Американские физики впервые точно определили атомную массу одних из самых тяжелых из известных на сегодняшний день элементов: нихония (атомный номер 113) и московия (атомный номер 115). Новые результаты подтверждают предыдущие, косвенные методы оценки их массы. Результаты приняты к публикации в журнал Physical Review Letters.

В последние годы периодическая таблица Менделеева пополнилась новыми сверхтяжелыми элементами. Эксперименты по их синтезу проводились на рубеже веков, но официально они были внесены в классификацию лишь в 2016 году. Тогда таблица пополнилась элементами с номерами 113 (нихоний), 115 (московий), 117 (теннессин) и 118 (оганесон). Все эти элементы нестабильны и быстро распадаются, поэтому определить их физические и химические свойства довольно сложно.

В новой работе коллектива физиков под руководством Жаклин Гейтс из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) у московия и нихония впервые удалось напрямую определить не только количество протонов, но и количество нейтронов, то есть их полную массу. В рамках эксперимента ученые сталкивали ионы кальция-48 с мишенями, в который содержался америций-243. Примерно одна из 10¹⁸ получавшихся каждый день частиц была ядром московия. Такие атомы отделяли и направляли в другую часть установки, где комбинация магнитных и электрических полей помогала точно выяснить отношение массы к заряду. Затем их направляли на мишень из кремния.

В результате удалось установить, что обнаруженные за 30 дней две цепочки распадов соответствуют изотопам московия-288 и нихония-284. Полученные данные подтверждают более ранние оценки, которые были сделаны на основе косвенной информации. Достижение стало возможным благодаря введению в строй в 2017 году нового оборудования — установки FIONA (For the Identification of Nuclide A — для определения массового числа нуклидов). Физики уже строят дальнейшие планы: теперь они хотят снабдить FIONA детекторами фотонов и другими датчиками, что должно позволить выяснить и другие свойства ядер, например их форму.