Московий рождается при бомбардировке калифорния
Российские и американские ученые получили новый - 118-й - сверхтяжелый элемент периодической таблицы Менделеева. Исследования проводились в российской Дубне в Лаборатории ядерных реакций имени Флерова ОИЯИ (Объединенного института ядерных исследований) совместно с группой из американской Ливерморской национальной лаборатории (Lawrence Livermore National Laboratory, Калифорния) в феврале-июне 2005 года. Исследователи указывают, что ядро нового элемента образовалось в результате бомбардировки мишени из калифорния-249 атомами кальция-48. Первые свидетельства успешного синтеза были получены еще в 2002 году, однако тогда данных оказалось недостаточно для однозначного подтверждения успеха. Теперь эксперимент удалось воспроизвести и собрать дополнительные свидетельства того, что элемент 118 действительно был получен.
Предполагается, что этот элемент (временное название - "унуноктий" или "эка-радон", его ядро содержит, соответственно, 118 протонов) займет место в самом конце периодической таблицы Менделеева. Российские ученые еще несколько лет назад, когда началась подготовка к экспериментам, предложили назвать его "московий". Но окончательное решение должен принять Международный союз теоретической и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry).
Открытие в 1940-1941 годах первых искусственных элементов - нептуния и плутония - положило начало новому направлению ядерной физики и химии - исследованию свойств трансурановых элементов для их последующего применения во многих областях науки и техники. С тех пор вопрос о существовании верхней границы таблицы элементов Менделеева представляет очень большой интерес для фундаментальной науки о строении материи и ее превращениях. Подобные исследования проводятся во многих крупных научных центрах Германии, США, Японии, Франции и России. А самый тяжелый из естественных элементов - уран - содержит "всего" 92 протона.
Сверхтяжелые ядра, переполненные положительно заряженными протонами и незаряженными нейтронами, имеют обыкновение быть чрезвычайно нестабильными. Это происходит потому, что протоны как одноименно заряженные частицы просто отталкиваются одна от другой, причем силы этого отталкивания пропорциональны квадрату от их общего количества (и ядерных сил, "цементирующих" нуклоны в ядре, уже недостаточно). С увеличением атомного номера элемента его время жизни резко уменьшается. Если время полураспада урана составляет миллиарды лет, то 112-й элемент распадается за 0,02 миллисекунды.
Закономерность, таким образом, довольно простая и естественная, однако в середине 60-х годов прошлого века теоретиками была выдвинута гипотеза о возможном существовании очень тяжелых долгоживущих атомных ядер, принадлежащих к так называемым "островам стабильности", то есть даже среди этих "супертяжеловесов" могут существовать устойчивые "счастливцы", если они содержат "магическое" число протонов и нейтронов. Эта гипотеза впервые получила экспериментальное подтверждение в исследованиях, проводимых группой академика Юрия Оганесяна в Лаборатории ядерных реакций имени Флерова. Были синтезированы 114-й и 116-й элементы и показано, что они живут в десятки и сотни тысяч раз дольше, чем их более легкие предшественники. Наличие таких "магических" чисел обусловлено тем, что структуры, выстраивающие атомное ядро, оказываются полностью заполненными - нейтроны способны образовывать конфигурацию, которая минимизирует контакт между протонами. Следующий устойчивый сверхтяжелый элемент, вероятно, заполнит очередную "щель" в периодической таблице в районе атомных чисел 120 или 126.
В 2001 году уже было опротестовано объявленное с большой помпой открытие элемента номер 118: выяснилось, что немецкий физик-ядерщик болгарского происхождения Виктор Нинов, который руководил тогда группой американских ученых в Беркли, в поисках нового элемента банально подделывал данные. Этим было нанесено чрезвычайное оскорбление всему научному сообществу.
Источники:
Ученые РФ и США синтезировали новый элемент
В Дубне синтезировали элемент 118
81
комментарий
|
Обсудить
Статьи по теме
Аномалии при распаде частиц - путь к Новой Физике
С недавних пор в центре внимания многих специалистов по квантовой хромодинамике находится некоторая аномалия, выявляемая в ходе экспериментов на B-мезонных фабриках. Теперь показано, что объяснить это несоответствие в рамках Стандартной модели уже не представляется возможным.
Подтверждено существование тримеров Ефимова
Австрийские и американские физики впервые смогли найти подтверждение существования предсказанного еще 35 лет назад редкого "квантового состояния Ефимова" трех частиц, подчиняющихся статистике Бозе-Эйнштейна.
Свежеоткрытые супертяжеловесы, счастливые номера и уникальный сверхизотоп
В российской лаборатории были получены ядра двух новых сверхтяжелых химических элементов. Каждое из них содержит гораздо большее число протонов и нейтронов, чем ядра любых элементов, встречающихся в естественных условиях на Земле. Это открытие дарит новую надежду исследователям, собирающимся заполнить некоторые очевидные "лакуны" в периодической таблице, в которой теперь находят "острова стабильности" - необычайно устойчивые ядра среди сверхмассивных элементов, с которыми связаны новые необычные химические свойства и атомные формы.
Итальянские физики объявили о рекордном производстве гиперядер
Гиперядра - это ядерноподобные системы, в которых один или несколько нуклонов замещены гиперонами. Приблизительно 100 тысяч гиперядер были получены в ходе эксперимента, названного FINUDA. Существует мнение, что в ходе Большого взрыва в огромном количестве рождались странные кварки. Если удастся продемонстрировать, что объекты, подобные hydrogen-7-lambda, достаточно устойчивы, то это позволит ответить на многие вопросы, касающиеся странного ядерного вещества в ранней Вселенной.
В лаборатории получено принципиально новое - "супертвердое" - состояние вещества
Физики из Пенсильванского университета получили принципиально новое - "супертвердое" - состояние вещества путем охлаждения гелия-4 до ультрахолодных температур. Супертвердое тело ведет себя подобно сверхтекучей жидкости (которая течет без сопротивления), но имеет все характеристики кристаллических веществ. Это означает, что теперь можно наблюдать конденсацию Бозе-Эйнштейна не только в газах и жидкостях, но и в твердых телах.
Самые выдающиеся открытия 2003 года: темная энергия, пентакварки, бозе-конденсаты, квантовые компьютеры и др.
Многие западные издания выстраивают своеобразные хит-парады научных достижений уходящего 2003 года. Мы публикуем один из таких списков, составленный редакцией издания PhysicsWeb.
Физики открыли "мятежную" субатомную частицу
На линейном ускорителе в Стэнфорде идентифицировали новую субатомную частицу Ds (2317). Эта частица представляет из себя необычный "сплав" "очарованного" кварка и "странного" антикварка. Ее масса оказалась существенно ниже, чем можно было бы ожидать. В качестве альтернативы рассматривается и такая возможность: частица могла бы быть в новом, до настоящего времени невиданном состоянии - ассоциация четырех кварков.
"Частица бога" не откроет тайну американцам
Один из ключевых вопросов современной физики высоких энергий - подтверждение или опровержение существования теоретически предсказанной еще в 1964 году экзотичной субатомной частицы, называемой бозоном Хиггса. Предполагается, что бозон Хиггса сыграл основную роль в механизме, посредством которого некоторые частицы (кварки, лептоны) во время Большого взрыва приобрели массу, а другие остались безмассовыми (фотоны).
Получен рекордный ультрахолодный "атомный снежок"
2500 атомов натрия охладили до половины миллиардной части градуса выше абсолютного нуля - температуры, при которой колебания атомов почти полностью замирают. В результате получается ни много ни мало как принципиально новое, пятое состояние вещества - так называемый конденсат Бозе - Эйнштейна.
Новый кварктет: субатомные причуды в семействе пентачастиц
Удалось обнаружить никогда прежде не виданную элементарную частицу, составленную из пяти кварков и антикварков. Случаи рождения приблизительно 40 частиц нового типа были выявлены при анализе миллионов протон-протонных столкновений на сверхмощном протонном синхротроне в CERN. Это свидетельство в пользу существования ранее теоретически предсказанного целого семейства таких частиц.
Обнаружены первые "молекулы" среди мезонов
X(3872) не сообразуется ни с одной из известных схем, описывающих структуру субатомных частиц, и теоретики теперь стоят перед непростой дилеммой: либо вносить существенные поправки в привычную и хорошо себя зарекомендовавшую Стандартную модель элементарных частиц, либо признать, что мы имеем дело с неведомым типом мезона, который содержит четыре кварка - тетракварком.
Физики, возможно, наблюдали магнитные монополи
Поль Дирак в 1931 году выдвинул гипотезу, согласно которой в природе должны существовать некие экзотические частицы, являющиеся переносчиками изолированных "магнитных зарядов" - магнитные монополи. Но до сих пор все попытки обнаружить в эксперименте эти неуловимые частицы были безуспешными. Однако теперь группа физиков из Японии, Китая и Швейцарии утверждает, что им все-таки удалось найти косвенное свидетельство существования таких монополей Дирака.
Мезоны устраивают "похороны" классической физике
Хорошо известные в квантовой механике неравенства Белла впервые были проверены в эксперименте с участием высокоэнергетичных частиц в лаборатории KEK в Японии. Причем именно нарушение этих знаменитых неравенств и является серьезным аргументом в пользу истинности современного понимания квантовой теории и позволяет "похоронить" так называемые "теории скрытых параметров", в определенном смысле привязанные к классической физике.
Super-WIMPs: темная материя может оказаться необнаружимой в принципе
90 % всей материи Вселенной не просто скрывается в виде "не испускающего свет" вещества, а содержится в форме частиц, названных super-WIMPs (сверхслабо- взаимодействующие массивные частицы), перед которыми, в отличие от "просто" WIMPs, совершенно бессильны все известные способы обнаружения темного вещества.
Загадка солнечных нейтрино решена
Удалось обнаружить эффект "исчезновения" нейтрино. Этот эффект свидетельствует о том, что нейтрино имеют массу и могут осциллировать - то есть превращаться из одного типа в другой. Стандартная модель элементарных частиц, которая успешно использовалась фундаментальной физикой с 70-х годов прошлого века, требует серьезной модернизации.
Большой взрыв руками физиков-ядерщиков: подтверждено получение кварк-глюонной плазмы
Недавние контрольные эксперименты добавили уверенности "творцам Большого взрыва" из Брукхэвена: похоже, им действительно удалось получить кварк-глюонную плазму - то есть материю, находящуюся в принципиально новом состоянии. Согласно современным теориям, кварк-глюонная плазма существовала только в первые 10-5 с после Большого взрыва. Когда-то предрекали, что подобные эксперименты могут привести чуть ли не к концу всей нашей Вселенной или, по меньшей мере, к формированию микроскопической черной дыры, которая затем затянет внутрь себя все, до чего сможет дотянуться.
Открыт новый загадочный мезон
Новый массивный мезон может являться частью большого семейства частиц, именуемых пси-мезонами, но существуют и более экзотические возможности, которые включают в себя дикварки, а также гибридные мезоны.
Ускоритель частиц возвращает творения Архимеда
С помощью ускорителя частиц ученые восстанавливают считавшиеся давно утраченными письма великого древнегреческого математика Архимеда. Несколько веков назад средневековый христианский монах стер бесценные рукописи и использовал получившийся палимпсест для создания молитвенника.
Физика: 9 важнейших нерешенных вопросов
Череда недавних громких астрономических открытий заставила признать тревожный факт: та материя во Вселенной, про которую мы хоть что-то знаем, составляет не более 5% нашего мира. А остальное приходится на неизвестные формы "темного вещества" и "темной энергии". При этом резко повысилась роль физики элементарных частиц, от которой теперь требуют раскрытия основных законов природы, управляющих этим самым темным веществом, темной энергией и т.д.
В эксперименте наблюдалось массовое нарушение комбинированной четности
Физики, работающие в Стэнфордском центре линейных ускорителей, впервые обнаружили чрезвычайно сильные различия между распадами частиц обычной материи и антиматерии. Этот результат очень важен не только для физики элементарных частиц, но и для космологии. В нынешней Вселенной антивещество практически отсутствует - предполагается, что оно исчезло в течение первых мгновений после Большого взрыва.
Теорию суперструн проверят экспериментально
Теорию суперструн можно проверить экспериментально, изучая последствия Большого взрыва. Такое заявление сделал американский физик Ричард Истэр. До сих пор теория суперструн подвергалась критике как малоосмысленная "философия", которая не может получить экспериментального подтверждения на нынешнем этапе развития науки. Проявить себя теория суперструн может только в случае экстремально малых расстояний и при очень высоких энергиях.
Физики научились создавать шаровые молнии под водой
В лабораторных условиях удалось воспроизвести таинственный природный феномен - образование шаровых молний (плазмоидов). В перспективе эти "файерболы" позволят разработать генераторы плазмы, необходимой для поддержания реакций термоядерного синтеза.
Дутый термояд
Сообщения о научных сенсациях могут подолгу будоражить воображение широкой публики, однако при этом решительно не приниматься научным сообществом. Первооткрыватели так называемого "пузырькового термояда" в свое время, казалось, лишились каких-либо шансов на признание, однако группа не только не бросила своих экспериментов, но и завоевала новых сторонников из стана бывших скептиков. К тому же дальнейшие исследования взялось субсидировать знаменитое подразделение Пентагона DARPA.
Юбилеи 2005 года: наука, медицина, техника
2005-й - год славных научно-технических дат. Юбилеи отмечают сейсмограф и катушка Румкорфа, старейшая карта и термометр Реомюра, сифилис и бледная спирохета. Но самая славная дата - столетие теории относительности.
Бозон Хиггса потяжелел
Международный коллектив физиков, работающих на гигантском американском протон-антипротонном коллайдере "Тэватрон", заново измерил массу t-кварка, которая оказалась несколько больше ранее принятого значения. Это объясняет негативный результат экспериментов по поиску так называемого бозона Хиггса, которые в конце прошлого десятилетия проводились в ЦЕРНе.
Искусственное ускорение ядерного распада
Японским физикам впервые удалось заметно увеличить скорость естественного распада ядер радиоактивного элемента, не подвергая их никаким экстремальным воздействиям. Они сумели загнать атомы бериллия-7 во внутреннюю часть почти сферических шестидесятиатомных молекул углерода, так называемых фуллеренов. В результате электронная плотность в окрестности бериллиевых ядер возросла, что вызвало прирост темпа радиоактивного распада.
Физики научились манипулировать отдельными электронами в атомах
Найден способ снимать отдельные электроны с одиночных атомов золота, а потом заново преобразовывать такие рукотворные ионы в нейтральные атомы. Результаты этого эксперимента могут стать первым шагом на пути к созданию запоминающих устройств, в которых носителями информации будут служить отдельные атомы.
