Руски учени от Обединения институт за ядрени реакции “Фелер” са направили сензационно откритие: в лабораторни условия по опитен път те са доказали съществуването на първият “дългоживеещ” елемент с номер 114, както и да получат потвърждение за съществуването на “остров на стабилността” – нещо, което водещи лаборатории в света се опитват да постигнат вече 35 години. Учените твърдят, че откритието им може да повлияе на представите ни за Вселената като цяло.

Вестник "Известия. Наука" съобщава, че откриването на свръхтежките елементи в “острова на стабилността” дава възможност за надникване в нови, неизвестни до сега форми на материята. В статията се казва: “Ако съществуват “магическите” съчетания на протони и неутрони, ако “островите на стабилността” се простират далеч зад мислимото, ако в природата съществуват елементи с атомно тегло 300 или 500, то това вече е революция”.

Когато запасите не само от нефт и газ, но и от уран бъдат изчерпани, енергията на свръхтежките елементи може да се окаже решението на вечния проблем на човечеството. Самото понятие “енергийна криза” може след време да изглежда смешно за потомците ни.

В началото на дългия път
Когато Дмитрий Менделеев формулира периодичният закон, химиците са познавали само 63 елемента. В заобикалящата ни среда съществуват 83 химически елемента, като най-лекият е водорода (атомен номер - Z=1), а най-тежкият - уран (Z=92).

В Слънчевата система и на нашата планета са се съхранили само онези елементи, които имат продължителност на живота по-голяма от тази на Земята (т.е. – 4,5 млрд. години). Другите са се разпаднали и не са “доживели” до наши дни. Радиоактивният елемент уран, чийто полупериод на разпадане е около 4,5х10⁸ години, все още продължава разпадането си. В средата на миналият век обаче, човечеството “изнамира” и такива елементи, които ги няма в природата. Например, получаваният в резултат на реакциите в ядрените реактори плутоний (Z=94). Днес се произвеждат стотици тонове плутоний, които служат като един от най-мощните източници на енергия. Времето за разпадане на плутония е много малко, но за мащабите на микросвета това е огромна величина, пише изданието "В мире науки".

Таблицата на Менделеев е окончателно попълнена към 1940 година, до номера на урана – 92. Само едно е изключението – елемента прометий с номер 61 е открит през 1945 година. Всички друг 18 трансуранови елементи в буквалният смисъл на думата са дело на човешките ръце. В природата тях просто ги няма.

В началото на 70-те години на XX век в лабораториите е разработен метод за студено сливане на атомни ядра. Грубо казано, още средновековните алхимици са се опитвали да правят същото. Опитите да се превърне желязото в злато са примитивното виждане за “ядрен синтез”. Те обаче не разполагали с “чукът”, движещ се с релативистична скорост (скорост, близка до скоростта на светлината). А за студеният синтез е необходимо поне единият от елементите да се движи със скорост не по-малка от 1/10 от скоростта на светлината. В лабораториите днес учените разполагат с такъв уред. Нарича се ускорител на тежки йони. Именно с помощта на циклотронът У-400 руските учени са успели да осъществят експеримента, за който са се подготвяли цели три години.

Не винаги експериментите от този род са сполучливи. Преди седем години американски учени от Бъркли твърдяха, че са успели да синтезират 118-тия елемент от периодичната система. Нарекоха го "унуноктикум". По технологията на американците аналогични експерименти проведоха физици от Германия и Япония, но опитите им бяха неуспешни и унуноктикум-а беше наречен “елемента-призрак”. Три години по-късно американците сами анулираха откритието си, публично заявявайки, че един от членовете на екипа е мошеничествал.

През разпада към стабилността
Първи на “острова на стабилността” по химически път стигат в Дубна, в лаборатория, ръководена от академик Юрий Оганесян. Мишена от плутоний-242 се облъчва с ускорени до 0,1 от скоростта на светлината йони на калций-48. В реакцията се образува изотоп на елемента 114, който прониквал в камера, запълнена със смес от хелий и аргон под нормално атмосферно налягане. Половин секунда по-късно, изотопът след алфа-разпад се превръщал в изотоп на елемента 112 (химически аналог на живака). Този “аналог” се пренасял с газова струя в криогенна камера със златни детектори, които регистрират разпадането на ядрата на елемента 112. Академик Оганесян онагледява с примера случващото се: подобен ефект са използвали в миналото майсторите за позлатяване на куполи – покривали ги с живак, а отгоре им поставяли листите от злато, които “залепвали” стабилно за векове.

На 28 май е завършен експеримент за химическа идентификация на елементите 115 и 113 по крайният продукт на разпадането им – елемент, наречен "Дубний-105". Сега руските учени твърдят смело, че са открили елементите с атомни номера 112, 113, 114, 115 и 116.

Експериментът в Дубна е по своему уникален. За да наблюдават разпада на “дъщерните” ядра – изотопа на 114-я елемент – без какъвто и да е “изкривяващ” фон, в лабораторията са използвали система за мигновено спиране на циклотрона У-400 след регистрация на нов атом №116.

Изключително скъпият изотоп калций-48 (1 грам от него струва 250 000 долара), е “добит” - със специална заповед на министъра на ядрената енергетика на Русия - в "Электрохимприбор", град Лесной. За една година в "Электрохимприбор" могат да добият… само 4,5 грама калций-48. Заради това се наложило в Дубна да пестят скъпият изотоп. Разработена е специална методика на експеримента, която разходва по 0,3мг калций-48 на час. Академик Оганесян подчертава, че именно тази методика им позволила да провеждат експерименти в продължение на половин година. Американските им колеги също се опитали да сторят подобно нещо, но при тях разходът бил доведен до… 40 мг/час – 13 пъти повече.

В момента, физици – теоретици вече обсъждат свойствата на елемента с пореден номер 400 и брой на неутроните в ядрото 900 – така нареченият bubble-nuclear (празен център на ядрото).
Материалът е изготвен по информация на www.rian.ru и други източници.