В России могут открыть ещё один элемент таблицы Менделеева

Science XXI: учёные готовятся открыть новый элемент таблицы Менделеева

Фото: нейросеть

По данным портала Science XXI, в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ), расположенном в Дубне, скоро начнется сооружение передовой установки под названием «ПАСТех». Эта компактная, но мощная система будет использоваться для детального исследования структуры различных материалов на атомарном уровне. Ее создание станет значимым шагом в подготовке к осуществлению одного из самых амбициозных проектов в современной физике — синтезу 119-го химического элемента, которого в настоящее время не существует.

Решение о старте этого проекта было одобрено на заседании Программно-консультативного комитета ОИЯИ по ядерной физике. Комплекс планируется создать на базе Лаборатории ядерных проблем в течение двух лет. Принцип действия «ПАСТех» основан на позитронной аннигиляционной спектроскопии, включающей облучение образцов низкоэнергетическими пучками позитронов. Варьируя энергию частиц, специалисты смогут исследовать образцы от поверхности до глубины в десятки микрон, проводя своего рода наноуровневую томографию.

Такая технология открывает возможности для обнаружения микродефектов в полупроводниках, металлах и других материалах, а также для изучения их старения под воздействием радиации или нагрузок. Ученые смогут анализировать тонкие пленки и модифицированные поверхности, что важно для развития электронной, ядерной и аэрокосмической отраслей. Кроме исследовательских целей, платформа послужит образовательной базой для подготовки инженеров в области криогенной и ускорительной техники.

Специалисты ОИЯИ уже имеют опыт работы с аналогичной установкой, функционирующей с 2016 года, однако новая система будет обладать повышенной точностью и расширенным функционалом. Интерес к разработке проявляют научные коллективы из Вьетнама, Болгарии, Азербайджана, ЮАР и других стран. Тем не менее, основной целью ОИЯИ остается выход за пределы известной таблицы Менделеева, и в Лаборатории ядерных реакций уже проводятся эксперименты по синтезу 119-го элемента, который откроет восьмой период.

Для достижения этой цели ученые тестируют различные комбинации «снаряд-мишень», среди которых уже выделены перспективные варианты, например, америций-243 с хромом-54 или берклий-249 с титаном-50. В ходе подготовительных работ были обнаружены три новых изотопа: 288Lv, 289Lv и 280Cn. Особое внимание уделяется вопросам радиационной безопасности, в связи с чем «фабрика сверхтяжелых элементов» модернизируется для получения разрешения на работу с материалами I класса опасности.

Параллельно проводятся исследования флеровия, одного из самых тяжелых синтезированных элементов. Ученые изучали взаимодействие его атомов с золотой поверхностью при различных температурах. Полученные результаты показали, что релятивистские эффекты существенно изменяют химические свойства сверхтяжелых элементов, что является ключом к пониманию их природы. Ожидается, что непосредственный синтез 119-го элемента начнется после 2028 года.