В середине 50-х годов арсенал бомбардирующих частиц и возможности использования соответствующих мишеней фактически оказались исчерпанными. Последним элементом, который удалось синтезировать и идентифицировать «классическими» методами, стал Md с Z —101. Это событие фактически означало конец первого этапа в истории синтеза трансурановых элементов.
Начало второго этапа связано с поисками новых методов продвижения в области трансурановых элементов с Z>101. В качестве бомбардирующих частиц стали широко использовать тяжелые многозарядные ионы. Это потребовало значительного усовершенствования ускорительной техники. Были разработаны принципиально новые методы ядерно-физической и химической идентификаций весьма малых количеств синтезируемых изотопов с очень низкой продолжительностью жизни.
В качестве тяжелых ионов использовались ионы бора, кислорода, азота, неона, аргона. При облучении ими мишеней из урана и ближайших трансурановых элементов (Np, Pu, Am) были синтезированы элементы с Z, равными 102, 103, 104 (курчатовий) и 105 (нильсборий). Синтез и идентификация в данном случае представляют исключительно сложную и трудоемкую задачу прежде всего потому, что всегда исследователям приходится иметь дело с единичными атомами новых элементов с Z>102. Поэтому каждый синтез здесь является подлинным научно-техническим достижением.
Специфика тяжелых трансурановых элементов заключается в том, что все их известные изотопы имеют очень короткие периоды полураспада, измеряемые в лучшем случае минутами. Хотя символы элементов с No 102 по No 105 размещены в соответствующих клетках периодической системы, это отражает лишь факт осуществления их синтеза. Они не могут быть накоплены в весовых количествах, и для изучения свойств того или иного элемента с Z> 102 каждый раз требуется воспроизведение процесса синтеза. Иначе говоря, чтобы дополнительно исследовать считающийся уже открытым элемент, ученые каждый раз вынуждены создавать его заново.
В силу многих (вполне понятных) причин первые работы по синтезу и идентификации трансурановых элементов с Z от 93 до 101 были осуществлены в США, главным образом Г. Сиборгом и его коллегами, на циклотроне в Беркли (Калифорния). Во второй половине 50-х годов в Институте атомной энергии АН СССР (Москва) приступили к аналогичным исследованиям советские ученые во главе с Г. Н. Флеровым. Затем эти работы были продолжены в Лаборатории ядерных реакций (ЛЯР) Объединенного института ядерных исследований (г. Дубна). Уже в начале 60-х годов дубненская группа заняла лидирующее положение. Именно в ЛЯР впервые осуществлены достоверные синтезы элементов с Z, равными 102, 103, 104, 105, 106 и 107. По поводу достоверности синтезов тех или иных изотопов этих элементов и приоритетных вопросов разгорелась длительная дискуссия. В конечном счете она является отражением исключительно больших трудностей работ по синтезу и идентификации элементов с Z> 102. Достаточно строго обоснованные критерии достоверности синтеза новых элементов отсутствуют. Столь сложная ситуация, которая проявилась в результате синтезов элементов N? 102—105, никогда еще в истории химических элементов не встречалась.
Рассмотрим теперь, как осуществлялся синтез отдельных трансурановых элементов.
|