Еженедельник
Объединенного института ядерных исследований
(Электронная версия с 1997 года)
Архив Содержание номера О газете На главную Фотогалерея KOI8

№ 6(3945) от 13 февраля 2009:

Версия № 6 в формате pdf (~2.5 Mb)

Горизонты научного поиска

Мощный инструмент познания Природы

В работе Международного симпозиума "Периодическая таблица Д.И.Менделеева - ее значение и развитие. Новые сверхтяжелые элементы", посвященного 175-летию со дня рождения выдающегося российского ученого Д.И.Менделеева, приняли участие более 100 ученых из России, Германии, Италии, Китая, Польши, США, Франции, Швейцарии, Японии и ОИЯИ. Для всего химического сообщества, и, в частности, для физиков и химиков, занятых синтезом и изучением новых элементов, этот юбилей стал хорошим поводом для того, чтобы подвести итоги, а также рассмотреть планы будущих исследований ведущих лабораторий мира, таких как ЛЯР имени Г.Н.Флерова (Дубна), GSI (Darmstadt), LLNL (Livermore), GANIL (Caen), RIKEN (Wako), PSI (Villigen), MU (Munich), IMP (Lanzhou), JAERI (Tokay).

Открывая симпозиум, сопредседатель оргкомитета директор ЛЯР профессор С.Н.Дмитриев отметил, что сегодня, спустя 140 лет после открытия периодичности в свойствах химических элементов, их число примерно в два раза превышает количество известных на тот момент элементов, в том числе в последние десять лет удалось продвинуться далеко за 100-й элемент. Проведение симпозиума в Дубне и выбор Лаборатории ядерных реакций в качестве его организатора обусловлены, прежде всего, большим вкладом ученых ОИЯИ в исследования трансфермиевых элементов - впервые в мире на ускорителе ЛЯР (в сотрудничестве с учеными России и других стран) наблюдались атомы элементов с порядковыми номерами 113, 114, 115, 116 и 118. Физики Дубны особенно могут гордиться тем, что в 1997 году на генеральной ассамблее Международного союза по чистой и прикладной химии (IUРАС) элементу 105 было присвоено название "Дубний".

Программа симпозиума была достаточно насыщена. Первый заместитель министра промышленности и науки Московской области Ю.Н.Воронцов зачитал приветствие от губернатора Московской области Б.В.Громова. Председатель Национального комитета химиков России академик О.М.Нефедов, президент Российского химического общества имени Д.И.Менделеева академик П.Д.Саркисов, руководитель Секции химии РАН академик Б.Ф.Мясоедов отметили, что Д.И.Менделеев являлся человеком широких научных знаний и интересов. Хотя величайшей заслугой Менделеева было открытие в 1869 году Периодического закона химических элементов, он известен и своими трудами в других областях науки и, в частности, экономики.

Завершая вводную часть симпозиума вице-директор ОИЯИ профессор М.Г.Иткис остановился на стратегическом развитии ОИЯИ и отметил тот приоритет, который отводится в Институте работам по синтезу и изучению свойств новых сверхтяжелых элементов.

Научные доклады (40 минут каждый) на этом двухдневном симпозиуме представили ведущие ученые научных центров, известные своим вкладом в проблему синтеза и изучения тяжелых и сверхтяжелых элементов. Докладчиками были как физики, так и химики, экспериментаторы и теоретики.

Научный руководитель ЛЯР академик Ю.Ц.Оганесян остановился на достигнутом в ЛЯР усовершенствовании экспериментальных методов изучения физических и химических свойств, рассказал о разработке научной стратегии (в реакциях "горячего" слияния) и синтезе трансфермиевых элементов с атомным номером вплоть до 118, за исключением 117-го. Однако в лаборатории уже началась подготовка к экспериментам и по его синтезу. С использованием экспрессных методов газовой термохроматографии и водной химии была проведена химическая идентификация 112-го элемента.

В докладе профессора В.Грайнера (Франкфурт) слушателей заинтересовал взгляд теоретика относительно предела Периодической системы - о предсказании дальних "островов стабильности" сверх-сверхтяжелых - сверхнейтронных ядер в области Z~160 и N~320. О расчетах барьеров деления тяжелых и сверхтяжелых ядер рассказал профессор А.Собичевски (Варшава).

Развитие Периодической системы элементов, ее влияние на создание модели атома и оболочечной модели ядра было прослежено в докладе профессора З.Хофманна (Дармштадт). З.Хофманн рассказал также об использовании реакций "холодного" слияния при синтезе элементов 107-112 в GSI. Он рассмотрел и возможности синтеза новых нуклидов в реакциях передачи, при использовании более тяжелых комбинаций: мишень плюс бомбардирующий ион или на радиоактивных пучках. Профессор К.Морита проинформировал о наблюдении в RIKEN цепочек распада элементов 108, 110-112, а также о прямом синтезе изотопа с А = 278 113-го элемента. Как сказал докладчик, работы по синтезу новых элементов в Японии будут расширяться.

В связи с развитием исследований тяжелых элементов во Франции был интересен доклад доктора К.Штодел (GANIL), в котором подробно описан разрабатываемый в рамках проекта SPIRAL2 суперсепаратор-спектрометр. При использовании радиоактивных пучков французские физики планируют заполнить на карте нуклидов "пробел" между результатами с реакциями "холодного" и "горячего" слияния. Обсуждаются возможности получения нуклидов с Z больше 120. Этот спектрометр предполагается использовать также для изучения протонно- или нейтронно-обогащенных ядер.

Остальные доклады были посвящены изучению, экспериментальному и теоретическому, химических свойств тяжелых и сверхтяжелых элементов. Экспериментальные методы включали термохроматографию, водную и газовую химию.

Профессор Х.Геггелер из PSI (Villigen) в докладе, который назывался "Принцип Менделеева по отношению к относительности Эйнштейна", рассказал о последовательности, начиная с 1870-х годов, открытия многих элементов и о достижениях последних лет в химии сверхтяжелых элементов. Оказалось, что последний элемент, который был открыт чисто химическим способом, - 101-й, "Менделевий" (1955). В последние 10 лет в Периодической системе зафиксировано место еще элементов 107 и 108 (эксперименты в PSI и GSI), и 112 и 114 (эксперименты в ЛЯР ОИЯИ). Элемент 112 оказался более летучим, чем ртуть (Hg), - интересно, что сам Менделеев предсказывал это, а элемент 114 - еще более летучий. Предстоит исследование 113-го элемента...

В своем докладе химик доктор К.Дюлманн (GSI) представил результаты по химическому изучению изотопов Db, Sg и Hs. Он рассказал и о новой установки TASCA в GSI для исследования химических свойств трансактинидных элементов. За его докладом последовало выступление профессора А.Тюрлера (ТУ, Мюнхен), который остановился на результатах по изучению ядерной структуры в районе 270Hs (с использованием химических методов) и изучении механизма образования изотопа в разных реакциях.

Об исследованиях в области тяжелых элементов в Ливерморской лаборатории США рассказали доктора М.Стойер и Р.Хендерсон. Много из того, что было сделано и делается в этой лаборатории по физике, дополняет усилия, связанные с изучением химии самых тяжелых элементов. Особенно это относится к экспрессной автоматизированной химии. Была проведена спектроскопия как актинидных, так и очень легких ядер, а также безнейтринного двойного бета-распада. В Мичигане планируется создание национальной экспериментальной базы нового поколения (FRIB) c целью изучения ядер вблизи протонной и нейтронной границ стабильности и в области, которая лежит в крайне "тяжелом" конце карты нуклидов. Очень много места в докладах было уделено сотрудничеству с ЛЯР ОИЯИ и перспективам по синтезу в Дубне 117-го элемента, а также и изучению тяжелых ядер в реакциях с ионами тяжелее кальция-48.

С интересом был встречен доклад профессора Кин Жи (Ланчжоу) об исследованиях в Институте современной физики в Китае. На ускорительном комплексе в этом центре, наряду с другими проблемами, изучаются свойства актинидов, синтезируются новые изотопы в разных областях карты нуклидов, в том числе получены новые изотопы 105 и 107-го элементов.

На симпозиуме представлены и два теоретических доклада - В.Першиной (Дармштадт) и А.Титова (Санкт-Петербург). Докладчики рассмотрели влияние релятивистских эффектов на химические свойства элементов 112 и 114.

Симпозиум предшествовал сессии Программного комитета (ПКК) по ядерной физике ОИЯИ, на которой рассматривалась Семилетняя программа исследований по ядерной физике в ОИЯИ. Большинство участников симпозиума приняли участие в работе ПКК и в качестве экспертов выступили в дискуссии по докладам, что, безусловно, способствовало успешной работе комитета.

Если подвести итоги исследований, о которых шла речь на симпозиуме, то из всего сказанного следует, что предел таблицы Менделеева все еще не достигнут. Вопрос о том, сколько элементов могут заполнить ее ячейки, все еще остается открытым. Однако фундаментальное понимание химической периодичности - это мощный инструмент для химиков. А для физиков вклад в развитие Периодической системы является одной из основных целей научной деятельности.

Румяна КАЛПАКЧИЕВА, ученый секретарь симпозиума.


 Редакция Веб-мастер