Эхлээд протоны шилжүүлгийг протон-протоны таталцлын хүчээр өдөөж, h 9/2 дэд бүрхүүл дүүргэсний дараа протон-нейтроны таталцлын хүчээр өдөөгддөг. Үүний нэгэн адил нейтронууд аль хэдийн дүүрсэн i 13/2 дэд бүрхүүлийн нейтронуудад татагдаж, чөлөөт i 11/2 дэд бүрхүүл рүү шилждэг. Хослолын энерги, том тойрог замын өнцгийн импульсийн улмаас хос нуклон шилжих нь нэг нуклон шилжихээс илүү өндөр магадлалтай байдаг. 64 Ni 208 Pb-аас хоёр протон шилжсэний дараа Кулоны саад 14 МэВ-ээр буурч, харилцан үйлчлэлцэж буй ионуудын нягт холбоо, нуклон дамжуулах процессыг үргэлжлүүлэхэд хувь нэмэр оруулдаг.
Бүтээлүүдэд [V.V. Волков. Гүн уян хатан бус дамжуулалтын цөмийн урвалууд. М.Энергоиздат, 1982; V.V. Волков. Изв. ЗХУ-ын Шинжлэх ухааны академи, цуврал физич., 1986 боть 50 х. 1879] хайлуулах урвалын механизмыг нарийвчлан судалсан. Баривчлах шатанд аль хэдийн тохиолдсон бөөмийн кинетик энергийг бүрэн устгасны дараа хоёртын цөмийн систем үүсч, аль нэг цөмийн нуклонууд нь бүрхүүлээр аажмаар өөр цөм рүү шилждэг болохыг харуулж байна. Өөрөөр хэлбэл, бөөмийн бүрхүүлийн бүтэц нь нийлмэл цөм үүсэхэд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Энэхүү загварт үндэслэн нийлмэл цөмийн өдөөх энерги болон хүйтэн хайлуулах урвалын үед 102-112 элемент үүсэх хөндлөн огтлолыг нэлээд сайн дүрслэх боломжтой болсон.
Цөмийн урвалын лабораторид. Г.Н. Z = 114 элемент бүхий Флерова (Дубна) нийлэгжсэн.Урвалыг ашигласан
289 114 цөмийг α задралын гинжээр тодорхойлсон. Изотопын хагас задралын туршилтын тооцоогоор 289 114 ~ 30 секунд байна. Хүлээн авсан үр дүн нь өмнө нь хийсэн тооцоололтой сайн тохирч байна.
48 Cu + 244 Pu урвалын 114 элементийн нийлэгжилтэнд гурван нейтроны ууршилттай сувгаар хамгийн их гарцыг олж авдаг. Энэ тохиолдолд 289 114 нийлмэл цөмийн өдөөх энерги 35 МэВ байв.
Урвалын явцад үүссэн 296 116 цөмтэй үүсэх задралын онолын хувьд урьдчилан таамагласан дарааллыг 10-р зурагт үзүүлэв.
 Цагаан будаа. 10. Цөмийн задралын схем 296 116 |
296 116 цөм нь дөрвөн нейтроны ялгаруулалтаар хөргөж, 292 116 изотоп болж хувирдаг ба дараа нь хоёр дараалсан электрон барьж авсны үр дүнд 5% магадлалтайгаар 292 114 изотоп болж хувирдаг. α задралын үр дүнд (T 1/2 = 85 хоног) изотоп 292 114 нь 288 112 изотоп болж хувирдаг. 288 112 изотоп мөн сувгаар үүсдэг.
Хоёр гинжээс үүссэн эцсийн цөм 288 112 нь хагас задралын хугацаа нь ойролцоогоор 1 цаг бөгөөд аяндаа задралын үр дүнд ялзардаг. 288 114 изотопын α задралын үр дүнд 284 112 изотоп үүсэх магадлал 10% орчим байна. Дээрх хугацаа болон задралын сувгийг тооцоогоор гаргаж авсан.
Хүнд ионуудтай урвалд хэт хүнд элемент үүсэх янз бүрийн боломжуудыг шинжлэхдээ дараахь нөхцөл байдлыг харгалзан үзэх шаардлагатай.
- Нейтроны тоог протоны тоонд хангалттай хэмжээгээр харьцуулсан цөмийг бий болгох шаардлагатай. Тиймээс том N / Z бүхий хүнд ионуудыг туссан бөөмс болгон сонгох хэрэгтэй.
- Үүссэн нийлмэл цөм нь өдөөлтийн энерги багатай, өнцгийн импульс багатай байх шаардлагатай, эс тэгвээс хуваагдлын саадын үр дүнтэй өндөр буурах болно.
- Үүссэн цөм нь бөмбөрцөг хэлбэртэй ойролцоо хэлбэртэй байх шаардлагатай, учир нь бага зэрэг деформаци нь хэт хүнд цөмийг хурдан задлахад хүргэдэг.
Хэт хүнд цөм үүсгэх маш ирээдүйтэй арга бол 238 U + 238 U, 238 U + 248 см, 238 U + 249 Cf, 238 U + 254 Es зэрэг урвалууд юм. Зураг дээр. 248 Cm, 249 Cf, 254 Es-ийн хурдасгасан 238 U ионтой объектуудыг цацрагаар цацахад трансуран элемент үүсэх тооцоолсон хөндлөн огтлолыг 11-т үзүүлэв. Эдгээр урвалуудад Z> 100-тай элемент үүсэх хөндлөн огтлолын эхний үр дүнг аль хэдийн олж авсан. Судалгаанд хамрагдаж буй урвалын гарцыг нэмэгдүүлэхийн тулд зорилтот хэсгүүдийн зузааныг сонгосон бөгөөд ингэснээр урвалын бүтээгдэхүүн нь задралд үлдэх болно. зорилтот. Цацрагийн дараа бие даасан химийн элементүүдийг зорилтот хэсгээс тусгаарлав. Олж авсан дээжинд α задралын бүтээгдэхүүн ба хуваагдлын хэсгүүдийг хэдэн сарын турш бүртгэсэн. Түргэвчилсэн ураны ионуудаас олж авсан мэдээлэл нь хөнгөн бөмбөгдөлт ионуудтай харьцуулахад хүнд трансуран элементийн гарц нэмэгдсэнийг тодорхой харуулж байна. Энэ баримт нь хэт хүнд цөмийн синтезийн асуудлыг шийдвэрлэхэд маш чухал юм. Харгалзах зорилтуудтай ажиллахад бэрхшээлтэй байгаа хэдий ч том Z руу чиглэсэн ахиц дэвшлийн таамаглал нэлээд өөдрөг харагдаж байна.
Сүүлийн жилүүдэд хэт хүнд цөм болох дэвшил үнэхээр гайхалтай байлаа. Гэсэн хэдий ч өнөөг хүртэл тогтвортой байдлын арлыг олох бүх оролдлого амжилтад хүрээгүй байна. Түүнийг эрэн хайх ажиллагаа эрчимтэй үргэлжилж байна.
Та эндээс эсвэл энд сэтгэгдэл бичиж болно.
Чикаго, хоёрдугаар сарын 17. Анх удаа уранаас хүнд элементийн массыг хэмжих боломжтой болсон - шинэ аргаудаан хугацааны турш таамаглаж байсан тогтвортой байдлын "тогтвортой байдлын арал"-д хүрэх замыг нээж өгдөг хэт хүнд элементүүдердийн үелэх хүснэгтээс гадуур хэвтэж байна.
Ураны цөмд 92 протон агуулагддаг бөгөөд энэ нь бидний мэддэг байгальд байдаг хамгийн хүнд элемент юм. Мэдээжийн хэрэг хиймэл нөхцөлд илүү хүнд, 118 протоныг нэгтгэсэн. Эдгээр бүх "хүнд жин" нь маш богино хугацаанд амьдардаг бөгөөд тэд хэдхэн миллисекундэд задардаг.
Гэвч 20-р зууны дунд үед протон ба нейтроны тодорхой харьцааг агуулсан хэт хүнд элементүүдийн оршин тогтнох боломжийг онолын хувьд урьдчилан таамаглаж байсан бөгөөд үүнээс хамаагүй урт наслах болно - хэдэн арван жил, бүр илүү. Түүнээс хойш энэхүү "тогтвортой байдлын арал"-д хүрэх зам нь цөмийн физикийн хамгийн чухал чиглэлүүдийн нэг болжээ. Мөн зөвхөн эрдэм шинжилгээний сонирхлын үүднээс огт биш. Хэт хүнд тогтвортой элементүүд нь ирээдүйн сансрын нислэгүүдэд цөмийн хөдөлгүүрт маш сайн түлш болж чадна. Тэд мөн ер бусын, ашигтай химийн болон физик шинж чанарыг харуулах төлөвтэй байна.
Гэсэн хэдий ч өнөөг хүртэл бид энэ арал дээр яг хаана бүдрэх ёстойг хэн ч мэдэхгүй. Зарим тооцооллоор бүс нутгийн хаа нэгтээ цөмд 114 протон, бусад нь 120-126 протонтой байдаг. Эрдэмтэд ийм элементүүдийн "хэт их тархсан" цөмд протон, нейтроныг хамт байлгадаг хүчтэй, сул хүч хэрхэн ажилладаг талаар нарийн ойлголтгүй байгаа нь тооцоололд саад учруулж байна. Лабораторид олж авсан хэт хүнд элементүүдийн оршин тогтнох товчлол нь туршилтын хангалттай мэдээлэл цуглуулах боломжийг олгодоггүй.
Майкл Блок тэргүүтэй Германы эрдэмтдийн багийн сүүлийн үеийн ажил уранаас хүнд хэсгүүдийн массыг шууд хэмжих аргыг олж чадсанаар энэ салбарт шинэ нээлт амлаж байна. Масс ба энерги нь Эйнштейний алдарт E = mc2 томъёогоор холбогддог тул атомын массыг тодорхойлох нь (нэмэлт хүчин зүйлийг харгалзан) түүний цөм дэх бөөмсүүд хоорондоо холбогдож буй хүчийг тооцоолох боломжийг олгодог.
Эрдэмтэд атомын массыг хэмжихийн тулд энгийн үгээр хэлбэл ионуудыг хадгалдаг Penning trap хэмээх төхөөрөмжийг ашигласан. цахилгаан соронзон орон... Хэмжилтийн объект нь нобелиум байсан бөгөөд цөм нь 102 протон агуулдаг - уранаас 10-аар их. Бусад "хиймэл" элементүүдийн нэгэн адил энэ нь бага зэрэг хөнгөн элементүүдийн мөргөлдөх замаар олддог бөгөөд маш богино хугацаанд амьдардаг (хамгийн ихдээ 58 минут). Гол ажил, Германы физикчид үүнийг шийдэж чадсан нь атомыг урхинд орохоос нь өмнө удаашруулах арга замыг хайж олох явдал байсан тул эрдэмтэд эхлээд гелиээр дүүргэсэн камераар дамжуулж өгөхөөр шийджээ.
Одоо хэт хүнд богино хугацааны атомуудыг "жигнэх" аргатай болсноор туршилтанд оролцогчид параметрүүдийг илүү нарийвчлалтай тогтоох боломжтой болсон. Мөн онолчид эдгээр өгөгдлийн үндсэн дээр "тогтвортой байдлын арал" -ын байр суурийг урьдчилан таамаглаж буй өрсөлдөгч загваруудаас сонголтоо хийдэг.
Энэ арга нь үечилсэн хүснэгтийн дагуу нэлээд урагшлах боломжийг олгодог боловч практик дээр олж авсан хамгийн хүнд элементүүдэд үүнийг ашиглах нь тийм ч хялбар биш байж болох юм. Хэрэв ийм аваргуудын нийлэгжилт нь өөрөө маш хэцүү үйл явц юм. Хэрэв ижил нобелийг секундэд дунджаар 1 атом давтамжтай бэлтгэсэн туршилтын тусламжтайгаар олж авах боломжтой бол цөм нь 104-ээс дээш протон агуулсан илүү хүнд элементүүдтэй бол бүх зүйл илүү урт болно. 1 атомыг олж авахад жишээлбэл, долоо хоног зарцуулагдана.
Гэхдээ хэрэв бүх зүйл сайн болвол эрт орой хэзээ нэгэн цагт энэ арга нь "тогтвортой байдлын арал" -ын оршин суугчдыг анзаарах боломжийг олгоно. Ийм хэт хүнд элементүүдийг ихэвчлэн задралын бүтээгдэхүүнээр илрүүлдэг бөгөөд тогтвортой элементүүд нь хэт урт насалдаг тул хүнд атомуудтай ажиллах уламжлалт аргууд нь үүнд тохиромжгүй байдаг.
Нэгдүгээрт, "тогтвортой байдлын арал" гэж юу болох тухай нийтлэл.
Тогтвортой байдлын арал: Оросын цөмийн эрдэмтэд уралдааныг тэргүүлж байна
"Тогтвортой байдлын арал" гэж нэрлэгддэг хэт хүнд элементүүдийн нийлэгжилт нь орчин үеийн физикийн амбицтай ажил бөгөөд үүнийг шийдвэрлэхэд Оросын эрдэмтэд дэлхий даяар түрүүлж байна.
2011 оны 6-р сарын 3-ны өдөр Олон улсын онолын болон хэрэглээний хими (IUPAC) болон физикийн (IUPAP) мэргэжилтнүүдийн бүрэлдэхүүнтэй шинжээчдийн комисс үелэх системийн 114, 116 дахь элементүүдийг нээсэн болохыг албан ёсоор хүлээн зөвшөөрөв. Энэхүү нээлтийг Ливерморын үндэсний лабораторийн Америкийн мэргэжил нэгт нөхдийн туслалцаатайгаар Цөмийн судалгааны нэгдсэн хүрээлэнгийн академич Юрий Оганесян тэргүүтэй физикчдэд нэн тэргүүнд тавьжээ. Лоуренс.
RAS академич Юрий Оганесян, JINR-ийн Цөмийн урвалын лабораторийн эрхлэгч
Шинэ элементүүд нь Менделеевийн үелэх системд багтсан элементүүдээс хамгийн хүнд нь болж, хүснэгтийн дарааллын дугаараар үүссэн ununcvidia болон ununexia гэсэн түр зуурын нэрийг авсан. Зөвлөлтийн цөмийн физикч, цөмийн задрал, шинэ элементүүдийн нийлэгжилтийн салбарын мэргэжилтэн Георгий Флеровын нэрэмжит элементүүдийг "флеровиум", Москва мужийг хүндэтгэн "Мускови" гэж нэрлэхийг Оросын физикчид санал болгов. JINR-ийн 114, 116-р элементүүдээс гадна 104, 113, 115, 117, 118 серийн дугаартай химийн элементүүдийг өмнө нь нэгтгэж байжээ. орчин үеийн шинжлэх ухаан"дубниум" гэсэн нэрийг өгсөн.
Байгальд байдаггүй элементүүд
Одоогийн байдлаар бидний эргэн тойрон дахь дэлхий бүхэлдээ устөрөгчөөс (Z = 1, Z нь цөм дэх протоны тоо) уран (Z = 92) хүртэлх 83 химийн элементээс бүрддэг бөгөөд тэдгээрийн амьдрах хугацаа нь нарны амьдрах хугацаанаас урт байдаг. систем (4.5 тэрбум жил) ... Их тэсрэлтийн дараахан нуклеосинтезийн явцад гарч ирсэн хүнд элементүүд аль хэдийн ялзарч, өнөөг хүртэл хадгалагдаагүй байна. Хагас задралын хугацаа нь 4.5х108 жил орчим байдаг уран нь ялзарч, цацраг идэвхт бодистой хэвээр байна. Гэсэн хэдий ч өнгөрсөн зууны дундуур судлаачид байгальд байдаггүй элементүүдийг хэрхэн олж авах талаар олж мэдсэн. Ийм элементийн жишээ бол цөмийн реакторуудад үйлдвэрлэсэн плутони (Z = 94) бөгөөд хэдэн зуун тонноор үйлдвэрлэгддэг бөгөөд эрчим хүчний хамгийн хүчирхэг эх үүсвэрүүдийн нэг юм. Плутонийн хагас задралын хугацаа нь ураны хагас задралын хугацаанаас хамаагүй богино боловч илүү хүнд химийн элементүүд байх магадлалыг илтгэх хангалттай урт хэвээр байна. Эерэг цэнэгтэй, үндсэн масстай цөм, электрон орбиталуудаас бүрдэх атомын тухай ойлголт нь Z = 170 хүртэлх серийн дугаартай элементүүдийн оршин тогтнох боломжийг харуулж байна. Гэвч үнэн хэрэгтээ цөмд тохиолддог үйл явцын тогтворгүй байдлаас болж хүнд элементүүдийн оршин тогтнох хил хязгаарыг илүү эрт тодорхойлсон байдаг. Байгальд тогтвортой формацууд (өөр өөр тооны протон ба нейтроноос бүрдэх элементийн цөм) зөвхөн хар тугалга, висмут хүртэл байдаг ба дараа нь дэлхий дээр олддог тори, ураныг агуулсан жижиг хойг байдаг. Харин нэг элементийн дарааллын тоо ураны тооноос хэтэрмэгц амьдрах хугацаа нь эрс багасдаг. Жишээлбэл, 100-р элементийн цөм нь ураны цөмөөс 20 дахин бага тогтвортой бөгөөд ирээдүйд цөмийн аяндаа задралын улмаас энэ тогтворгүй байдал улам бүр нэмэгддэг.
"Тогтвортой байдлын арал"
Аяндаа үүсэх задралын эффектийг Нилс Бор тайлбарлав. Түүний онолын дагуу цөм нь цэнэгтэй шингэний дусал, өөрөөр хэлбэл өөрийн гэсэн зүйлгүй зарим бодис юм. дотоод бүтэц... Цөм дэх протоны тоо их байх тусам Кулоны хүчний нөлөө илүү хүчтэй байх ба түүний нөлөөн дор дусал гажиг болж, хэсэг хэсгээрээ хуваагдана. Энэ загвар нь 104-106-р дарааллын дугаар хүртэлх элементүүдийн оршин тогтнох боломжийг урьдчилан таамаглаж байна. Гэсэн хэдий ч 60-аад онд Цөмийн судалгааны нэгдсэн хүрээлэнгийн Цөмийн урвалын лабораторид ураны цөмийн задралын шинж чанарыг судлах хэд хэдэн туршилт хийгдсэн бөгөөд үр дүнг Борын онолыг ашиглан тайлбарлах боломжгүй байв. Цөм нь цэнэгтэй шингэний дуслын бүрэн аналог биш, харин дотоод шинж чанартай болох нь тогтоогдсон
бүтэц. Түүгээр ч зогсохгүй цөм нь хүнд байх тусам энэ бүтцийн нөлөөлөл улам тодрох бөгөөд задралын зураг нь шингэний дуслын загвараас огт өөр харагдах болно. Ийнхүү өнөө үед мэдэгдэж байгаа элементүүдээс хол, тогтвортой хэт хүнд цөмүүдийн тодорхой бүс нутаг байдаг гэсэн таамаглал гарч ирэв. Энэ газрыг "тогтвортой байдлын арал" гэж нэрлэдэг байсан бөгөөд оршин тогтнохыг урьдчилан таамагласны дараа АНУ, Франц, Германы хамгийн том лабораториуд онолыг батлах хэд хэдэн туршилтыг эхлүүлсэн. Гэсэн хэдий ч тэдний оролдлого амжилтгүй болсон. Зөвхөн Дубна циклотрон дээр хийсэн туршилтууд нь 114, 116-р элементүүдийг нээсэн нь хэт хүнд цөмийн тогтвортой байдлын бүс нутаг үнэхээр байдаг гэдгийг батлах боломжийг олгодог.
Доорх зурагт хүнд нуклидын газрын зургийг харуулав. Цөмийн хагас задралын хугацааг харуулав өөр өөр өнгө(зөв масштаб). Хар дөрвөлжин нь тогтвортой элементүүдийн изотопууд юм газрын царцдас(хагас задралын хугацаа 10 9 жилээс дээш). Хар хөх өнгө нь цөм нь 10-6 секундээс бага хугацаанд амьдардаг "тогтворгүй байдлын далай" юм. Тори, уран, трансуран элементүүдийн "хойг" -ын дэргэдэх "тогтвортой байдлын арлууд" - цөмийн бичил харуурын онолын таамаглал. Төрөл бүрийн цөмийн урвалын үр дүнд олж авсан 112 ба 116 атомын дугаартай хоёр цөм, тэдгээрийн дараалсан задрал нь хэт хүнд элементүүдийн зохиомол синтезийн "тогтвортой байдлын арлууд" -д хэр ойртож болохыг харуулж байна.
Хүнд нуклидын газрын зураг
Тогтвортой хүнд цөмийг нийлэгжүүлэхийн тулд түүнд аль болох олон нейтрон оруулах шаардлагатай, учир нь энэ нь цөм дэх нуклонуудыг барьж байдаг "цавуу" нь нейтронууд юм. Эхний санаа нь реактороос гарсан нейтроны урсгалаар зарим эхлэл материалыг цацрагаар цацах явдал байв. Гэвч энэ аргын тусламжтайгаар эрдэмтэд зөвхөн 100 дахь атомын дугаартай элемент болох фермийг нийлэгжүүлж чадсан юм. Түүгээр ч барахгүй цөмд шаардлагатай 60 нейтроны оронд ердөө 20 нейтрон оруулсан байна.Америкийн эрдэмтдийн цөмийн дэлбэрэлтийн явцад (үнэндээ хүчирхэг импульс нейтроны урсгалд) хэт хүнд элементүүдийг нийлэгжүүлэх оролдлого амжилтгүй болсон; мөн адил Фермийн изотоп нь тэдний туршилтын үр дүн юм. Энэ мөчөөс эхлэн синтезийн өөр нэг арга хөгжиж эхлэв - мөргөлдөөний үр дүн нь нийт масстай цөм болно гэж найдаж хоёр хүнд цөмийг мөргөлдөх. Туршилтыг явуулахын тулд нэг бөөмийг хүнд ионы хурдасгуур ашиглан гэрлийн хурдаас ойролцоогоор 0.1 хурдтай болгох шаардлагатай. Өнөөдөр үүссэн бүх хүнд цөмийг ийм аргаар нэгтгэсэн. Өмнө дурьдсанчлан, тогтвортой байдлын арал нь нейтроноор баялаг хэт хүнд цөмүүдийн бүсэд байрладаг тул зорилтот болон цацрагийн цөмд илүүдэл нейтрон байх ёстой. Бараг бүх тогтвортой нуклидууд нь протон ба нейтроны тооны харьцаатай байдаг тул ийм элементүүдийг сонгох нь нэлээд хэцүү байдаг.
114-р элементийн нийлэгжилтийн туршилтанд Ливерморын үндэсний лабораторийн (АНУ) реакторт үйлдвэрлэсэн 244 атомын масстай плутонийн хамгийн хүнд изотоп, кальци-48-ыг сум болгон ашиглажээ. Кальци-48 нь кальцийн тогтвортой изотоп бөгөөд энгийн кальци нь ердөө 0.1% -ийг агуулдаг. Ийм тохиргоо нь хэт хүнд элементүүдийн ашиглалтын хугацааг уртасгах үр нөлөөг мэдрэх боломжтой болно гэж туршилтчид найдаж байв. Туршилтыг хийхийн тулд кальци-48 цацрагийн чадалтай хурдасгуур шаардлагатай байсан бөгөөд энэ нь мэдэгдэж буй бүх хурдасгуураас хэдэн арван дахин давсан байна. Таван жилийн дотор ийм хурдасгуурыг Дубнад бүтээсэн нь сүүлийн 25 жилийн хугацаанд бусад улс оронд хийсэн туршилтаас хэдэн зуу дахин илүү нарийвчлалтай туршилт хийх боломжтой болсон.
Шаардлагатай эрчмийн кальцийн цацрагийг хүлээн авсны дараа туршилтанд оролцогчид плутонийн байг цацрагаар цацаж байна. Хэрэв хоёр цөмийн нэгдлийн үр дүнд шинэ элементийн атомууд үүссэн бол тэд байнаасаа нисч, цацрагтай хамт урагшлах ёстой. Гэхдээ тэдгээрийг кальцийн ион болон бусад урвалын бүтээгдэхүүнээс тусгаарлах ёстой. Энэ функцийг тусгаарлагчаар гүйцэтгэдэг.
МАША (Супер хүнд атомын массын анализатор) - цөмийн ялгах үйлдвэр
Зорилтот давхаргаас хөөгдсөн буцах цөмүүд хэдэн микрометрийн гүнд бал чулуу коллекторт зогсдог. Үр дагавараас өндөр температурТэдгээр нь ионы эх үүсвэрийн камерт тархаж, плазмаас татан авч, цахилгаан орны нөлөөгөөр хурдасгаж, детектор руу чиглэсэн хөдөлгөөний чиглэлд соронзон орны массаар шинжлэгддэг. Энэ загварт атомын массыг 1/3000 нарийвчлалтайгаар тодорхойлж болно. Илрүүлэгчийн үүрэг бол түүнд хүнд цөм унасан эсэхийг тодорхойлох, түүний эрчим хүч, хурд, зогсох газрыг өндөр нарийвчлалтайгаар бүртгэх явдал юм.
Тусгаарлагчийн үйл ажиллагааны диаграм
"Тогтвортой байдлын арал" оршин тогтнох онолыг шалгахын тулд эрдэмтэд 114-р элементийн цөмийн задралын бүтээгдэхүүнийг ажиглажээ. Хэрэв онол зөв бол 114-р элементийн үүссэн цөмүүд нь аяндаа задрахад тэсвэртэй, альфа цацраг идэвхт байх ёстой, өөрөөр хэлбэл хоёр протон, хоёр нейтроноос бүрдсэн альфа бөөмсийг ялгаруулдаг. 114-р элементийн оролцоотой урвалын хувьд 114-ээс 112-т шилжих шилжилтийг ажиглах хэрэгтэй. Дараа нь 112 цөм нь альфа задралд орж, 110 цөмд шилждэг гэх мэт. Түүнээс гадна шинэ элементийн ашиглалтын хугацаа нь хөнгөн цөмийн амьдралын хугацаанаас хэд хэдэн удаа урт байх ёстой. Дубнагийн физикчид яг ийм урт насалсан үйл явдлуудыг онолын хувьд урьдчилан таамаглаж байсан. Энэ нь 114-р элемент нь хэт хүнд элементүүдийн тогтвортой байдлын арлыг бүрдүүлдэг бүтцийн хүчний үйлчлэлийг аль хэдийн мэдэрч байгаагийн шууд илрэл юм.
114 ба 116-р элементүүдийн задралын гинжин хэлхээний жишээ
116-р элементийн синтезийн туршилтанд судалгааны хүрээлэнгийн хүчирхэг реактороос олж авсан куриум-248 хэмээх өвөрмөц бодисыг зорилтот болгон ашигласан. цөмийн реакторуудДимитровград хотод. Туршилтын үлдсэн хэсгийг 114-р элементийг хайхтай ижил схемийн дагуу хийсэн. 116-р элементийн задралын гинжин хэлхээний ажиглалт нь 114-р элемент байсны бас нэг нотолгоо болсон бөгөөд энэ удаад илүү хүнд "эцэг эх"-ийн задралын үр дүнд олж авсан юм. 116-р элементийн хувьд туршилтын өгөгдөл нь цөм дэх нейтроны тоо нэмэгдэхийн хэрээр амьдрах хугацаа мэдэгдэхүйц нэмэгдсэнийг харуулсан. Өөрөөр хэлбэл, хүнд элементүүдийн синтезийн орчин үеийн физик нь "тогтвортой байдлын арал" -ын хилд ойртсон. Түүнчлэн 116-р элементийн задралын үр дүнд үүссэн атомын дугаар 108, 109, 110-тай элементүүд нь хэдэн минутаар амьдрах хугацаатай байдаг нь судлах боломжтой болно. Химийн шинж чанарЭдгээр бодисыг орчин үеийн радиохимийн аргаар тодорхойлж, хүснэгтэд байгаа элементүүдийн химийн шинж чанарын тухай Менделеевийн хуулийн үндсэн шинж чанарыг туршилтаар шалгана. Хүнд элементүүдийн тухайд 112-р элемент нь кадми, мөнгөн усны шинж чанартай, 114-р элемент нь цагаан тугалга, хар тугалга гэх мэт шинж чанартай гэж үзэж болно. Тогтвортой байдлын арлын оройд олон сая жилийн наслалттай хэт хүнд элементүүд байдаг байх. Энэ тоо дэлхийн нас хүрэхгүй ч байгальд, манай нарны аймаг, сансрын туяа, өөрөөр хэлбэл манай Галактикийн бусад системд хэт хүнд элементүүд байгааг үгүйсгэхгүй. Гэвч өнөөг хүртэл "байгалийн" хэт хүнд элементүүдийг хайж олох туршилтууд амжилттай болж чадаагүй байна.
Одоогийн байдлаар JINR үелэх системийн 119-р элементийг хайх туршилтыг бэлтгэж байгаа бөгөөд Цөмийн урвалын лаборатори нь хүнд ионуудын физик, хэт хүнд элементүүдийн синтезийн чиглэлээр дэлхийд тэргүүлэгч юм.
Анна Максимчук,
JINR судлаач,
ялангуяа R & D.CNews.ru-д зориулагдсан
Сонирхолтой нь мэдээж. Үүнээс илүү олон химийн элементүүд, тэр ч байтугай бараг тогтвортой элементүүдийг олж илрүүлэх боломжтой болж байна.
Асуулт гарч ирнэ: шинэ, бараг тогтвортой элементүүдийг хайж олоход үнэтэй энэ бүх үйл явдлын бодит утга учир юу вэ?
Эдгээр элементүүдийг үйлдвэрлэх арга зам олдвол харагдах болно.
Гэхдээ одоо ямар нэг зүйл аль хэдийн харагдаж байна. Жишээлбэл, хэрэв хэн нэгэн "Махчин" киног үзсэн бол махчин гаран дээрх бугуйвчинд өөрийгөө устгах төхөөрөмж байдаг бөгөөд дэлбэрэлт нь нэлээд хүчтэй байдаг. Ингээд л болоо. Эдгээр шинэ химийн элементүүд нь уран-235-тай төстэй боловч эгзэгтэй массыг граммаар тооцоолж болно (энэ бодисын 1 грамм нь 10 тонн TNT-ийн дэлбэрэлттэй тэнцэнэ - ердөө таван копейкийн зоосны хэмжээтэй сайн бөмбөг. ).
Тиймээс эрдэмтэд шаргуу ажиллах нь аль хэдийн маш их утга учиртай болж, улсаас зардал хэмнэхгүй байна.
Тогтвортой байдлын арал дээрх хэт хүнд элементүүд
Цөмийн тогтвортой байдлын онолын болон туршилтын судалгаа нь Зөвлөлтийн физикчдэд үүнийг өөрчлөх үндэслэлийг өгсөн. хүнд трансураныг олж авах арга... Дубна шинэ замыг сонгож, бай болгохоор шийдэв хар тугалгаболон висмут.
Цөм нь бүхэлдээ атом шиг байдаг бүрхүүлийн бүтэц... Ялангуяа тогтвортой нь 2-8-20-28-50-82-114-126-164 протон (өөрөөр хэлбэл ийм дарааллын дугаартай атомын цөм) ба 2-8-20-28-50-82 агуулсан атомын цөмүүд юм. -126- 184-196-228-272-318 нейтрон, тэдгээрийн бүрхүүлийн бүтэц дууссантай холбоотой. Саяхан л эдгээр үзэл бодлыг компьютерийн тусламжтай тооцоогоор баталгаажуулах боломжтой болсон.
Энэ ер бусын тогтвортой байдал нь юуны түрүүнд орон зай дахь тодорхой элементүүдийн элбэг дэлбэг байдлыг судлахад гайхалтай байсан. ИзотопуудЭдгээр цөмийн тоонуудыг шидэт тоо гэж нэрлэдэг. 126 нейтронтой висмутын 209 Bi изотоп нь ийм шидэт нуклид юм. Үүнд изотопууд ч орно хүчилтөрөгч, кальци, цагаан тугалга... Хоёр дахин ид шид нь: гелийн хувьд - изотоп 4 He (2 протон, 2 нейтрон), кальцийн хувьд - 48 Ca (20 протон, 28 нейтрон), хар тугалганы хувьд - 208 Pb (82 протон, 126 нейтрон). Тэд маш онцгой үндсэн хүч чадлаараа ялгагдана.
Шинэ төрлийн ионы эх үүсвэр, илүү хүчирхэг хүнд ионы хурдасгууруудыг ашиглан U-200 ба U-300 төхөөрөмжийг Дубна хотод Г.Н. хүнд ионы урсгалер бусын эрч хүчээр. Цөмийн нэгдэлд хүрэхийн тулд Зөвлөлтийн физикчид хар тугалга, висмутын бай руу 280 МеВ хромын ионуудыг галлажээ. Юу болсон байж болох вэ? 1974 оны эхээр Дубна дахь цөмийн эрдэмтэд ийм бөмбөгдөлтөнд өртсөн 50 тохиолдол бүртгэгдсэн нь 106-р элемент үүсэх, гэхдээ 10 -2 секундын дараа задардаг. Эдгээр 50 атомын цөм нь дараахь схемийн дагуу үүссэн.
208 Pb + 51 Cr = 259 X
Хэсэг хугацааны дараа Лоуренс Беркли лабораторийн Дёрсо, Сиборг нар шинэ изотопыг нийлэгжүүлсэн гэж мэдээлэв. 106 th, Калифорниа-249-ийг Super-HILAC аппаратаар хүчилтөрөгчийн ионоор бөмбөгдсөнөөр 263 масстай элемент.
Шинэ элемент ямар нэртэй байх вэ?Өмнөх ялгааг хойш тавиад шинжлэх ухааны өрсөлдөөнд өрсөлдөж байсан Беркли, Дубна хоёр бүлэг энэ удаад нэгдмэл байр суурьтай байна. Нэрийн талаар ярихад эрт байна гэж Ованисян хэлэв. Мөн Гиорсо нөхцөл байдлыг тодруулах хүртэл 106-р элементийн нэрийн талаархи аливаа саналаас татгалзахаар шийдсэн гэж нэмж хэлэв.1976 оны эцэс гэхэд Дубнагийн цөмийн урвалын лаборатори 107-р элементийн нийлэгжилтийн талаар хэд хэдэн туршилт хийж дуусгасан; Анхны бодис болгон Дубнины "алхимичид" үйлчилсэн ид шидийн"висмут-209. 290 МэВ хромын ионоор бөмбөгдөхөд изотоп болон хувирсан. 107 р элемент:
209 Bi + 54 Cr = 261 X + 2 n
107-р элемент нь 0.002 секундын хагас задралын хугацаатайгаар аяндаа задарч, үүнээс гадна альфа тоосонцор ялгаруулдаг.
106 ба 107-р элементийн хагас задралын хугацаа 0.01 ба 0.002 секунд байсан нь биднийг сэрэмжлүүлэв. Эцсийн эцэст тэд компьютерийн тооцооллоос хэд хэдэн удаа том хэмжээтэй байсан. Магадгүй 107-р элемент нь дараагийн шидэт тооны протон ба нейтроны ойролцоо байх нь мэдэгдэхүйц нөлөөлсөн байх - 114, тогтвортой байдлыг нэмэгдүүлсэн үү?
Хэрэв тийм бол 107-р элементийн урт хугацааны изотопыг олж авах найдвар байсан, жишээлбэл, буудах замаар. berkeliaнеон ионууд. Энэхүү урвалын үр дүнд үүссэн нейтроноор баялаг изотопын хагас задралын хугацаа 1 секундээс их байх ёстойг тооцоолсон. Энэ нь 107-р элементийн химийн шинж чанарыг судлах боломжийг олгоно. экарения.
Эхний трансураны хамгийн урт насалдаг изотоп, элемент 93, нептуниум-237 нь хагас задралын хугацаа 2,100,000 жил; 100-р элементийн хамгийн тогтвортой изотоп - ферми-257 - ердөө 97 хоног. 104-р элементээс эхлэн хагас задралын хугацаасекундын хэдхэн хэсэг юм. Тиймээс эдгээр элементүүдийг илрүүлэх найдвар огт байхгүй юм шиг санагдаж байв. Цаашид ямар судалгаа хийх шаардлагатай вэ?
АНУ-ын трансуран судлалын тэргүүлэх мэргэжилтэн Альберт Гиорсо энэ талаар нэгэнтээ: " Цаашдын элементүүдийг үргэлжлүүлэн хайж байгаа шалтгаан нь зүгээр л хүний сониуч байдлыг хангах явдал юм - гудамжны дараагийн тохойг тойроод юу болох вэ?"Гэхдээ энэ нь мэдээжийн хэрэг зөвхөн шинжлэх ухааны сониуч зүйл биш. Гиорсо ийм суурь судалгааг үргэлжлүүлэх нь ямар чухал болохыг тодорхой хэлсэн.
60-аад онд цөмийн ид шидийн тоонуудын онол улам бүр чухал болсон. "Тогтворгүй байдлын далай" -д эрдэмтэд сайн сайхныг олохыг хичээж байв. харьцангуй тогтвортой байдлын арал", үүн дээр атом судлаачийн хөл бат бөх байж болох юм. Хэдийгээр энэ арал хараахан олдоогүй байгаа ч түүний" координатууд нь мэдэгдэж байна: элемент 114, ekaslead, тогтвортой байдлын том талбайн төв гэж тооцогддог. 114-р элементийн изотоп-298 нь 114 протон, 184 нейтронтой тул удаан хугацааны туршид оршин тогтнох гэж таамаглаж буй давхар шидэт атомын цөмүүдийн нэг учраас шинжлэх ухааны маргааны онцгой сэдэв байсаар ирсэн. Гэсэн хэдий ч урт хугацааны оршин тогтнох нь юу гэсэн үг вэ?
Урьдчилсан тооцоогоор альфа тоосонцор ялгарах хагас задралын хугацаа 1-1000 жил, аяндаа хуваагдахтай холбоотойгоор 108-1016 жил байна. Ийм хэлбэлзэл нь физикчдийн тэмдэглэснээр "компьютерийн хими" -ийн ойролцоо утгатайгаар тайлбарлагддаг. Дараагийн тогтвортой байдлын арал болох 164-р элементийн хувьд маш урам зоригтой хагас задралын хугацааг урьдчилан таамаглаж байна. хоёр хар тугалга... 482 масстай 164-р элементийн изотоп нь мөн хоёр дахин ид шидтэй: түүний цөм нь 164 протон, 318 нейтроноос бүрддэг.
Шинжлэх ухаан сонирхолтой бөгөөд энгийн зүйл юм шидэт супер хүнд элементүүдЖишээ нь, 110-р элементийн изотоп-294 эсвэл тус бүр нь 184 нейтрон агуулсан 126-р элементийн изотоп-310. Судлаачид эдгээр хийсвэр элементүүдийг аль хэдийн байгаа юм шиг нухацтай авч үздэг бол гэж гайхдаг. Бүх шинэ өгөгдлийг компьютерээс гаргаж авсан бөгөөд одоо юу болох нь тодорхой болсон шинж чанарууд - цөмийн, талстографийн болон химийн - эдгээр хэт хүнд элементүүд нь заавал байх ёстой... Тусгай ном зохиолд хүмүүс магадгүй 50 жилийн дараа олж мэдэх элементүүдийн талаар үнэн зөв мэдээлэл хуримтлагдаж байна.
Одоогийн байдлаар цөмийн эрдэмтэд нээлтийг хүлээж, тогтворгүй байдлын далайгаар аялж байна. Тэдний ард үлдсэн хатуу газар: байгалийн цацраг идэвхт элемент бүхий хойг, тори, ураны өндөрлөгүүдээр тэмдэглэгдсэн, бусад бүх элементүүд болон оргилууд бүхий алсыг хамарсан хатуу дэлхий хар тугалга, цагаан тугалгаболон кальци.
Зоригтой далайчид их далайд удаан хугацаагаар байсан. Гэнэтийн газар тэд хөвөө олов: нээлттэй элементүүд 106 ба 107 нь хүлээгдэж байснаас илүү тогтвортой байна.
Сүүлийн жилүүдэд бид тогтворгүй байдлын далай дээр удаан хугацаанд хөвж явсан гэж Г.Н.Флеров баталж, гэнэт эцсийн мөчид бид хөл дороо газар мэдэрсэн. Санамсаргүй усан доорх чулуу юу? Эсвэл удаан хүлээсэн уян хатан арлын элсэн эрэг үү? Хоёр дахь нь зөв бол бид бүтээх бодит боломж байна тогтвортой хэт хүнд элементүүдийн шинэ үелэх системгайхалтай шинж чанартай.
114, 126, 164 серийн дугаартай ойролцоо тогтвортой элементүүдийн таамаглал гарч ирсний дараа дэлхийн өнцөг булан бүрээс судлаачид эдгээрийг дагав. хэт хүнд"атомууд. Тэдний зарим нь хагас задралын хугацаатай гэж үздэг тул дэлхий дээр эсвэл сансарт, ядаж ул мөр хэлбэрээр олдоно гэж найдаж байсан. Эцсийн эцэст, манай нарны аймгийн үүсэлд эдгээр элементүүд бүгдээрээ оршин тогтнож байсан. бусад.
Хэт хүнд элементүүдийн ул мөр-Үүнийг юу гэж ойлгох ёстой вэ? Эдгээр трансуранууд нь асар их масс, энерги бүхий хоёр цөмийн хэсгүүдэд аяндаа хуваагдах чадварын үр дүнд хөрш зэргэлдээх бодист устгалын тодорхой ул мөр үлдээсэн байх ёстой.
Ийм ул мөрийг сийлбэрлэсний дараа микроскопоор ашигт малтмалаас харж болно. Энэхүү устгалын ул мөрийн аргын тусламжтайгаар одоо удаан нас барсан элементүүд байгаа эсэхийг тогтоох боломжтой болсон. Үлдсэн ул мөрийн өргөнөөс элементийн дарааллын дугаарыг мөн тооцоолж болно - замын өргөн нь цөмийн цэнэгийн квадраттай пропорциональ байна.
"Амьд" хэт хүнд элементүүд нь нейтроныг дахин дахин ялгаруулдаг гэсэн үндсэн дээр мөн илчлэнэ гэж найдаж байна. Аяндаа хуваагдах процессоор эдгээр элементүүд 10 хүртэл нейтрон ялгаруулдаг.
Хэт хүнд элементүүдийн ул мөрийг далайн гүнээс манганы зангилаанаас, мөн туйлын тэнгисийн мөсөн голууд хайлсаны дараа уснаас хайж байсан. Одоог хүртэл ямар ч нэмэргүй. Г.Н.Флеров болон түүний хамтрагчид 14-р зууны эртний үзэсгэлэнгийн хар тугалгатай шил, 19-р зууны үеийн Лейден ваар, 18-р зууны хар тугалганы болор ваар зэргийг судалж үзэв.
Эхлээд аяндаа хуваагдсан хэд хэдэн ул мөр ажиглагдсан ekaslead- 114-р элемент. Гэсэн хэдий ч Дубнагийн эрдэмтэд хамгийн гүн давсны уурхайд маш мэдрэмтгий нейтрон илрүүлэгчээр хэмжилтээ давтан хийх үед Зөвлөлт Холбоот Улс, дараа нь эерэг үр дүнхүлээж аваагүй байна. Ийм гүнд сансрын цацраг нэвтэрч чадахгүй байсан нь ажиглагдсан үр нөлөөг үүсгэсэн бололтой.
1977 онд профессор Флеров эцэст нь нээсэн гэж санал болгов " шинэ трансуран дохио"Каспийн тэнгис дэх Челекений хойгийн гүний дулааны усыг судлахад.
Гэсэн хэдий ч мэдээлэгдсэн тохиолдлын тоо хоёрдмол утгагүй үүрэг даалгавар өгөхөд хэтэрхий бага байсан. Жилийн дараа Флеровын бүлэг сард 150 аяндаа хуваагдлыг бүртгэсэн. Эдгээр мэдээллийг дулааны уснаас үл мэдэгдэх трансуранаар дүүргэсэн ион солилцууртай ажиллах үед олж авсан. Флеров одоог хүртэл тусгаарлаж чадаагүй байгаа элементийн хагас задралын хугацааг хэдэн тэрбум жилээр тооцоолжээ.
Бусад судлаачид өөр өөр замыг сонгосон. Бристолын их сургуулийн профессор Фаулер болон түүний хамтрагчид өндөр уулын бөмбөлөг дээр туршилт хийжээ. Бага хэмжээний цөмийн детекторын тусламжтайгаар 92-оос дээш тооны цөмийн цэнэгтэй олон тооны бүсүүдийг илрүүлсэн.Их Британийн судлаачид нэг мөр нь 102 ... 108 тэгш элементийг зааж байна гэж үздэг. Дараа нь тэд нэмэлт өөрчлөлт оруулсан: үл мэдэгдэх элемент нь серийн дугаар 96 ( куриум).
Эдгээр хэт хүнд тоосонцор дэлхийн давхаргад хэрхэн ордог вэ? Одоогийн байдлаар хэд хэдэн онол дэвшүүлсэн. Тэдний үзэж байгаагаар хүнд атомууд суперновагийн дэлбэрэлтийн үеэр эсвэл бусад астрофизикийн үйл явцын үеэр гарч ирэх бөгөөд сансрын цацраг эсвэл тоос хэлбэрээр дэлхийд хүрэх ёстой, гэхдээ зөвхөн 1000-1,000,000 жилийн дараа. Энэхүү сансрын хур тунадасыг одоогоор агаар мандал болон далайн гүний хурдасаас хайж байна.
Энэ нь сансрын цацрагаас хэт хүнд элементүүдийг олж болно гэсэн үг үү? 1975 онд Skylab туршилтыг хийсэн Америкийн эрдэмтдийн үзэж байгаагаар энэ таамаглал батлагдаагүй байна. Дэлхийг тойрон эргэдэг сансрын лабораторид сансраас хүнд тоосонцорыг шингээдэг илрүүлэгч суурилуулсан; зөвхөн олдсон алдартай элементүүдийн замууд.
1969 онд сар анх газардсаны дараа дэлхийд хүргэгдсэн сарны тоосыг хэт хүнд элементүүд байгаа эсэхийг мөн адил анхааралтай судалжээ. Тэд 0.025 мм хүртэл "урт насалдаг" хэсгүүдийн ул мөрийг олоход зарим судлаачид тэдгээрийг 110 - 119 элементтэй холбож болно гэж үзсэн.
Янз бүрийн солирын дээжинд агуулагдах язгуур хийн ксеноны хэвийн бус изотоп найрлагын судалгаанаас ижил төстэй үр дүнд хүрсэн. Энэ нөлөөг зөвхөн хэт хүнд элементүүд байгаагаар л тайлбарлах боломжтой гэж физикчид санал болгов.
Гурван сарын ажиглалтын үр дүнд 1969 оны намар Мексикт унасан Альенде солирын 20 кг жинтэй Дубна дахь Зөвлөлтийн эрдэмтэд хэд хэдэн аяндаа задралыг илрүүлж чадсан байна.
Гэсэн хэдий ч "байгалийн" гэдгийг олж мэдсэний дараа плутони-244нэг удаа байсан хэсэгМанай нарны аймгийн хувьд ижил төстэй ул мөр үлдээж, тайлбарыг илүү болгоомжтой хийж эхлэв.
