Аркадий Курамшин: Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

116. Ливерморий

Правила ИЮПАК просты — элемент можно назвать в честь его свойства, мифологического создания, географического объекта, учёного или минерала. Полученные за последние полвека элементы названы в честь учёных или географических понятий. На настоящий момент ливерморий является самым тяжелым элементом, названным в честь города (точнее — расположенной в городе Ливерморе Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса), элемент № 117 — теннесин, назван в честь штата, а № 118 — оганессон — в честь учёного.

Первые сообщения о синтезе элемента № 116 появились в 1999 году, на его открытие претендовала Национальная лаборатория имени Лоуренса в Беркли в Беркли, но эти эксперименты не удалось воспроизвести и впоследствии они были признаны либо неправильно интерпретированными, либо сфальсифицированными. В июне 2000 года элемент № 116 был получен и учеными из Объединенного Института ядерных исследований в сотрудничестве с Ливерморской национальной лабораторией в результате бомбардировки кюрия 248Cm ионами кальция 48Са. Нуклид элемента № 116 образуется и при α-распаде элемента № 118, оганессона, 294Og.

Все изотопы ливермория чрезвычайно неустойчивы и, претерпевая α-распад, образуют изотопы элемента № 114, флеровия, последующий α-распад которого приводит даёт элемент № 112, коперниция. Образование коперниция было доказано по сходству его химических свойств со свойствами ртути, и эта химическая идентификация коперниция стала, в свою очередь, подтверждением удачного синтеза элементов с атомными номерами № 114 и № 116.

В июне 2011 года открытие элемента 116 утвердил ИЮПАК, в мае 2012 года, одновременно с названием флеровия было утверждено название элемента ливерморий.

117. Теннесин

Американский штат Теннесси давно связан с ядерной физикой. В этом штате был построен первый ядерный реактор, на котором в 1940-е годы получали секретный тогда плутоний для создания атомной бомбы «Толстяк», уничтожившей Нагасаки. В 1945 году исследователи из Оук-Ридж, тогда ещё секретного города, градообразующим предприятием которого был ядерный реактор, открыли прометий. В последующие годы Национальная лаборатория Оук-Ридж была самой результативным из центров по изучению ядерной энергетике, находившихся в подчинении Министерства энергетики США. К 2005 году лаборатория Оук-Ридж осталась одной из двух организаций, способных нарабатывать значительные количества такого элемента, как берклий, который мог требоваться для разных целей, в том числе и исследовательских проектов.

В 2005 году Юрий Цолакович Оганесян, лаборатория которого в ОИЯИ к тому времени уже пятнадцать лет сотрудничала с Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса, через общих знакомых предложил лаборатории Оук-Ридж принять участие в совместном исследовательском проекте — синтезе элемента № 117. Для реализации этого проекта требовалась мишень из берклия («ядерными пулями» оставались всё те же ионы кальция 48Са), а берклий можно было получить в лаборатории Оук-Ридж.

Первая проблема была в том, что на момент обращения в Оук-Ридж не производил калифорний, а берклий обычно был нужен для синтеза этого элемента, однако ради сотрудничества получение берклия было начато, и к декабрю 2008 реактор Оук-Риджской лаборатории выдал 22 миллиграмма берклия 249Bk с периодом полураспада 314 дней. Тут возникла вторая проблема — физикам из Оук-Ридж никогда ранее не приходилось отправлять заказчику радиоактивные элементы воздушным транспортом (как сами понимаете, это единственный способ оперативно доставить распадающийся материал из США в Россию), и они не успели вовремя и правильно подготовить все документы, которые бы соответствовали требованиям Федерального управления гражданской авиации США и позволили бы взять два десятка миллиграмм радиоактивного препарата на борт. К счастью, все решилось относительно быстро, и посылка была доставлена в ОИЯИ до того, как берклий успел значительно распастся.

Для синтеза 117-го элемента мишень из изотопа 97-го элемента, берклия-249, полученного в Окриджской национальной лаборатории (США), обстреливали ионами кальция-48 на ускорителе У-400 Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ. В результате было зафиксировано шесть ядер нового элемента — пять 293Ts и одно 294Ts ( Physical Review Letters, Vol. 104 (2010) P. 142502 ). В июне 2012 года эксперимент был повторён. Было зафиксировано пять ядер 293Ts, а в декабре 2015 года ИЮПАК официально признал открытие 117-го элемента.