Мы уже рассказывали, что для синтеза изотопов элементов с Z, равным 102—105, использовались мишени из плутония, америция, кюрия и калифорния. А их облучение проводилось тяжелыми многозарядными ионами углерода, кислорода и неона. По мере роста Z возрастали трудности синтеза и идентификации. Поэтому в отношении элементов с Z>106 перспектива не выглядела достаточно обнадеживающей.
Ю. Ц. Оганесян в Дубне предложил использовать в качестве мишени вместо трансурановых элементов стабильные изотопы свинца или висмута, а их облучение вести пучком ионов с массой 40. Предварительные контрольные эксперименты по синтезу изотопов фермия и курчатовия показали целесообразность применения указанной методики. Для синтеза нового элемента с Z = 106 наиболее подходящей была признана такая комбинация «мишень — тяжелый ион»: РЬ + 54Сг.
В реакциях 207рь + 54Сг и 2оврь + 54Сг наблюдалось 50 актов спонтанного деления с периодом полураспада в несколько миллисекунд. По мнению авторов исследования, спонтанному делению подвергаются ядра с Z—106. Также было сделано предположение, что спонтанное деление испытывает изотоп 259Ю6.
Элемент № 107. Тем же методом, который был использован в случае элемента N° 106, осуществлялась попытка синтеза следующего трансуранового элемента с порядковым номером 107. Но в качестве мишени применялся изотоп 209Bi. По всей видимости, в результате ядерной реакции 2oeBi + 54Сг образуется ядро 261107.
Периоды полураспада изотопов МЙЩ и ЩЙ)7 чрезвычайно малы и составляют 0,007 и 0,002 с соответственно. Синтезирован также изотоп 263106 с Т ~ 0,9 с.
Синтез трансурановых элементов существенно расширил сферу действия химии и, как мы покажем далее (с. 75), оказал существенное влияние на дальнейшую эволюцию учения о периодичности. Но одновременно он ввел в научный оборот ряд новых представлений и понятий.
Так, чрезвычайно высокая активность трансурановых элементов потребовала создания нового оборудования радиохимических лабораторий, которое бы обеспечивало надежную защиту от радиации. Теперь подобные специальные лаборатории носят название горячих.
Можно отметить вполне четкую закономерность: чем выше порядковый номер синтезированного элемента, тем меньшие его, количества удалось приготовить для исследования.
Сначала счет велся на миллиграммы и микрограммы, затем на сотни миллиардов и миллиарды атомов. Например, для осуществления синтеза менделевия мишень, изготовленная из эйнштейния, состояла из 109 атомов. Синтез менделевия (Z= 101) означал шаг за новый барьер: теперь ученым пришлось иметь дело с буквально считанными атомами, притом имеющими короткую продолжительность жизни. Так возникло принципиально новое направление химии — химия единичных атомов. Ей пришлось разработать стремительные и эффективные методы исследования, позволяющие за короткий срок, измеряемый секундами, определить химическую природу новорожденного элемента. Именно с помощью этих методов удалось оценить химические свойства курчатовия и нильсбория. В данной области основная заслуга принадлежит группе ученых Объединенного института ядерных исследований в Дубне во главе с Г. Н. Флеровым и И. Зварой.
|