Российские ученые из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в подмосковной Дубне совместно с американскими коллегами впервые в истории успешно синтезировали 117-й элемент таблицы Менделеева, еще ранее получивший неофициальное название унунсептий.

До сих пор место этого элемента в таблице Менделеева между ранее полученными 116-м и 118-м элементами пустовало. Относительно большой период полураспада изотопов унунсептия подтверждает гипотезу о существовании так называемого «острова стабильности» в «море» сверхтяжёлых элементов, сообщает STRF. Еще в середине прошлого века физики-теоретики предсказывали существование сверхтяжелых химических элементов, которые могут существовать относительно долгое время. Однако получить подтверждение существования «острова стабильности» удалось сравнительно недавно. Новые химические элементы синтезируются в ускорителях заряженных частиц, в результате образуются ядра сверхтяжелых элементов. Получение нового элемента доказывает, что в экспериментальных условиях могут быть созданы более тяжелые химические элементы с неизвестными доселе свойствами.

Для получения 117-го элемента на циклотроне У-400 ионами кальция-48 бомбардировали мишень из берклия-249. Около 22 миллиграммов берклия специально для российских физиков синтезировали их коллеги из Окриджской национальной лаборатории (Oakridge National Laboratory) в США, сообщают в РИА-Новости

Для получения этого чрезвычайно дорогого вещества, они в течение 250 дней бомбардировали мишень из кюрия и америция потоком нейтронов в реакторе HFIR (High Flux Isotope Reactor). В результате, в декабре 2008 года было получено 22,2 миллиграмма берклия-249.

В российском НИИ атомных реакторов (Димитровград) берклий был нанесен на титановую фольгу толщиной 1,5 микрона. Сектора из этой фольги были вставлены в мишень – колесо диаметром около 20 сантиметров, которое затем была установлено на циклотроне.

«Снаряды» для обстрела мишени «выпускали» непосредственно в ОИЯИ. Ранее в институте научились ускорять кальций-48, очень редкий стабильный изотоп, стоимость которого составляет около 200 тысяч долларов за грамм.

Эксперимент по синтезу 117-го элемента начался 27 июля 2009 года. Ученым важно было успеть получить результат менее, чем за год, поскольку период полураспада берклия 320 дней, а это значит, что половина мишени за это время распадется.

Первые ядра 117-го элемента были получены еще в 2009 году, однако ученые долгое время проверяли и анализировали полученные данные, сказал директор Лаборатории ядерных реакций имени Флерова профессор Сергей Дмитриев.

Всего было получено шесть цепочек последовательного распада ядер 117-го элемента, причем нам удалось получить три разных изотопа нового элемента, а также новые изотопы элементов 115, 113, 111, 109, 107, 105, – рассказал академик Оганесян РИА-Новости.

Полученные в результате реакции изотопы 117-го элемента с 297-ю нейтронами в ядре сначала испускали нейтроны, образуя два изотопа – с 294 и с 293 нейтронами в ядре. С них начинались две цепочки распада: «короткая», которую удалось зафиксировать пять раз, и «длинная», замеченная лишь единожды.

В первом случае 293-й изотоп нового элемента, просуществовав 7 миллисекунд, испускал альфа-частицу и превращался в ядро 115-го элемента, затем, снова путем альфа-распада, в ядро 113-го элемента, а затем в ядро рентгения, 111-го элемента.

Во втором случае ядро 117-го элемента существовало значительно дольше: 31 миллисекунду. Причем, на рентгении цепочка распада не заканчивалась, породив затем ядра мейтнерия, бория и дубния, сказал академик.

Однако успех эксперимента еще не означает окончательного признания достижения. Для международного признания результата нужно, чтобы ту же реакцию повторила другая лаборатория.

Ученые из ОИЯИ не намерены останавливаться и уже сейчас планируют следующий скачок: синтез элементов с атомными номерами больше 118 (119-го и 120-го) элемента таблицы Менделеева.

Для этого потребуется очередная модернизация ускорителя в целях получения интенсивных пучков ионов, создание нового сепаратора повышенной эффективности. Эти работы начнутся уже в этом году, а первые эксперименты запланированы на начало 2012 года.

Статья о результатах эксперимента принята к печати в журнале Physical Review Letters.