Удивительные истории о веществах самых разных

К чему невольнику мечтания свободы?Взгляни: безропотно текут речные водыВ указанных брегах, по склону их русла;Ель величавая стоит, где возросла,

Невластная сойти. Небесные светилаНазначенным путем неведомая силаВлечет. Бродячий ветр не волен, и законЕго летучему дыханью положен.

Уделу своему и мы покорны будем,Мятежные мечты смирим иль позабудем,Рабы разумные, послушно согласимСвои желания со жребием своим —

И будет счастлива, спокойна наша доля.Безумец! не она ль, не вышняя ли воляДарует страсти нам? и не ее ли гласВ их гласе слышим мы? О, тягостна для нас

Жизнь, в сердце бьющая могучею волноюИ в грани узкие втесненная судьбою.

Итак, мятежные мечты… В 2009 году в Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова дубненского Объединенного института ядерных исследований успешно завершился эксперимент по синтезу нового химического элемента с атомным номером 117. Это было сделано путем обстреливания мишени из искусственного элемента берклия (№ 97) пучком снарядиков из исключительно редкого и дорогого изотопа кальция (№ 20) с массой 48. При слиянии ядер получается элемент № 117 (97 + 20 = 117).

Свойства 117‐го и ранее синтезированных в Дубне элементов 112 – 116 и 118 являются прямым доказательством существования так называемого «острова стабильности» сверхтяжелых элементов, предсказанного теоретиками еще в 60‐е годы прошлого века и существенно расширяющего пределы таблицы Менделеева. После открытия в 1940 – 1941 годах первых искусственных элементов – нептуния и плутония вопрос о пределах существования элементов стал исключительно интересным для фундаментальной науки о строении материи. К концу прошлого века были открыты семнадцать искусственных элементов и обнаружено, что их ядерная стабильность резко уменьшается с увеличением атомного номера: при переходе от 92‐го элемента – урана к 102‐му элементу – нобелию период полураспада уменьшается от 4,5 миллиарда лет до нескольких секунд. (Существование ломовых лошадей высотой в 10‐этажный дом, описанных Владимиром Сорокиным в его забавной повести «Метель», вряд ли возможно в условиях силы тяжести Земли; подобная лошадка будет нуждаться в слишком прочном скелете, который, в свою очередь, потребует небывалой мускульной системы, – и так далее. Примерно таким же образом совокупность существующих законов физики приводит к тому, что с определенного момента тяжелые элементы начинают как бы разваливаться под собственной тяжестью. Это, конечно, метафора, дело совсем не в гравитации – но вы нас понимаете.) Поэтому считалось, что продвижение в область еще более тяжелых элементов приведет к пределу их существования и обозначит границу существования материального мира. Однако в середине 60‐х годов теоретиками неожиданно была выдвинута гипотеза о возможном существовании сверхтяжелых атомных ядер. Согласно расчетам, время жизни ядер с атомными номерами 110 – 120 должно было существенно возрастать по мере увеличения в них числа нейтронов, что должно привести к существованию обширного «острова стабильности» сверхтяжелых элементов.

В 1975 – 1996 годах физикам Дубны, Дармштадта (Институт GSI, Германия), Токио (Институт RIKEN) и Беркли (Национальная лаборатория им. Лоуренса, США) удалось синтезировать шесть новых элементов. Наиболее тяжелые элементы 109 – 112 были впервые получены в GSI, а затем – в RIKEN. Но периоды полураспада наиболее тяжелых ядер, полученных в этих экспериментах, составляли всего лишь десятитысячные или даже тысячные доли секунды. Гипотеза о существовании сверхтяжелых элементов впервые получила экспериментальное подтверждение в Дубне, в сотрудничестве с учеными из Национальной лаборатории им. Лоуренса. Результаты превзошли даже самые оптимистические ожидания. В 2000 – 2004 годах впервые были синтезированы сверхтяжелые элементы с атомными номерами 114, 116 и 118. И впервые было показано, а через пять – восемь лет повторено и в других лабораториях мира, что они живут в сотни и тысячи раз дольше, чем их более легкие предшественники.