Najpoznatiji fizičari svijeta. Znanstvenici, po kojima su nazvane mjerne jedinice Što je onda sam otok stabilnosti

Dana 22. veljače 1857. godine rođen je njemački fizičar Heinrich Rudolf Hertz po kojemu je jedinica za frekvenciju dobila ime. Njegovo ste ime više puta vidjeli u školskim udžbenicima fizike. stranica podsjeća na poznate znanstvenike čija su otkrića ovjekovječila njihova imena u znanosti.

Blaise Pascal (1623−1662)

“Sreća je samo u miru, a ne u strci”, rekao je francuski znanstvenik Blaise Pascal. Čini se da ni on sam nije težio sreći, posvetivši cijeli život ustrajnom istraživanju matematike, fizike, filozofije i književnosti. Budućeg znanstvenika školovao je njegov otac, sastavivši izuzetno složen program iz područja prirodnih znanosti. Već sa 16 godina Pascal je napisao djelo "Pokus na konusnim presjecima". Sada se teorem o kojem je rečeno u ovom djelu zove Pascalov teorem. Briljantni znanstvenik postao je jedan od utemeljitelja matematičke analize i teorije vjerojatnosti, a također je formulirao glavni zakon hidrostatike. Pascal je slobodno vrijeme posvetio književnosti. Njegovom peru pripadaju "Pisma provincijala", ismijavajući isusovce, te ozbiljna religiozna djela.

Pascal je slobodno vrijeme posvetio književnosti

Isaac Newton (1643−1727)

Liječnici su vjerovali da Isaac vjerojatno neće doživjeti starost i patiti od ozbiljnih bolesti.Kao dijete, njegovo zdravlje je bilo vrlo loše. Umjesto toga, engleski je znanstvenik živio 84 godine i postavio temelje moderne fizike. Newton je sve svoje vrijeme posvetio znanosti. Njegovo najpoznatije otkriće bio je zakon gravitacije. Znanstvenik je formulirao tri zakona klasične mehanike, glavni teorem analize, napravio važna otkrića u teoriji boja i izumio zrcalni teleskop.Po Newtonu je nazvana jedinica za silu, međunarodna nagrada iz područja fizike, 7 zakona i 8 teorema.

Daniel Gabriel Fahrenheit 1686−1736

Jedinica za mjerenje temperature, stupnjevi Fahrenheita, nazvana je po znanstveniku.Daniel je potjecao iz bogate trgovačke obitelji. Roditelji su se nadali da će nastaviti obiteljski posao pa je budući znanstvenik studirao trgovinu.

Fahrenheitova ljestvica još uvijek se široko koristi u SAD-u.

Da u nekom trenutku nije pokazao interes za primijenjene prirodne znanosti, ne bi se pojavio sustav mjerenja temperature koji je dugo dominirao Europom. Međutim, ne može se nazvati idealnim, jer je za 100 stupnjeva znanstvenik uzeo tjelesnu temperaturu svoje supruge, koja je, nažalost, u to vrijeme bila prehlađena.Unatoč činjenici da je u drugoj polovici 20. stoljeća sustav njemačkog znanstvenika zamijenjen Celzijevom ljestvicom, Fahrenheitova temperaturna ljestvica još uvijek se široko koristi u Sjedinjenim Državama.

Anders Celsius (1701−1744)

Pogrešno je misliti da je život znanstvenika tekao u studiju

Stupanj Celzijus je dobio ime po švedskom znanstveniku.Nije iznenađujuće da je Anders Celsius svoj život posvetio znanosti. Njegov otac i oba djeda predavali su na švedskom sveučilištu, a stric mu je bio orijentalist i botaničar. Andersa su prije svega zanimale fizika, geologija i meteorologija. Pogrešno je misliti da je život znanstvenika proveo samo u svom uredu. Sudjelovao je u ekspedicijama na ekvator, u Laponiju i proučavao polarnu svjetlost. U međuvremenu, Celsius je izumio temperaturnu ljestvicu, u kojoj je 0 stupnjeva uzeta kao vrelište vode, a 100 stupnjeva kao temperatura topljenja leda. Kasnije je biolog Carl Linnaeus pretvorio Celzijevu ljestvicu i danas se koristi u cijelom svijetu.

Alessandro Giuseppe Antonio Anastasio Gerolamo Umberto Volta (1745−1827)

Ljudi oko Alessandra Volte primijetili su izgled budućeg znanstvenika još u djetinjstvu. U dobi od 12 godina radoznali dječak odlučio je istražiti izvor u blizini kuće u kojem su blistali komadići tinjca i umalo se utopio.

Alessandro je osnovno obrazovanje stekao u Kraljevskom sjemeništu u talijanskom gradu Como. U 24. godini obranio je disertaciju.

Alessandro Volta je od Napoleona dobio titulu senatora i grofa

Volta je dizajnirao prvi svjetski kemijski izvor električne struje - "Voltov stup". U Francuskoj je uspješno demonstrirao revolucionarno otkriće za znanost, za što je od Napoleona Bonapartea dobio titulu senatora i grofa. U čast znanstvenika jedinica za mjerenje električnog napona nazvana je volt.

Andre-Marie Ampère (1775−1836)

Doprinos francuskog znanstvenika znanosti teško je precijeniti. Upravo je on uveo pojmove "električna struja" i "kibernetika". Proučavanje elektromagnetizma omogućilo je Ampèreu da formulira zakon međudjelovanja između električnih struja i dokaže teorem o kruženju magnetskog polja.Po njemu je nazvana jedinica za električnu struju.

Georg Simon Ohm (1787−1854)

Osnovno obrazovanje stekao je u školi u kojoj je radio samo jedan učitelj. Budući znanstvenik je samostalno proučavao radove iz fizike i matematike.

George je sanjao o razotkrivanju fenomena prirode i prilično je uspio. Dokazao je odnos otpora, napona i struje u strujnom krugu. Ohmov zakon zna (ili bi želio vjerovati da zna) svaki učenik.Georg je također doktorirao i tijekom godina dijelio svoje znanje sa studentima njemačkog sveučilišta.Po njemu je nazvana jedinica za električni otpor.

Heinrich Rudolf Hertz (1857−1894)

Bez otkrića njemačkog fizičara televizija i radio jednostavno ne bi postojali. Heinrich Hertz istraživao je električna i magnetska polja, eksperimentalno potvrdio Maxwellovu elektromagnetsku teoriju svjetlosti. Za svoje otkriće dobio je nekoliko prestižnih znanstvenih nagrada, uključujući čak i japanski Red svetog blaga.

Kemija je znanost s dugom poviješću. Njegovom razvoju pridonijeli su mnogi poznati znanstvenici. Odraz njihovih postignuća možete vidjeti u tablici kemijskih elemenata, gdje se nalaze tvari nazvane po njima. Što točno i kakva je povijest njihovog pojavljivanja? Razmotrimo pitanje detaljno.

Einsteinium

Vrijedno je započeti popis s jednim od najpoznatijih. Einsteinium je umjetno proizveden i nazvan po najvećem fizičaru dvadesetog stoljeća. Element ima atomski broj 99, nema stabilne izotope i pripada transuraniju, od kojih je sedmi otkriveni. Identificirao ga je Ghiorsov tim u prosincu 1952. Einsteinium se može pronaći u prašini koju je ostavila termonuklearna eksplozija. Prvi put se s njim radilo u Laboratoriju za radijaciju Kalifornijskog sveučilišta, a zatim u Argonneu i Los Alamosu. izotopa je dvadeset dana, što einsteinij ne čini najopasnijim radioaktivnim elementom. Proučavanje je prilično teško zbog poteškoća u dobivanju u umjetnim uvjetima. U visokoj volatilnosti, može se dobiti kao rezultat kemijske reakcije pomoću litija, dobiveni kristali će imati kubičnu strukturu usmjerenu na lice. U vodenoj otopini element daje zelenu boju.

Kurij

Povijest otkrića kemijskih elemenata i srodnih procesa nemoguća je bez spominjanja djela ove obitelji. Marije Sklodowske i dala veliki doprinos razvoju svjetske znanosti. Njihov rad kao utemeljitelja znanosti o radioaktivnosti odražava element nazvan prema tome. Kurij pripada obitelji aktinida i ima atomski broj 96. Nema stabilnih izotopa. Prvi su ga 1944. primili Amerikanci Seaborg, James i Giorso. Neki izotopi kurija imaju nevjerojatno duga vremena poluraspada. U nuklearnom reaktoru oni se mogu stvoriti u količinama od kilograma ozračivanjem urana ili plutonija neutronima.

Element curium je srebrnasti metal s talištem od tisuću tristo četrdeset stupnjeva Celzijusa. Odvaja se od drugih aktinoida metodama ionske izmjene. Snažno oslobađanje topline pri omogućuje njegovu upotrebu za izradu izvora struje kompaktnih dimenzija. Ostali kemijski elementi nazvani po znanstvenicima često nemaju tako relevantnu praktičnu primjenu, dok se kurij može koristiti za stvaranje generatora koji mogu raditi nekoliko mjeseci.

Mendelevium

Nemoguće je zaboraviti tvorca najvažnijeg klasifikacijskog sustava u povijesti kemije. Mendeljejev je bio jedan od najvećih znanstvenika prošlosti. Stoga se povijest otkrića kemijskih elemenata odražava ne samo u njegovoj tablici, već iu imenima u njegovu čast. Tvar su 1955. godine dobili Harvey, Ghiorso, Choppin, Thompson i Seaborg. Element mendelevij pripada obitelji aktinida i ima atomski broj 101. Radioaktivan je i javlja se tijekom nuklearne reakcije koja uključuje einsteinij. Kao rezultat prvih pokusa, američki znanstvenici uspjeli su dobiti samo sedamnaest atoma mendelevija, ali čak je i ta količina bila dovoljna da se utvrde njegova svojstva i smjesti u periodni sustav.

Nobelij

Otkriće kemijskih elemenata često se događa kao rezultat umjetnih procesa u laboratoriju. To se također odnosi i na nobelij, koji je prvi dobio 1957. godine od strane skupine znanstvenika iz Stockholma, koji su predložili da ga nazovu u čast osnivača fonda međunarodnih znanstvenih nagrada. Element ima atomski broj 102 i pripada obitelji aktinoida. Pouzdane podatke o izotopima nobelija dobili su šezdesetih godina prošlog stoljeća istraživači iz Sovjetskog Saveza na čelu s Flerovim. Da bi se sintetizirale jezgre U, Pu i Am, ozračene su ionima O, N i Ne. Kao rezultat toga, dobiveni su izotopi s masenim brojevima od 250 do 260, od kojih je najdugovječniji bio element s vremenom poluraspada od sat i pol. Hlapljivost nobelium klorida je bliska onoj drugih aktinoida, također dobivena u rezultatima pokusa u laboratorijima.

Laurence

Kemijski element iz obitelji aktinoida s atomskim brojem 103, kao i mnogi drugi slični, dobiven je umjetnim putem. Lawrencium nema stabilne izotope. Prvi put su ga sintetizirali američki znanstvenici na čelu s Ghiorsom 1961. godine. Rezultati pokusa više se nisu mogli ponoviti, ali naziv elementa koji je prvobitno odabran ostao je isti. Informacije o izotopima dobili su sovjetski fizičari iz Zajedničkog instituta za nuklearna istraživanja u Dubni. Dobili su ih zračenjem americija ubrzanim ionima kisika. Poznato je da jezgra Lawrenciuma emitira radioaktivno zračenje, a vrijeme poluraspada traje oko pola minute. Godine 1969. znanstvenici iz Dubne uspjeli su dobiti druge izotope elementa. Fizičari s američkog sveučilišta Berkeley stvorili su nove 1971. godine. Njihovi maseni brojevi kretali su se od 257 do 260, a najstabilnijim se pokazao izotop s vremenom poluraspada od tri minute. Kemijska svojstva Lawrenciuma nalikuju onima drugih teških aktinoida - to je utvrđeno kroz nekoliko znanstvenih eksperimenata.

Rutherfordium

Nabrajajući kemijske elemente nazvane po znanstvenicima, vrijedi spomenuti i ovaj. Rutherfordium ima redni broj 104 i dio je četvrte skupine periodnog sustava. Prvi put je ovaj transuranski element stvorila skupina znanstvenika iz Dubne 1964. godine. To se dogodilo u procesu bombardiranja kalifornijskog atoma jezgrama ugljika. Odlučeno je nazvati novi element u čast kemičara Rutherforda s Novog Zelanda. Rutherfordium se ne pojavljuje u prirodi. Njegov najdugovječniji izotop ima vrijeme poluraspada od šezdeset pet sekundi. Nema praktične primjene za ovaj element periodnog sustava.

Seaborgium

Otkriće kemijskih elemenata postalo je glavni dio karijere američkog fizičara Alberta Ghiorsa. Seaborgium je dobio 1974. godine. To je kemijski element iz šeste periodične skupine s atomskim brojem 106 i težinom 263. Otkriven je kao rezultat bombardiranja kalifornijskih atoma jezgrama kisika. U procesu je dobiveno samo nekoliko atoma, pa se pokazalo da je teško detaljno proučavati svojstva elementa. Seaborgium se ne pojavljuje u prirodi pa je od iznimnog znanstvenog interesa.

Bory

Nabrajajući kemijske elemente nazvane po znanstvenicima, vrijedi spomenuti i ovaj. Borij pripada sedmoj skupini Mendeljejeva. Ima atomski broj 107 i težinu 262. Prvi put je dobiven 1981. godine u Njemačkoj, u gradu Darmstadtu. Znanstvenici Armbrusten i Manzenberg odlučili su ga nazvati po Nielsu Bohru. Element je dobiven bombardiranjem atoma bizmuta jezgrama kroma. Bor spada u transuranijeve metale. Tijekom eksperimenta dobiveno je samo nekoliko atoma, što nije dovoljno za dubinsko istraživanje. Nemajući analoga u divljini, bohrium ima vrijednost samo u okviru znanstvenog interesa, baš kao i gore spomenuti rutherfordium, također stvoren umjetnim putem u laboratoriju.

Međunarodna unija za čistu i primijenjenu kemiju (IUPAC) odobrila je imena nova četiri elementa periodnog sustava elemenata: 113., 115., 117. i 118. Potonji je nazvan po ruskom fizičaru, akademiku Juriju Oganesjanu. Znanstvenici su i prije ulazili "u kutiju": Mendeleev, Einstein, Bohr, Rutherford, bračni par Curie... Ali tek drugi put u povijesti to se dogodilo za života jednog znanstvenika. Presedan se dogodio 1997. godine, kada je Glenn Seaborg dobio takvu čast. Yuri Oganesyan se dugo naginjao za Nobelovu nagradu. Ali, vidite, dobiti vlastitu ćeliju u periodnom sustavu mnogo je cool.

U donjim redovima tablice lako ćete pronaći uran, njegov atomski broj je 92. Svi sljedeći elementi, počevši od 93., su takozvani transurani. Neki od njih pojavili su se prije otprilike 10 milijardi godina kao rezultat nuklearnih reakcija unutar zvijezda. U zemljinoj kori pronađeni su tragovi plutonija i neptunija. Ali većina transuranijevih elemenata se davno raspala i sada se može samo predvidjeti što su bili, kako bi se zatim pokušali ponovno stvoriti u laboratoriju.

Prvi koji su to učinili 1940. godine bili su američki znanstvenici Glenn Seaborg i Edwin Macmillan. Plutonij je rođen. Kasnije je Seaborgova grupa sintetizirala americij, kurij, berkelij... Do tada se gotovo cijeli svijet uključio u utrku za superteškim jezgrama.

Jurij Oganesjan (r. 1933.). Diplomirani MEPhI, stručnjak u području nuklearne fizike, akademik Ruske akademije znanosti, znanstveni direktor Laboratorija za nuklearne reakcije JINR-a. Predsjednik Znanstvenog vijeća Ruske akademije znanosti za primijenjenu nuklearnu fiziku. Ima počasna zvanja na sveučilištima i akademijama u Japanu, Francuskoj, Italiji, Njemačkoj i drugim zemljama. Dobitnik je Državne nagrade SSSR-a, Ordena Crvene zastave rada, Prijateljstva naroda, "Za zasluge domovini" itd. Foto: wikipedia.org

Godine 1964. novi kemijski element s atomskim brojem 104 prvi je put sintetiziran u SSSR-u, u Zajedničkom institutu za nuklearna istraživanja (JINR), koji se nalazi u Dubni, u blizini Moskve. Taj je element kasnije nazvan "rutherfordium". Georgy Flerov, jedan od osnivača instituta, nadzirao je projekt. Njegovo je ime također upisano u tablici: Flerovium, 114.

Jurij Oganesjan bio je Flerovljev učenik i jedan od onih koji su sintetizirali rutherfordij, zatim dubnij i teže elemente. Zahvaljujući uspjesima sovjetskih znanstvenika, Rusija je postala lider u transuranskoj utrci i taj status zadržala do danas.

Znanstveni tim čiji je rad doveo do otkrića šalje svoj prijedlog IUPAC-u. Povjerenstvo razmatra argumente za i protiv, na temelju sljedećih pravila: "... novootkriveni elementi mogu se imenovati: (a) imenom mitološkog lika ili koncepta (uključujući astronomski objekt), (b) imenom imenom minerala ili slične tvari, (c) imenom lokaliteta ili geografskog područja, (d) svojstvima elementa, ili (e) imenom znanstvenika."

Imena četiri nova elementa dodijeljena su dugo, gotovo godinu dana. Datum objave odluke pomican je nekoliko puta. Napetost je rasla. Konačno, 28. studenoga 2016., nakon petomjesečnog roka za primanje prijedloga i primjedbi javnosti, povjerenstvo nije našlo razloga za odbijanje nihonija, moskovija, tennessina i oganessona te ih je odobrilo.

Usput, sufiks "-on-" nije baš tipičan za kemijske elemente. Odabran je za oganesson jer su kemijska svojstva novog elementa slična inertnim plinovima - ta sličnost naglašava sklad s neonom, argonom, kriptonom, ksenonom.

Rađanje novog elementa događaj je povijesnih razmjera. Do danas su sintetizirani elementi sedmog razdoblja do uključivo 118., a to nije granica. Ispred nas je 119., 120., 121. ... Izotopi elemenata s atomskim brojevima većim od 100 često ne žive više od tisućinke sekunde. I čini se da što je jezgra teža, to joj je život kraći. Ovo pravilo vrijedi do uključivo 113. elementa.

U 1960-ima, Georgy Flerov je sugerirao da se ne treba striktno pridržavati jer se ide dublje u tablicu. Ali kako to dokazati? Potraga za takozvanim otocima stabilnosti jedan je od najvažnijih zadataka fizike već više od 40 godina. Godine 2006. tim znanstvenika predvođen Jurijem Oganesjanom potvrdio je njihovo postojanje. Znanstveni svijet je odahnuo: znači da ima smisla tražiti sve teže jezgre.

Hodnik legendarnog Laboratorija za nuklearne reakcije JINR-a. Fotografija: Daria Golubovich/Schrödingerova mačka

Yuri Tsolakovich, koji su to otoci stabilnosti o kojima se u posljednje vrijeme mnogo govori?

Jurij Oganesjan: Znate da se jezgre atoma sastoje od protona i neutrona. Ali samo je strogo određeni broj tih "cigli" međusobno povezan u jedno tijelo, koje predstavlja jezgru atoma. Ima više kombinacija koje "ne idu". Stoga je, u principu, naš svijet u moru nestabilnosti. Da, postoje jezgre koje su ostale od nastanka Sunčevog sustava, one su stabilne. Vodik, na primjer. Područja s takvim jezgrama nazvat ćemo "kontinent". Postupno blijedi u moru nestabilnosti kako se krećemo prema težim elementima. Ali ispada da ako odete daleko od kopna, pojavljuje se otok stabilnosti, gdje se rađaju dugovječne jezgre. Otok stabilnosti je otkriće koje je već učinjeno, prepoznato, no točno vrijeme života stogodišnjaka na ovom otoku još nije dovoljno dobro predviđeno.

Kako su otkriveni otoci stabilnosti?

Jurij Oganesjan: Dugo smo ih tražili. Kad se postavi zadatak, važno je da postoji jasan odgovor „da“ ili „ne“. Dva su zapravo razloga za nulti rezultat: ili ga niste postigli ili ono što tražite uopće nema. Imali smo “nulu” do 2000. godine. Mislili smo da su možda teoretičari u pravu kad slikaju svoje lijepe slike, ali ne možemo do njih. U 90-ima smo došli do zaključka da se isplati zakomplicirati eksperiment. To je bilo u suprotnosti sa stvarnošću tog vremena: bila je potrebna nova oprema, ali nije bilo dovoljno sredstava. Ipak, do početka 21. stoljeća bili smo spremni isprobati novi pristup - ozračiti plutonij kalcijem-48.

Zašto vam je kalcij-48, baš ovaj izotop, tako važan?

Jurij Oganesjan: Ima osam dodatnih neutrona. A znali smo da je otok stabilnosti tamo gdje ima viška neutrona. Stoga je teški izotop plutonija-244 ozračen kalcijem-48. U ovoj reakciji sintetiziran je izotop superteškog elementa 114, flerovium-289, koji živi 2,7 sekundi. Na ljestvici nuklearnih transformacija ovo se vrijeme smatra prilično dugim i služi kao dokaz da postoji otok stabilnosti. Doplivali smo do njega, a kako smo ulazili dublje, stabilnost je samo rasla.

Fragment separatora ACCULINNA-2, koji se koristi za proučavanje strukture lakih egzotičnih jezgri. Fotografija: Daria Golubovich/Schrödingerova mačka

Zašto je, u načelu, bilo povjerenja da postoje otoci stabilnosti?

Jurij Oganesjan: Povjerenje se pojavilo kada je postalo jasno da jezgra ima strukturu ... Davno, još 1928. godine, naš veliki sunarodnjak Georgij Gamov (sovjetski i američki teorijski fizičar) sugerirao je da nuklearna materija izgleda kao kap tekućine. Kada se ovaj model počeo testirati, pokazalo se da on iznenađujuće dobro opisuje globalna svojstva jezgri. Ali onda je naš laboratorij dobio rezultat koji je radikalno promijenio te ideje. Saznali smo da se jezgra u normalnom stanju ne ponaša kao kap tekućine, nije amorfno tijelo, već ima unutarnju strukturu. Bez njega, jezgra bi postojala samo 10-19 sekundi. A prisutnost strukturnih svojstava nuklearne materije dovodi do činjenice da jezgra živi sekunde, sate, a nadamo se da može živjeti danima, a možda čak i milijunima godina. Ova nada je možda previše hrabra, ali nadamo se i tražimo transuranijeve elemente u prirodi.

Jedno od najuzbudljivijih pitanja: postoji li granica raznolikosti kemijskih elemenata? Ili ih ima beskonačno mnogo?

Jurij Oganesjan: Drip model predviđao je da ih nema više od stotinu. S njezine točke gledišta postoji granica postojanja novih elemenata. Danas ih je otkriveno 118. Koliko ih još može biti?.. Potrebno je razumjeti osebujna svojstva "otočnih" jezgri kako bi se napravila prognoza za one teže. Sa stajališta mikroskopske teorije, koja uzima u obzir strukturu jezgre, naš svijet ne završava s ulaskom stotog elementa u more nestabilnosti. Kada govorimo o granici postojanja atomskih jezgri, to moramo uzeti u obzir.

Postoji li neko postignuće koje smatrate najvažnijim u životu?

Jurij Oganesjan: Radim ono što me stvarno zanima. Ponekad se jako zanesem. Ponekad nešto ispadne i drago mi je da je ispalo. To je život. Ovo nije epizoda. Ne spadam u kategoriju ljudi koji su u djetinjstvu, u školi, sanjali da budu znanstvenici, ne. Ali bio sam nekako dobar u matematici i fizici, pa sam otišao na sveučilište gdje sam morao polagati te ispite. Pa prošao sam. I općenito, vjerujem da smo u životu svi jako podložni slučaju. Istina, zar ne? Mnoge korake u životu činimo potpuno nasumično. A onda, kad postaneš punoljetan, postavlja ti se pitanje: "Zašto si to učinio?". Pa jesam i jesam. Ovo je moje uobičajeno zanimanje sa znanošću.

"Možemo dobiti jedan atom 118. elementa za mjesec dana"

Sada JINR gradi prvu svjetsku tvornicu superteških elemenata temeljenu na ionskom akceleratoru DRIBs-III (Dubna Radioactive Ion Beams), najsnažnijem u svom energetskom području. Tamo će sintetizirati superteške elemente osmog razdoblja (119, 120, 121) i proizvoditi radioaktivne materijale za mete. Eksperimenti će započeti krajem 2017. - početkom 2018. godine. Andrej Popeko, iz Laboratorija za nuklearne reakcije. G. N. Flerov JINR, rekao je zašto je sve to potrebno.

Andrej Georgijevič, kako se predviđaju svojstva novih elemenata?

Andrija Popeko: Glavno svojstvo iz kojeg slijede sva ostala je masa jezgre. Vrlo ga je teško predvidjeti, ali se već na temelju mase može pretpostaviti kako će se jezgra raspasti. Postoje različiti eksperimentalni uzorci. Možete proučavati kernel i, recimo, pokušati opisati njegova svojstva. Znajući nešto o masi, može se govoriti o energiji čestica koje će jezgra emitirati, predviđati njezin životni vijek. Ovo je prilično glomazno i ​​ne baš točno, ali više-manje pouzdano. Ali ako se jezgra spontano podijeli, predviđanje postaje puno teže i manje točno.

Što možemo reći o svojstvima 118.?

Andrija Popeko:Živi 0,07 sekundi i emitira alfa čestice s energijom od 11,7 MeV. Odmjereno je. U budućnosti je moguće usporediti eksperimentalne podatke s teorijskim i korigirati model.

Na jednom od predavanja rekli ste da bi tablica mogla završiti na 174. elementu. Zašto?

Andrija Popeko: Pretpostavlja se da će daljnji elektroni jednostavno pasti na jezgru. Što je veći naboj jezgre, to ona više privlači elektrone. Jezgra je plus, elektroni minus. U nekom trenutku, jezgra će privući elektrone tako snažno da oni moraju pasti na nju. Postojat će ograničenje elemenata.

Mogu li postojati takve jezgre?

Andrija Popeko: Uz pretpostavku da postoji 174. element, vjerujemo da postoji i njegova jezgra. Ali je li? Uran, element 92, živi 4,5 milijardi godina, dok element 118 živi manje od milisekunde. Zapravo, ranije se smatralo da tablica završava na elementu čiji je životni vijek zanemarivo mali. Tada se pokazalo da nije sve tako jednostavno ako se krećete po stolu. Prvo, životni vijek elementa pada, zatim, za sljedeći, malo se povećava, a zatim opet pada.

Role s tračnim membranama - nanomaterijal za pročišćavanje krvne plazme u liječenju teških zaraznih bolesti, uklanjanje učinaka kemoterapije. Ove su membrane razvijene u Laboratoriju za nuklearne reakcije JINR-a još 1970-ih. Fotografija: Daria Golubovich/Schrödingerova mačka

Kada raste - je li to otok stabilnosti?

Andrija Popeko: Ovo je pokazatelj da je on. To je jasno vidljivo na grafikonima.

Što je onda sam otok stabilnosti?

Andrija Popeko: Neka područja u kojima postoje jezgre izotopa koje imaju duži životni vijek u usporedbi sa svojim susjedima.

Treba li ovo područje još pronaći?

Andrija Popeko: Do sada je zakačen samo sam rub.

Što ćete tražiti u tvornici superteških elemenata?

Andrija Popeko: Eksperimenti na sintezi elemenata oduzimaju dosta vremena. U prosjeku šest mjeseci neprekidnog rada. Za mjesec dana možemo dobiti jedan atom 118. elementa. Osim toga, radimo s visokoradioaktivnim materijalima, a naši prostori moraju ispunjavati posebne uvjete. Ali kad je laboratorij stvoren, oni još nisu postojali. Sada se gradi zasebna zgrada u skladu sa svim zahtjevima radijacijske sigurnosti - samo za ove pokuse. Akcelerator je dizajniran posebno za sintezu transuranija. Prvo ćemo detaljno proučiti svojstva 117. i 118. elementa. Drugo, tražiti nove izotope. Treće, pokušajte sintetizirati još teže elemente. Možete dobiti 119. i 120.

Planirate li eksperimentirati s novim materijalima za mete?

Andrija Popeko: Već smo počeli raditi s titanom. Na kalciju su potrošili ukupno 20 godina – dobili su šest novih elemenata.

Nažalost, nema toliko znanstvenih područja u kojima Rusija zauzima vodeću poziciju. Kako uspijevamo pobijediti u borbi za transurane?

Andrija Popeko: Zapravo, ovdje su uvijek prednjačili Sjedinjene Države i Sovjetski Savez. Činjenica je da je plutonij bio glavni materijal za stvaranje atomskog oružja - trebalo ga je nekako nabaviti. Tada smo pomislili: zašto ne koristiti druge tvari? Iz nuklearne teorije slijedi da trebate uzeti elemente s parnim brojem i neparnom atomskom težinom. Probali smo curium-245 - nije odgovarao. California-249 također. Počeli su proučavati transuranijeve elemente. Dogodilo se da su se tim pitanjem prvi pozabavili Sovjetski Savez i Amerika. Zatim Njemačka - tamo se 60-ih raspravljalo: isplati li se upuštati u igru ​​ako su Rusi i Amerikanci već sve napravili? Teoretičari uvjereni da se isplati. Kao rezultat toga, Nijemci su dobili šest elemenata: od 107. do 112. Usput, metodu koju su odabrali razvio je 70-ih godina Yuri Oganesyan. A on, kao direktor našeg laboratorija, pustio je vodeće fizičare da idu pomagati Nijemcima. Svi su bili iznenađeni: "Kako je?" Ali znanost je znanost, konkurencije ne bi trebalo biti. Ako postoji prilika za stjecanje novih znanja, potrebno je sudjelovati.

Supravodljivi ECR izvor - uz pomoć kojeg se dobivaju snopovi visokonabijenih iona ksenona, joda, kriptona, argona. Fotografija: Daria Golubovich/Schrödingerova mačka

Je li JINR izabrao drugu metodu?

Andrija Popeko: Da. Pokazalo se i uspješnim. Nešto kasnije, Japanci su počeli provoditi slične eksperimente. I sintetizirali su 113. Dobili smo ga gotovo godinu dana ranije kao proizvod raspadanja 115., ali nismo se svađali. Bog ih blagoslovio, ne brini. Ova japanska grupa je trenirala s nama - mnoge od njih poznajemo osobno, prijatelji smo. I ovo je jako dobro. U neku ruku, to su naši učenici koji su dobili 113. element. Inače, i oni su potvrdili naše rezultate. Malo je onih koji žele potvrditi tuđe rezultate.

To zahtijeva određenu dozu poštenja.

Andrija Popeko: Pa da. Kako drugačije? U znanosti je to ovako.

Kako je proučavati fenomen koji će doista razumjeti pet stotina ljudi diljem svijeta?

Andrija Popeko: Ja volim. Ovo radim cijeli život, 48 godina.

Većini nas je nevjerojatno teško razumjeti što radite. Sinteza transuranijevih elemenata nije tema o kojoj se razgovara za večerom s obitelji.

Andrija Popeko: Generiramo novo znanje i ono neće biti izgubljeno. Ako možemo proučavati kemiju pojedinih atoma, onda imamo analitičke metode najveće osjetljivosti, koje su svakako prikladne za proučavanje tvari koje zagađuju okoliš. Za proizvodnju najrjeđih izotopa u radiomedicini. A tko će razumjeti fiziku elementarnih čestica? Tko će razumjeti što je Higgsov bozon?

Da. Slična priča.

Andrija Popeko: Istina, još uvijek ima više ljudi koji razumiju što je Higgsov bozon nego onih koji razumiju superteške elemente... Eksperimenti na Velikom hadronskom sudaraču daju iznimno važne praktične rezultate. Internet se pojavio u Europskom centru za nuklearna istraživanja.

Internet je omiljeni primjer fizičara.

Andrija Popeko:Što je sa supravodljivošću, elektronikom, detektorima, novim materijalima, metodama tomografije? Sve su to nuspojave fizike visokih energija. Novo znanje nikada neće biti izgubljeno.

Bogovi i Heroji. Po kome su kemijski elementi dobili ime?

Vanadij, V(1801). Vanadis je skandinavska boginja ljubavi, ljepote, plodnosti i rata (kako ona sve to radi?). Gospa od Valkira. Ona je Freya, Gefna, Hearn, Mardell, Sur, Valfreya. Ovo ime je dano elementu jer tvori raznobojne i vrlo lijepe spojeve, a čini se da je i božica vrlo lijepa.

Niobij, Nb(1801). Izvorno se zvala Kolumbija u čast zemlje iz koje je donesen prvi uzorak minerala koji sadrži ovaj element. Ali tada je otkriven tantal, koji se u gotovo svim kemijskim svojstvima podudarao s kolumbijom. Kao rezultat toga, odlučeno je nazvati element po Niobi, kćeri grčkog kralja Tantala.

Paladij, Pd(1802). U čast asteroida Pallas otkrivenog iste godine, čije ime također seže u mitove antičke Grčke.

Kadmij, CD(1817). U početku se ovaj element vadio iz cinkove rude, čije je grčko ime izravno povezano s junakom Kadmom. Ovaj lik živio je svijetao i bogat život: pobijedio je zmaja, oženio se Harmonijom, osnovao Tebu.

Prometij, Pm(1945). Da, to je isti Prometej koji je dao vatru ljudima, nakon čega je imao ozbiljnih problema s božanskim vlastima. I s kolačićima.

Samarija, Sm(1878). Ne, ovo nije u potpunosti u čast grada Samare. Element je izoliran iz minerala samarskita, koji je europskim znanstvenicima dao rudarski inženjer iz Rusije, Vasily Samarsky-Bykhovets (1803-1870). Ovo se može smatrati prvim unosom naše zemlje u periodni sustav (ako ne uzmete u obzir njezino ime, naravno).

Gadolinij, Gd(1880. Ime je dobio po Johanu Gadolinu (1760.-1852.), finskom kemičaru i fizičaru koji je otkrio element itrij.

Tantal, Ta(1802). Grčki kralj Tantal uvrijedio je bogove (postoje različite verzije o čemu točno), zbog čega je bio mučen na sve moguće načine u podzemlju. Znanstvenici su patili otprilike isto kada su pokušavali dobiti čisti tantal. Trebalo je više od sto godina.

Torij, Th(1828). Otkrivač je bio švedski kemičar Jöns Berzelius, koji je elementu dao ime u čast surovog skandinavskog boga Thora.

Kurij, cm(1944). Jedini element nazvan po dvoje ljudi - supružnicima nobelovcima Pierreu (1859.-1906.) i Marie (1867.-1934.) Curie.

Einsteinium, Es(1952). Ovdje je sve jasno: Einstein, veliki znanstvenik. Istina, on nikada nije bio uključen u sintezu novih elemenata.

Fermi, Fm(1952). Nazvan u čast Enrica Fermija (1901.-1954.), talijansko-američkog znanstvenika koji je dao velik doprinos razvoju fizike elementarnih čestica, tvorca prvog nuklearnog reaktora.

Mendelevium, Md(1955). Ovo je u čast našeg Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva (1834.-1907.). Čudno je samo da autor periodičnog zakona nije odmah ušao u stol.

Nobelij, br(1957). Naziv ovog elementa dugo je bio predmet kontroverzi. Prioritet u njegovom otkriću imaju znanstvenici iz Dubne, koji su ga nazvali joliot u čast još jednog člana obitelji Curie - zeta Pierrea i Marie Frederic Joliot-Curie (također nobelovca). U isto vrijeme, skupina fizičara koji rade u Švedskoj predložila je ovjekovječiti sjećanje na Alfreda Nobela (1833.-1896.). Dugo vremena, u sovjetskoj verziji periodnog sustava, 102. je bio naveden kao joliot, au američkoj i europskoj - kao nobel. Ali na kraju je IUPAC, prepoznajući sovjetski prioritet, napustio zapadnu verziju.

Lawrence, Lr(1961). Otprilike ista priča kao i s Nobelom. Znanstvenici iz JINR-a predložili su da se element nazove rutherfordium u čast "oca nuklearne fizike" Ernesta Rutherforda (1871-1937), Amerikanci - Lawrencium u čast izumitelja ciklotrona, fizičara Ernesta Lawrencea (1901-1958). Američka prijava je pobijedila, a element 104 postao je Rutherfordium.

Rutherfordium, Rf(1964). U SSSR-u se zvao kurchatovium u čast sovjetskog fizičara Igora Kurchatova. Konačni naziv IUPAC je odobrio tek 1997. godine.

Seaborgium, Sg(1974). Prvi i jedini slučaj do 2016. kada je kemijski element dobio ime živućeg znanstvenika. To je bila iznimka od pravila, ali je doprinos Glenna Seaborga sintezi novih elemenata bio prevelik (oko desetak ćelija u periodnom sustavu).

Bory, bh(1976). Raspravljalo se i o nazivu i prioritetu otvaranja. Godine 1992. sovjetski i njemački znanstvenici složili su se da će element nazvati Nielsborium u čast danskog fizičara Nielsa Bohra (1885.-1962.). IUPAC je odobrio skraćeni naziv - Borium. Ova se odluka ne može nazvati humanom u odnosu na školsku djecu: oni moraju zapamtiti da su bor i bohr potpuno različiti elementi.

Meitnerium, Mt(1982). Ime je dobio po Lise Meitner (1878.-1968.), fizičarki i radiokemičarki koja je radila u Austriji, Švedskoj i Sjedinjenim Državama. Inače, Meitner je bio jedan od rijetkih velikih znanstvenika koji su odbili sudjelovati u projektu Manhattan. Budući da je uvjereni pacifist, izjavila je: "Neću napraviti bombu!".

RTG, Rg(1994). Pronalazač slavnih zraka, prvi dobitnik Nobelove nagrade za fiziku Wilhelm Roentgen (1845.-1923.) ovjekovječen je u ovoj ćeliji. Element su sintetizirali njemački znanstvenici, međutim istraživački tim uključivao je i predstavnike Dubne, uključujući Andreja Popeka.

Kopernicije, cn(1996.). U čast velikog astronoma Nikole Kopernika (1473.-1543.). Nije sasvim jasno kako je završio u rangu s fizičarima 19.-20. stoljeća. I potpuno je neshvatljivo kako nazvati element na ruskom: Kopernik ili Kopernik? Obje opcije smatraju se prihvatljivima.

Flerovij, Fl(1998). Odobravanjem ovog naziva međunarodna zajednica kemičara pokazala je da cijeni doprinos ruskih fizičara sintezi novih elemenata. Georgij Flerov (1913.-1990.) vodio je Laboratorij za nuklearne reakcije u JINR-u, gdje su sintetizirani mnogi transuranijevi elementi (osobito od 102 do 110). Postignuća JINR-a ovjekovječena su i u imenima 105. elementa ( dubnij), 115. ( Moskovljanin- Dubna se nalazi u moskovskoj regiji) i 118. ( oganesson).

Ohaneson, Og(2002). U početku su sintezu 118. elementa najavili Amerikanci 1999. godine. I predložili su da se nazove Giorsium u čast fizičara Alberta Ghiorsa. No njihov se eksperiment pokazao pogrešnim. Prioritet otkrića dali su znanstvenicima iz Dubne. U ljeto 2016. IUPAC je preporučio da se element nazove oganesson u čast Jurija Oganesijana.

U završnom članku iz serije "Podrijetlo naziva kemijskih elemenata" osvrnut ćemo se na elemente koji su dobili imena u čast znanstvenika i istraživača.

gadolinij

Godine 1794. finski kemičar i mineralog Johan Gadolin otkrio je oksid nepoznatog metala u mineralu pronađenom u blizini Ytterbyja. Godine 1879. Lecoq de Boisbaudran nazvao je ovaj oksid gadolinijeva zemlja (Gadolinia), a kada je metal iz njega izoliran 1896. godine, nazvan je gadolinij. Ovo je bio prvi put da je kemijski element dobio ime po znanstveniku.

Samarij

Sredinom 40-ih godina 19. stoljeća, rudarski inženjer V.E. Samarsky-Bykhovets dao je njemačkom kemičaru Heinrichu Roseu za istraživanje uzorke crnog minerala Urala pronađenog u Iljmenskim planinama. Neposredno prije toga, mineral je istraživao Heinrichov brat Gustav i nazvao ga mineral uranotantal. Heinrich Rose je u znak zahvalnosti predložio da se mineral preimenuje i nazove samarskit. Kao što je Rose napisao, "u čast pukovnika Samarskog, čijom sam naklonošću mogao napraviti sva gore navedena zapažanja o ovom mineralu." Prisutnost novog elementa u samarskitu dokazao je tek 1879. Lecoq de Boisbaudran, i taj element nazvao samarij.

Fermij i Einsteinij

Godine 1953. u produktima termonuklearne eksplozije koju su Amerikanci proizveli 1952. otkriveni su izotopi dva nova elementa, koje su nazvali fermij i einsteinij - u čast fizičara Enrica Fermija i Alberta Einsteina.

Kurij

Element je 1944. godine dobila skupina američkih fizičara predvođena Glennom Seaborgom bombardiranjem plutonija jezgrama helija. Ime je dobio po Pierreu i Marie Curie. U tablici elemenata kurij je odmah ispod gadolinija - pa su znanstvenici, smišljajući ime za novi element, možda imali na umu da je upravo gadolinij prvi element nazvan po znanstveniku. U simbolu elementa (Cm), prvo slovo označava prezime Curie, drugo - ime Marije.

Mendelevium

Prvi put ga je 1955. objavila grupa Seaborg, ali su tek 1958. na Berkeleyu dobiveni pouzdani podaci. Nazvan po D.I. Mendeljejev.

Nobelij

Prvi put je 1957. godine o njegovom primitku izvijestila međunarodna skupina znanstvenika koji rade u Stockholmu, koji su predložili da se element nazove u čast Alfreda Nobela. Kasnije se pokazalo da su rezultati netočni. Prve pouzdane podatke o elementu 102 dobili su u SSSR-u grupa G.N. Flerova 1966. godine. Znanstvenici su predložili preimenovati element u čast francuskog fizičara Frederica Joliot-Curiea i nazvati ga Joliotium (Jl). Kao kompromis, postojao je i prijedlog da se element nazove florovium - u čast Flerova. Pitanje je ostalo otvoreno, a Nobelov simbol je nekoliko desetljeća stavljen u zagrade. Tako je, primjerice, bilo u 3. svesku Kemijske enciklopedije, objavljenom 1992. godine, koji je sadržavao članak o nobeliju. Međutim, s vremenom je problem riješen, te je počevši od 4. sveska ove enciklopedije (1995.), kao iu drugim izdanjima, Nobelov simbol izbačen iz zagrada. Općenito, o pitanju prioriteta u otkrivanju transuranijevih elemenata dugi niz godina vode se žestoke rasprave - pogledajte članke „Zagrade u periodnom sustavu. Epilog" ("Kemija i život", 1992., br. 4) i "Ovaj put - zauvijek?" ("Kemija i život", 1997., br. 12). Za nazive elemenata od 102 do 109 konačna je odluka donesena 30. kolovoza 1997. godine. U skladu s ovom odlukom, ovdje su navedena imena superteških elemenata.

Laurence

Proizvodnja različitih izotopa elementa 103 zabilježena je 1961. i 1971. (Berkeley), 1965., 1967. i 1970. (Dubna). Element je dobio ime po Ernestu Orlandu Lawrenceu, američkom fizičaru koji je izumio ciklotron. Lawrence je dobio ime po Nacionalnom laboratoriju Berkeley. Dugi niz godina simbol Lr u našem periodnom sustavu bio je stavljen u zagrade.

Rutherfordium

Prve pokuse za dobivanje elementa 104 poduzeli su u SSSR-u Ivo Zvara i njegovi suradnici još 60-ih godina. G.N. Flerov i njegovi suradnici izvijestili su o proizvodnji drugog izotopa ovog elementa. Predloženo je da se nazove kurchatovium (simbol Ku) - u čast voditelja atomskog projekta u SSSR-u. I.V. Kurčatov. Američki istraživači koji su sintetizirali ovaj element 1969. godine upotrijebili su novu identifikacijsku tehniku, smatrajući da se ranije dobiveni rezultati ne mogu smatrati pouzdanima. Oni su predložili naziv rutherfordium - u čast izvanrednog engleskog fizičara Ernesta Rutherforda, IUPAC je predložio naziv dubnium za ovaj element. Međunarodna komisija zaključila je da čast otkrića trebaju podijeliti obje skupine.

Seaborgium

Element 106 je dobiven u SSSR-u. G.N. Flerov sa zaposlenicima 1974. i gotovo istodobno u SAD-u. G. Seaborg sa zaposlenicima. Godine 1997. IUPAC je za ovaj element odobrio naziv seaborgium, u čast patrijarha američkih nuklearnih istraživača Seaborga koji je sudjelovao u otkriću plutonija, americija, kurija, berkelija, kalifornija, einsteinija, fermija, mendelevija i koji je time vrijeme je bilo 85 godina. Poznata je fotografija na kojoj Seaborg stoji kraj tablice elemenata i s osmijehom pokazuje na simbol Sg.

Bory

Prve pouzdane informacije o svojstvima elementa 107 dobivene su u Njemačkoj 1980-ih. Element je dobio ime po velikom danskom znanstveniku Nielsu Bohru.