Новости химической науки > Поиски элемента 113 победно завершились

Японские исследователи из Центра RIKEN Nishina получили наиболее полные к настоящему времени данные о неуловимом элементе №113. Цепочка шести последовательных α-распадов ядер, наблюдавшаяся в экспериментах и анализ дочерних нуклидов позволяет сделать вывод об образовании ядра этого элемента, чья клетка в Периодической системе пока еще пустовала.

Поиск сверхтяжелых химических элементов представляет собой сложный и трудоемкий процесс. Эти элементы не встречаются в природе, и могут быть получены только экспериментально с помощью ядерных реакторов или ускорителей частиц. Ядра таких элементов получают либо слиянием ядер более легких элементов или с помощью бомбардировки известных ядер нейтронами и их поглощению

С момента получения первого искусственного ядра сверхтяжелого элемента в гонке за синтезом трансурановых ядер участвовали три страны – Россия, США и Германия. Элементы от нептуния до лоуренсия были получены физиками из США, резерфордий, дубний и сиборгий – независимо друг от друга получили исследователи из СССР и США, кусок периодической системы, содержащий элементы от бория до коперниция был дописан физиками из Германии, и, наконец два недавно получивших название элемента – флеровий и ливерморий, были получены в результате совместной работы российских и немецких ученых.

Цепочка распада элемента №113. (Рисунок из Journal of Physical Society of Japan, 2012 DOI: 10.1143/JPSJ.81.103201)

Тем не менее, в этой гонке участвовали и японцы, и, возможно, исследователи из группы Косуке Морита (Kosuke Morita) будут первыми исследователями из Азии, кому будет предоставлено право дать название новому химическому элементу. Многие годы исследователи из группы Морита проводили эксперименты на линейном ускорителе в Вако, пригороде Токио, и 12 августа 2012 года их усилия увенчались успехом – ионы цинка, разогнанные до 10% от скорости света, столкнулись с мишенью – тонкой фольгой из висмута, образовав очень тяжелый ион. Образование этого иона сопровождалось серией из шести последовательных α-распадов. Анализ ядер, образующихся в результате этих распадов, однозначно позволяет сделать вывод о том, что в результате слияния цинка и висмута образовалось ядро элемента № 113.

Исследователи из этой же группы ранее уже детектировали элемент № 113 в 2004 и 2005 годах, полученные тогда результаты позволяли зафиксировать только четыре акта распада, сопровождавшиеся самопроизвольным разрушением дубния-262 (элемента № 105). Помимо самопроизвольного разрушения на осколки дубний также может разрушаться по схеме α-распада, но тогда этот процесс не был зафиксирован, и открытие нового элемента с правом присуждения ему имени не было закреплено за японскими учеными из-за того, что конечные продукты распада на тот момент не были отнесены к хорошо известным нуклидам. Свежие эксперименты, однако, смогли зарегистрировать альтернативный путь αраспадов. Полученные Морита новые данные говорят о том, что дубний разлагается до лоуренсия-258 (элемент №103), который, в свою очередь, распадается до менделеевия-254 (элемент № 101). α-Распад дубния-262 до лоуренсия-258 хорошо известен и может считаться неопровержимым доказательством того, что в начале цепи этих распадов стоит элемент №113. Это обстоятельство в сочетании с результатами, полученными ранее, скорее всего, станет достаточным основанием за признанием открытия японских ученых и признания их права на то, чтобы назвать элемент №113. Сложно сказать, какое название будет выбрано, но в 1910 году японские исследователи уже пытались заявить об открытии элемента №43 и назвать его «ниппонием», но тогда их результаты показались ученым недостаточно аргументированными, элемент позднее был назван «технецием», а предложенный для него символ “Np” позднее отошел к нептунию.

Источник: Journal of Physical Society of Japan, 2012 DOI: 10.1143/JPSJ.81.103201

метки статьи: #радиохимия и химия высоких энергий