I fisici più famosi al mondo. Scienziati, da cui prendono il nome le unità di misura Allora qual è l'isola di stabilità stessa

Il 22 febbraio 1857 nacque il fisico tedesco Heinrich Rudolf Hertz, da cui prese il nome l'unità di frequenza. Hai visto il suo nome più di una volta nei libri di testo scolastici di fisica. il sito ricorda famosi scienziati le cui scoperte hanno immortalato i loro nomi nella scienza.

Blaise Pascal (1623−1662)

"La felicità sta solo nella pace, non nel trambusto", ha detto lo scienziato francese Blaise Pascal. Sembra che lui stesso non abbia lottato per la felicità, dedicando tutta la sua vita a ricerche persistenti in matematica, fisica, filosofia e letteratura. Il futuro scienziato è stato istruito da suo padre, avendo compilato un programma estremamente complesso nel campo delle scienze naturali. Già all'età di 16 anni Pascal scrisse l'opera "Experiment on Conic Sections". Ora il teorema di cui è stato detto questo lavoro è chiamato teorema di Pascal. Il brillante scienziato divenne uno dei fondatori dell'analisi matematica e della teoria della probabilità e formulò anche la legge principale dell'idrostatica. Pascal dedicava il suo tempo libero alla letteratura. La sua penna appartiene alle "Lettere del Provinciale", che ridicolizzano i Gesuiti, e alle opere religiose serie.

Pascal dedicava il suo tempo libero alla letteratura

Isaac Newton (1643-1727)

I medici credevano che fosse improbabile che Isacco vivesse fino alla vecchiaia e soffrisse di gravi malattie.Da bambino la sua salute era molto cagionevole. Invece lo scienziato inglese visse 84 anni e gettò le basi della fisica moderna. Newton ha dedicato tutto il suo tempo alla scienza. La sua scoperta più famosa fu la legge di gravità. Lo scienziato formulò tre leggi della meccanica classica, il principale teorema dell'analisi, fece importanti scoperte nella teoria dei colori e inventò un telescopio a specchio.L'unità di forza, il premio internazionale nel campo della fisica, 7 leggi e 8 teoremi prendono il nome da Newton.

Daniele Gabriele Fahrenheit 1686-1736

L'unità di misura della temperatura, gradi Fahrenheit, prende il nome dallo scienziato.Daniel proveniva da una ricca famiglia di mercanti. I suoi genitori speravano che avrebbe continuato l'attività di famiglia, quindi il futuro scienziato ha studiato commercio.

La scala Fahrenheit è ancora ampiamente utilizzata negli Stati Uniti.

Se a un certo punto non avesse mostrato interesse per le scienze naturali applicate, allora il sistema di misurazione della temperatura che aveva dominato a lungo l'Europa non sarebbe apparso. Tuttavia, non può essere definito ideale, poiché per 100 gradi lo scienziato ha misurato la temperatura corporea di sua moglie, che purtroppo in quel momento aveva il raffreddore.Nonostante il fatto che nella seconda metà del XX secolo il sistema dello scienziato tedesco sia stato sostituito dalla scala Celsius, la scala della temperatura Fahrenheit è ancora ampiamente utilizzata negli Stati Uniti.

Anders Celsius (1701-1744)

È un errore pensare che la vita di uno scienziato procedesse nello studio

Il grado Celsius prende il nome dallo scienziato svedese.Non sorprende che Anders Celsius abbia dedicato la sua vita alla scienza. Suo padre ed entrambi i nonni insegnavano in un'università svedese e suo zio era un orientalista e botanico. Anders era principalmente interessato alla fisica, alla geologia e alla meteorologia. È un errore pensare che la vita di uno scienziato sia stata trascorsa solo nel suo ufficio. Ha partecipato a spedizioni all'equatore, in Lapponia e ha studiato l'aurora boreale. Nel frattempo, Celsius ha inventato la scala della temperatura, in cui 0 gradi sono stati presi come punto di ebollizione dell'acqua e 100 gradi come temperatura di fusione del ghiaccio. Successivamente, il biologo Carl Linnaeus ha convertito la scala Celsius, e oggi è utilizzata in tutto il mondo.

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

La gente intorno ha notato in Alessandro Volta la stoffa di un futuro scienziato fin dall'infanzia. All'età di 12 anni, un ragazzo curioso decise di esplorare una sorgente vicino alla casa, dove brillavano pezzi di mica, e quasi annegarono.

Alessandro ha ricevuto la sua istruzione primaria presso il Seminario Reale nella città italiana di Como. A 24 anni ha difeso la sua tesi.

Alessandro Volta ricevette da Napoleone il titolo di senatore e conte

Volta ha progettato la prima fonte chimica di corrente elettrica al mondo: il "Pilastro Voltaico". Ha dimostrato con successo una scoperta rivoluzionaria per la scienza in Francia, per la quale ha ricevuto il titolo di senatore e conte da Napoleone Bonaparte. In onore dello scienziato, l'unità di misura della tensione elettrica si chiama Volt.

André-Marie Ampère (1775-1836)

Il contributo dello scienziato francese alla scienza è difficile da sopravvalutare. Fu lui a introdurre i termini "corrente elettrica" ​​e "cibernetica". Lo studio dell'elettromagnetismo permise ad Ampère di formulare la legge di interazione tra le correnti elettriche e di dimostrare il teorema sulla circolazione di un campo magnetico.L'unità di misura della corrente elettrica prende il nome da lui.

Georg Simon Ohm (1787-1854)

Ha ricevuto la sua istruzione primaria in una scuola dove lavorava solo un insegnante. Il futuro scienziato ha studiato da solo i lavori di fisica e matematica.

George sognava di svelare i fenomeni della natura, e ci è riuscito. Ha dimostrato la relazione tra resistenza, tensione e corrente in un circuito. La legge di Ohm conosce (o vorrebbe credere di conoscere) ogni studente.Georg ha anche conseguito un dottorato di ricerca e ha condiviso le sue conoscenze con studenti universitari tedeschi nel corso degli anni.L'unità di resistenza elettrica prende il nome da lui.

Enrico Rudolf Hertz (1857-1894)

Senza le scoperte del fisico tedesco, la televisione e la radio semplicemente non esisterebbero. Heinrich Hertz ha studiato i campi elettrici e magnetici, ha confermato sperimentalmente la teoria elettromagnetica della luce di Maxwell. Per la sua scoperta, ha ricevuto diversi prestigiosi riconoscimenti scientifici, tra cui anche l'Ordine giapponese del Sacro Tesoro.

La chimica è una scienza con una lunga storia. Molti famosi scienziati hanno contribuito al suo sviluppo. Puoi vedere il riflesso dei loro risultati nella tabella degli elementi chimici, dove ci sono sostanze che portano il loro nome. Cosa esattamente e qual è la storia del loro aspetto? Consideriamo la questione in dettaglio.

Einsteinio

Vale la pena iniziare a elencare con uno dei più famosi. L'einsteinio è stato prodotto artificialmente e prende il nome dal più grande fisico del ventesimo secolo. L'elemento ha numero atomico 99, non ha isotopi stabili e appartiene al transuranio, di cui è stato il settimo scoperto. Fu individuato dalla squadra di Ghiorso nel dicembre 1952. L'einsteinio può essere trovato nella polvere lasciata da un'esplosione termonucleare. Per la prima volta, il lavoro con lui è stato svolto presso il Radiation Laboratory dell'Università della California, quindi ad Argonne e Los Alamos. isotopi è di venti giorni, il che rende l'einsteinio non l'elemento radioattivo più pericoloso. Studiarlo è abbastanza difficile a causa della difficoltà di ottenerlo in condizioni artificiali. In alta volatilità, può essere ottenuto come risultato di una reazione chimica usando il litio, i cristalli risultanti avranno una struttura cubica a facce centrate. In soluzione acquosa, l'elemento dà un colore verde.

Curio

La storia della scoperta degli elementi chimici e dei relativi processi è impossibile senza menzionare le opere di questa famiglia. Maria Sklodowska e ha dato un contributo importante allo sviluppo della scienza mondiale. Il loro lavoro come fondatori della scienza della radioattività riflette l'elemento chiamato di conseguenza. Il curio appartiene alla famiglia degli attinidi e ha un numero atomico di 96. Non ha isotopi stabili. Fu ricevuto per la prima volta nel 1944 dagli americani Seaborg, James e Giorso. Alcuni isotopi di curio hanno tempi di dimezzamento incredibilmente lunghi. In un reattore nucleare, possono essere creati in quantità di chilogrammi irradiando uranio o plutonio con neutroni.

L'elemento curio è un metallo argenteo con un punto di fusione di milletrecentoquaranta gradi Celsius. È separato da altri attinidi utilizzando metodi di scambio ionico. Il forte rilascio di calore ne consente l'utilizzo per la fabbricazione di sorgenti di corrente di dimensioni compatte. Altri elementi chimici che prendono il nome da scienziati spesso non hanno applicazioni pratiche così rilevanti, mentre il curio può essere utilizzato per creare generatori che possono funzionare per diversi mesi.

Mendelevio

Impossibile dimenticare il creatore del più importante sistema di classificazione nella storia della chimica. Mendeleev è stato uno dei più grandi scienziati del passato. Pertanto, la storia della scoperta degli elementi chimici si riflette non solo nella sua tavola, ma anche nei nomi in suo onore. La sostanza fu ottenuta nel 1955 da Harvey, Ghiorso, Choppin, Thompson e Seaborg. L'elemento mendelevio appartiene alla famiglia degli attinidi e ha il numero atomico 101. È radioattivo e si verifica durante una reazione nucleare che coinvolge l'einsteinio. Come risultato dei primi esperimenti, gli scienziati americani riuscirono a ottenere solo diciassette atomi di mendelevio, ma anche questa quantità fu sufficiente per determinarne le proprietà e collocarlo nella tavola periodica.

Nobelio

La scoperta di elementi chimici avviene spesso a seguito di processi artificiali in laboratorio. Questo vale anche per il nobelium, che fu ricevuto per la prima volta nel 1957 da un gruppo di scienziati di Stoccolma, che proposero di chiamarlo in onore del fondatore del fondo dei premi scientifici internazionali. L'elemento ha numero atomico 102 e appartiene alla famiglia degli attinidi. Dati affidabili sugli isotopi del nobelium furono ottenuti negli anni Sessanta da ricercatori dell'Unione Sovietica, guidati da Flerov. Per sintetizzare i nuclei U, Pu e Am, sono stati irradiati con ioni O, N e Ne. Di conseguenza, sono stati ottenuti isotopi con numeri di massa da 250 a 260, il più longevo dei quali era un elemento con un'emivita di un'ora e mezza. La volatilità del cloruro di nobelium è vicina a quella di altri attinidi, ottenuta anche nei risultati di esperimenti in laboratorio.

Lorenzo

Un elemento chimico della famiglia degli attinidi con numero atomico 103, come molti altri simili, è stato ottenuto artificialmente. Il laurenzio non ha isotopi stabili. Per la prima volta fu sintetizzato dagli scienziati americani guidati da Ghiorso nel 1961. I risultati degli esperimenti non potevano più essere ripetuti, ma il nome dell'elemento scelto inizialmente rimase lo stesso. Le informazioni sugli isotopi sono state ottenute dai fisici sovietici dell'Istituto congiunto per la ricerca nucleare di Dubna. Li hanno ottenuti irradiando l'americio con ioni di ossigeno accelerati. È noto che il nucleo del laurenzio emette radiazioni radioattive e l'emivita dura circa mezzo minuto. Nel 1969, gli scienziati di Dubna riuscirono a ottenere altri isotopi dell'elemento. I fisici dell'Università americana di Berkeley ne crearono di nuovi nel 1971. Il loro numero di massa variava da 257 a 260 e l'isotopo con un'emivita di tre minuti si rivelò il più stabile. Le proprietà chimiche del laurenzio assomigliano a quelle di altri attinidi pesanti - questo è stato stabilito attraverso diversi esperimenti scientifici.

Rutherfordio

Elencando gli elementi chimici che prendono il nome dagli scienziati, vale la pena menzionare questo. Il rutherfordio ha il numero di serie 104 e fa parte del quarto gruppo del sistema periodico. Per la prima volta, questo elemento transuranico è stato creato da un gruppo di scienziati di Dubna nel 1964. Ciò è accaduto nel processo di bombardamento dell'atomo della California con nuclei di carbonio. Si è deciso di nominare il nuovo elemento in onore del chimico Rutherford dalla Nuova Zelanda. Il rutherfordio non si trova in natura. Il suo isotopo più longevo ha un'emivita di sessantacinque secondi. Non esiste un'applicazione pratica per questo elemento della tavola periodica.

Seaborgio

La scoperta degli elementi chimici è diventata una parte importante della carriera del fisico statunitense Albert Ghiorso. Seaborgio è stato ottenuto da lui nel 1974. Questo è un elemento chimico del sesto gruppo periodico con numero atomico 106 e peso 263. È stato scoperto a seguito del bombardamento di atomi della California con nuclei di ossigeno. Nel processo sono stati ottenuti solo pochi atomi, quindi si è rivelato difficile studiare in dettaglio le proprietà dell'elemento. Seaborgio non si trova in natura, quindi è di eccezionale interesse scientifico.

Bory

Elencando gli elementi chimici che prendono il nome dagli scienziati, vale la pena menzionare questo. Il borio appartiene al settimo gruppo di Mendeleev. Ha numero atomico 107 e peso 262. Fu ottenuto per la prima volta nel 1981 in Germania, nella città di Darmstadt. Gli scienziati Armbrusten e Manzenberg decisero di intitolarlo a Niels Bohr. L'elemento è stato ottenuto bombardando l'atomo di bismuto con nuclei di cromo. Il borio appartiene ai metalli transuranici. Durante l'esperimento sono stati ottenuti solo pochi atomi, il che non è sufficiente per uno studio approfondito. Non avendo analoghi nella fauna selvatica, il bohrio ha valore solo nell'ambito dell'interesse scientifico, proprio come il ruterfordio sopra menzionato, anch'esso creato artificialmente in laboratorio.

L'Unione Internazionale di Chimica Pura e Applicata (IUPAC) ha approvato i nomi dei nuovi quattro elementi della tavola periodica: 113°, 115°, 117° e 118°. Quest'ultimo prende il nome dal fisico russo, l'accademico Yuri Oganesyan. Gli scienziati sono entrati "nella scatola" prima: Mendeleev, Einstein, Bohr, Rutherford, la coppia Curie... Ma solo la seconda volta nella storia è successo durante la vita di uno scienziato. Il precedente è accaduto nel 1997, quando Glenn Seaborg ha ricevuto un tale onore. Yuri Oganesyan è stato a lungo puntato per il Premio Nobel. Ma, vedi, inserire la tua cella nella tavola periodica è molto più figo.

Nelle righe inferiori della tabella puoi trovare facilmente l'uranio, il suo numero atomico è 92. Tutti gli elementi successivi, a partire dal 93°, sono i cosiddetti transurani. Alcuni di loro sono apparsi circa 10 miliardi di anni fa come risultato di reazioni nucleari all'interno delle stelle. Nella crosta terrestre sono state trovate tracce di plutonio e nettunio. Ma la maggior parte degli elementi transuranici è decaduta molto tempo fa, e ora si può solo prevedere cosa fossero, per poi provare a ricrearli in laboratorio.

I primi a farlo nel 1940 furono gli scienziati americani Glenn Seaborg e Edwin Macmillan. Nasce il plutonio. Successivamente, il gruppo di Seaborg ha sintetizzato americio, curio, berkelio... A quel punto, quasi tutto il mondo si era unito alla corsa ai nuclei superpesanti.

Yuri Oganesyan (nato nel 1933). Laureato MEPhI, esperto nel campo della fisica nucleare, accademico dell'Accademia delle scienze russa, direttore scientifico del Laboratorio di reazioni nucleari JINR. Presidente del consiglio scientifico dell'Accademia russa delle scienze per la fisica nucleare applicata. Ha titoli onorifici presso università e accademie in Giappone, Francia, Italia, Germania e altri paesi. È stato insignito del Premio di Stato dell'URSS, degli Ordini della Bandiera Rossa del Lavoro, dell'Amicizia dei Popoli, "Al merito della Patria", ecc. Foto: wikipedia.org

Nel 1964, un nuovo elemento chimico con numero atomico 104 fu sintetizzato per la prima volta in URSS, presso il Joint Institute for Nuclear Research (JINR), che si trova a Dubna, vicino a Mosca. Questo elemento è stato successivamente chiamato "rutherfordium". Georgy Flerov, uno dei fondatori dell'istituto, ha supervisionato il progetto. Anche il suo nome è iscritto nella tavola: Flerovium, 114.

Yuri Oganesyan era uno studente di Flerov e uno di quelli che sintetizzarono il ruterfordio, poi il dubnio e gli elementi più pesanti. Grazie ai successi degli scienziati sovietici, la Russia è diventata leader nella razza transuranica e ha mantenuto questo status fino ad oggi.

Il team scientifico il cui lavoro ha portato alla scoperta invia la propria proposta a IUPAC. La commissione considera gli argomenti a favore e contro, sulla base delle seguenti regole: "... gli elementi recentemente scoperti possono essere nominati: (a) con il nome di un personaggio o concetto mitologico (incluso un oggetto astronomico), (b) con il nome di un minerale o di una sostanza simile, (c) dal nome di una località o di un'area geografica, (d) dalle proprietà di un elemento, o (e) dal nome di uno scienziato."

I nomi dei quattro nuovi elementi sono stati assegnati per molto tempo, quasi un anno. La data dell'annuncio della decisione è stata posticipata più volte. La tensione crebbe. Infine, il 28 novembre 2016, dopo un termine di cinque mesi per la ricezione di proposte e obiezioni pubbliche, la commissione non ha trovato motivi per respingere nihonium, moscovium, tennessine e oganesson e li ha approvati.

A proposito, il suffisso "-on-" non è molto tipico per gli elementi chimici. È stato scelto per oganesson perché le proprietà chimiche del nuovo elemento sono simili ai gas inerti: questa somiglianza sottolinea la consonanza con neon, argon, krypton, xeno.

La nascita di un nuovo elemento è un evento di proporzioni storiche. Ad oggi sono stati sintetizzati gli elementi del settimo periodo fino al 118° compreso, e questo non è il limite. Davanti c'è il 119, 120, 121 ... Gli isotopi di elementi con numeri atomici superiori a 100 spesso vivono non più di un millesimo di secondo. E sembra che più pesante è il nucleo, più breve è la sua vita. Questa regola è valida fino al 113° elemento compreso.

Negli anni '60, Georgy Flerov ha suggerito che non dovrebbe essere rigorosamente osservato quando si approfondisce il tavolo. Ma come dimostrarlo? La ricerca delle cosiddette isole di stabilità è da oltre 40 anni uno dei compiti più importanti della fisica. Nel 2006, un team di scienziati guidato da Yuri Oganesyan ha confermato la loro esistenza. Il mondo scientifico ha tirato un sospiro di sollievo: significa che ha senso cercare nuclei sempre più pesanti.

Il corridoio del leggendario JINR Laboratory of Nuclear Reactions. Foto: Daria Golubovich/Il gatto di Schrödinger

Yuri Tsolakovich, quali sono le isole di stabilità di cui si è parlato molto ultimamente?

Yuri Oganesyan: Sai che i nuclei degli atomi sono costituiti da protoni e neutroni. Ma solo un numero strettamente definito di questi "mattoni" è connesso tra loro in un unico corpo, che rappresenta il nucleo dell'atomo. Ci sono più combinazioni che "non funzionano". Pertanto, in linea di principio, il nostro mondo è in un mare di instabilità. Sì, ci sono nuclei che sono rimasti dalla formazione del sistema solare, sono stabili. L'idrogeno, per esempio. Le aree con tali nuclei saranno chiamate "continente". Svanisce gradualmente in un mare di instabilità mentre ci spostiamo verso elementi più pesanti. Ma si scopre che se ti allontani dalla terraferma, appare un'isola di stabilità, dove nascono nuclei longevi. L'isola della stabilità è una scoperta che è già stata fatta, riconosciuta, ma l'ora esatta della vita dei centenari su quest'isola non è ancora prevista abbastanza bene.

Come sono state scoperte le isole di stabilità?

Yuri Oganesyan: Li stiamo cercando da molto tempo. Quando viene impostata un'attività, è importante che ci sia una risposta chiara "sì" o "no". In realtà ci sono due ragioni per il risultato zero: o non l'hai raggiunto o quello che stai cercando non c'è affatto. Avevamo "zero" fino al 2000. Abbiamo pensato che forse i teorici hanno ragione quando dipingono i loro bellissimi quadri, ma non possiamo raggiungerli. Negli anni '90 siamo giunti alla conclusione che vale la pena complicare l'esperimento. Ciò era contrario alla realtà di quel tempo: erano necessarie nuove attrezzature, ma non c'erano fondi sufficienti. Tuttavia, all'inizio del 21° secolo, eravamo pronti a provare un nuovo approccio: irradiare il plutonio con calcio-48.

Perché il calcio-48, questo particolare isotopo, è così importante per te?

Yuri Oganesyan: Ha otto neutroni in più. E sapevamo che l'isola di stabilità è dove c'è un eccesso di neutroni. Pertanto, l'isotopo pesante del plutonio-244 è stato irradiato con calcio-48. In questa reazione è stato sintetizzato un isotopo dell'elemento superpesante 114, il flerovio-289, che vive per 2,7 secondi. Sulla scala delle trasformazioni nucleari, questo tempo è considerato piuttosto lungo e serve come prova dell'esistenza di un'isola di stabilità. Abbiamo nuotato verso di esso e man mano che ci spostavamo più in profondità la stabilità è cresciuta.

Un frammento del separatore ACCULINNA-2, utilizzato per studiare la struttura dei nuclei esotici leggeri. Foto: Daria Golubovich/Il gatto di Schrödinger

Perché, in linea di principio, c'era fiducia nell'esistenza di isole di stabilità?

Yuri Oganesyan: La fiducia è apparsa quando è diventato chiaro che il nucleo ha una struttura ... Molto tempo fa, nel lontano 1928, il nostro grande connazionale Georgy Gamov (fisico teorico sovietico e americano) suggerì che la materia nucleare sembra una goccia di liquido. Quando questo modello ha iniziato a essere testato, si è scoperto che descrive sorprendentemente bene le proprietà globali dei nuclei. Ma poi il nostro laboratorio ha ricevuto un risultato che ha cambiato radicalmente queste idee. Abbiamo scoperto che nello stato normale il nucleo non si comporta come una goccia di liquido, non è un corpo amorfo, ma ha una struttura interna. Senza di esso, il nucleo esisterebbe solo per 10-19 secondi. E la presenza di proprietà strutturali della materia nucleare porta al fatto che il nucleo vive per secondi, ore e speriamo che possa vivere per giorni, e forse anche milioni di anni. Questa speranza potrebbe essere troppo audace, ma speriamo e cerchiamo elementi transuranici in natura.

Una delle domande più eccitanti: c'è un limite alla diversità degli elementi chimici? O ce ne sono un numero infinito?

Yuri Oganesyan: Il modello a goccia prevedeva che non ce ne fossero più di un centinaio. Dal suo punto di vista, c'è un limite all'esistenza di nuovi elementi. Oggi ne sono stati scoperti 118. Quanti altri possono essercene?.. È necessario comprendere le proprietà distintive dei nuclei "isola" per fare una previsione per quelli più pesanti. Dal punto di vista della teoria microscopica, che tiene conto della struttura del nucleo, il nostro mondo non finisce con il centesimo elemento che entra nel mare dell'instabilità. Quando parliamo del limite dell'esistenza dei nuclei atomici, dobbiamo tenerne conto.

C'è un risultato che consideri il più importante nella vita?

Yuri Oganesyan: Faccio quello che mi interessa davvero. A volte mi lascio trasportare molto. A volte si scopre qualcosa, e sono contento che sia successo. È la vita. Questo non è un episodio. Non appartengo alla categoria di persone che sognavano di essere scienziati durante l'infanzia, a scuola, no. Ma ero solo in qualche modo bravo in matematica e fisica, quindi sono andato all'università dove ho dovuto sostenere questi esami. Bene, sono passato. E in generale, credo che nella vita siamo tutti molto soggetti al caso. Vero, vero? Facciamo molti passi nella vita in modo del tutto casuale. E poi, quando diventi adulto, ti viene posta la domanda: "Perché l'hai fatto?". Beh, l'ho fatto e l'ho fatto. Questa è la mia solita occupazione con la scienza.

"Possiamo ottenere un atomo del 118° elemento in un mese"

Ora JINR sta costruendo la prima fabbrica di elementi superpesanti al mondo basata sull'acceleratore di ioni DRIBs-III (Dubna Radioactive Ion Beams), il più potente nel suo campo energetico. Lì sintetizzeranno elementi superpesanti dell'ottavo periodo (119, 120, 121) e produrranno materiali radioattivi per obiettivi. Gli esperimenti inizieranno tra la fine del 2017 e l'inizio del 2018. Andrei Popeko, del Laboratorio di reazioni nucleari. G. N. Flerov JINR, ha spiegato perché tutto questo è necessario.

Andrei Georgievich, come vengono previste le proprietà dei nuovi elementi?

Andrea Popeko: La proprietà principale da cui derivano tutte le altre è la massa del nucleo. È molto difficile prevederlo, ma, in base alla massa, è già possibile ipotizzare come decadrà il nucleo. Ci sono diversi modelli sperimentali. Puoi studiare il kernel e, diciamo, provare a descriverne le proprietà. Sapendo qualcosa sulla massa, si può parlare dell'energia delle particelle che il nucleo emetterà, fare previsioni sulla sua vita. Questo è piuttosto ingombrante e non molto preciso, ma più o meno affidabile. Ma se il nucleo si divide spontaneamente, la previsione diventa molto più difficile e meno accurata.

Cosa possiamo dire delle proprietà del 118°?

Andrea Popeko: Vive per 0,07 secondi ed emette particelle alfa con un'energia di 11,7 MeV. È misurato. In futuro, è possibile confrontare i dati sperimentali con quelli teorici e correggere il modello.

In una delle lezioni, hai detto che il tavolo potrebbe finire al 174esimo elemento. Perché?

Andrea Popeko: Si presume che ulteriori elettroni cadranno semplicemente sul nucleo. Maggiore è la carica del nucleo, più attrae elettroni. Il nucleo è più, gli elettroni sono meno. Ad un certo punto, il nucleo attirerà gli elettroni così fortemente che dovranno cadere su di esso. Ci sarà un limite di elementi.

Possono esistere tali nuclei?

Andrea Popeko: Supponendo che il 174° elemento esista, crediamo che esista anche il suo nucleo. Ma lo è? Urano, elemento 92, vive per 4,5 miliardi di anni, mentre l'elemento 118 vive per meno di un millisecondo. In realtà, prima si riteneva che il tavolo terminasse su un elemento la cui durata è trascurabilmente piccola. Poi si è scoperto che non tutto è così semplice se ti muovi lungo il tavolo. In primo luogo, la durata dell'elemento diminuisce, quindi, per il successivo, aumenta leggermente, quindi diminuisce di nuovo.

Rotoli con membrane a binario - un nanomateriale per purificare il plasma sanguigno nel trattamento di gravi malattie infettive, eliminando gli effetti della chemioterapia. Queste membrane sono state sviluppate presso il JINR Laboratory of Nuclear Reactions negli anni '70. Foto: Daria Golubovich/Il gatto di Schrödinger

Quando aumenta, è questa l'isola della stabilità?

Andrea Popeko: Questa è un'indicazione che lo è. Questo è chiaramente visibile sui grafici.

Allora cos'è l'isola di stabilità stessa?

Andrea Popeko: Un'area in cui sono presenti nuclei di isotopi che hanno una vita più lunga rispetto ai loro vicini.

Questa zona è ancora da trovare?

Andrea Popeko: Finora, solo il bordo è stato agganciato.

Cosa cercherai nella fabbrica di elementi superpesanti?

Andrea Popeko: Gli esperimenti sulla sintesi degli elementi richiedono molto tempo. In media, sei mesi di lavoro continuo. Possiamo ottenere un atomo del 118° elemento in un mese. Inoltre, lavoriamo con materiali altamente radioattivi e i nostri locali devono soddisfare requisiti speciali. Ma quando è stato creato il laboratorio, non esistevano ancora. Ora è in costruzione un edificio separato in conformità con tutti i requisiti di sicurezza dalle radiazioni, solo per questi esperimenti. L'acceleratore è progettato specificamente per la sintesi di transuranio. In primo luogo, studieremo in dettaglio le proprietà del 117° e 118° elemento. Secondo, cerca nuovi isotopi. In terzo luogo, prova a sintetizzare elementi ancora più pesanti. Puoi ottenere il 119esimo e il 120esimo.

Hai intenzione di sperimentare nuovi materiali target?

Andrea Popeko: Abbiamo già iniziato a lavorare con il titanio. Hanno trascorso un totale di 20 anni sul calcio: hanno ricevuto sei nuovi elementi.

Sfortunatamente, non ci sono così tanti campi scientifici in cui la Russia occupa una posizione di leadership. Come riusciamo a vincere la battaglia per i transurani?

Andrea Popeko: In realtà, i leader qui sono sempre stati gli Stati Uniti e l'Unione Sovietica. Il fatto è che il plutonio era il materiale principale per la creazione di armi atomiche: doveva essere ottenuto in qualche modo. Poi abbiamo pensato: perché non usare altre sostanze? Dalla teoria nucleare ne consegue che è necessario prendere elementi con un numero pari e un peso atomico dispari. Abbiamo provato il curio-245 - non andava bene. Anche California-249. Hanno iniziato a studiare gli elementi transuranici. È successo così che l'Unione Sovietica e l'America siano state le prime ad affrontare questo problema. Poi la Germania - negli anni '60 c'era una discussione: vale la pena mettersi in gioco se russi e americani hanno già fatto tutto? Teorici convinti che ne valga la pena. Di conseguenza, i tedeschi ricevettero sei elementi: dal 107° al 112°. A proposito, il metodo che hanno scelto è stato sviluppato negli anni '70 da Yuri Oganesyan. E lui, essendo il direttore del nostro laboratorio, ha lasciato che i principali fisici andassero ad aiutare i tedeschi. Tutti sono rimasti sorpresi: "Com'è?" Ma la scienza è scienza, non dovrebbe esserci concorrenza. Se c'è l'opportunità di acquisire nuove conoscenze, è necessario partecipare.

Sorgente ECR superconduttrice - con l'aiuto della quale si ottengono fasci di ioni altamente carichi di xeno, iodio, krypton, argon. Foto: Daria Golubovich/Il gatto di Schrödinger

JINR ha scelto un altro metodo?

Andrea Popeko: SÌ. Si è rivelato anche un successo. Qualche tempo dopo, i giapponesi iniziarono a condurre esperimenti simili. E hanno sintetizzato il 113esimo. L'abbiamo ricevuto con quasi un anno di anticipo come prodotto di decadimento del 115esimo, ma non abbiamo discusso. Dio li benedica, non preoccuparti. Questo gruppo giapponese si è allenato con noi - ne conosciamo molti personalmente, siamo amici. E questo è molto buono. In un certo senso, sono i nostri studenti che hanno ricevuto il 113° elemento. A proposito, hanno anche confermato i nostri risultati. Ci sono poche persone che vogliono confermare i risultati di altre persone.

Ciò richiede una certa dose di onestà.

Andrea Popeko: Beh si. In quale altro modo? Nella scienza è così.

Com'è studiare un fenomeno che sarà veramente compreso da cinquecento persone in tutto il mondo?

Andrea Popeko: Mi piace. L'ho fatto per tutta la vita, 48 anni.

La maggior parte di noi trova incredibilmente difficile capire cosa fai. La sintesi degli elementi transuranici non è un argomento che si discute a cena con la famiglia.

Andrea Popeko: Generiamo nuova conoscenza e non andrà persa. Se possiamo studiare la chimica dei singoli atomi, allora abbiamo metodi analitici della massima sensibilità, che sono certamente adatti allo studio delle sostanze che inquinano l'ambiente. Per la produzione degli isotopi più rari in radiomedicina. E chi capirà la fisica delle particelle elementari? Chi capirà cos'è il bosone di Higgs?

SÌ. Storia simile.

Andrea Popeko:È vero, ci sono ancora più persone che capiscono cos'è il bosone di Higgs rispetto a quelle che comprendono gli elementi superpesanti ... Gli esperimenti al Large Hadron Collider danno risultati pratici eccezionalmente importanti. È stato al Centro europeo per la ricerca nucleare che è apparso Internet.

Internet è un esempio preferito di fisici.

Andrea Popeko: E la superconduttività, l'elettronica, i rivelatori, i nuovi materiali, i metodi di tomografia? Questi sono tutti effetti collaterali della fisica delle alte energie. Le nuove conoscenze non andranno mai perdute.

Dei ed Eroi. Da chi prendevano il nome gli elementi chimici?

Vanadio, V(1801). Vanadis è la dea scandinava dell'amore, della bellezza, della fertilità e della guerra (come fa a fare tutto questo?). Signora delle Valchirie. Lei è Freya, Gefna, Hearn, Mardell, Sur, Valfreya. Questo nome è dato all'elemento perché forma composti multicolori e molto belli, e anche la dea sembra essere molto bella.

Niobio, Nb(1801). Originariamente era chiamato Colombia in onore del paese da cui è stato portato il primo campione di un minerale contenente questo elemento. Ma poi fu scoperto il tantalio, che in quasi tutte le proprietà chimiche coincideva con la Columbia. Di conseguenza, si decise di intitolare l'elemento a Niobe, la figlia del re greco Tantalo.

Palladio, Pd(1802). In onore dell'asteroide Pallas scoperto nello stesso anno, il cui nome risale anche ai miti dell'antica Grecia.

Cadmio, CD(1817). Inizialmente, questo elemento veniva estratto dal minerale di zinco, il cui nome greco è direttamente correlato all'eroe Cadmus. Questo personaggio ha vissuto una vita brillante e movimentata: ha sconfitto il drago, ha sposato Harmony, ha fondato Tebe.

Promezio, Pm(1945). Sì, questo è lo stesso Prometeo che ha dato fuoco alle persone, dopo di che ha avuto seri problemi con le autorità divine. E con i biscotti.

Samaria, Sm(1878). No, questo non è interamente in onore della città di Samara. L'elemento è stato isolato dal minerale samarskite, che è stato fornito agli scienziati europei da un ingegnere minerario russo, Vasily Samarsky-Bykhovets (1803-1870). Questo può essere considerato il primo ingresso del nostro Paese nella tavola periodica (se non si tiene conto del suo nome, ovviamente).

Gadolinio, Gd(1880. Prende il nome da Johan Gadolin (1760-1852), chimico e fisico finlandese che scoprì l'elemento ittrio.

Tantalio, Ta(1802). Il re greco Tantalo offese gli dei (ci sono diverse versioni di cosa esattamente), per il quale fu torturato in ogni modo possibile negli inferi. Gli scienziati hanno sofferto più o meno allo stesso modo quando hanno cercato di ottenere puro tantalio. Ci sono voluti più di cento anni.

Torio, Th(1828). Lo scopritore fu il chimico svedese Jöns Berzelius, che diede all'elemento un nome in onore del severo dio scandinavo Thor.

Curio, cm(1944). L'unico elemento prende il nome da due persone: i coniugi premi Nobel Pierre (1859-1906) e Marie (1867-1934) Curie.

Einsteinio, Es(1952). Qui è tutto chiaro: Einstein, il grande scienziato. È vero, non è mai stato coinvolto nella sintesi di nuovi elementi.

Fermi, FM(1952). Chiamato così in onore di Enrico Fermi (1901-1954), scienziato italo-americano che diede un grande contributo allo sviluppo della fisica delle particelle elementari, ideatore del primo reattore nucleare.

Mendelevio, Md(1955). Questo è in onore del nostro Dmitry Ivanovich Mendeleev (1834-1907). È solo strano che l'autore della legge periodica non sia entrato subito nel tavolo.

Nobelio, no(1957). Il nome di questo elemento è stato a lungo oggetto di controversia. La priorità nella sua scoperta appartiene agli scienziati di Dubna, che l'hanno chiamata joliot in onore di un altro membro della famiglia Curie, il genero di Pierre e Marie Frederic Joliot-Curie (anche lui premio Nobel). Allo stesso tempo, un gruppo di fisici che lavorava in Svezia propose di perpetuare la memoria di Alfred Nobel (1833-1896). Per molto tempo, nella versione sovietica della tavola periodica, il 102esimo è stato elencato come joliot, e in quello americano ed europeo - come nobel. Ma alla fine, IUPAC, riconoscendo la priorità sovietica, ha lasciato la versione occidentale.

Lorenzo, LR(1961). Più o meno la stessa storia di Nobel. Gli scienziati del JINR hanno proposto di nominare l'elemento rutherfordium in onore del "padre della fisica nucleare" Ernest Rutherford (1871-1937), gli americani - lawrencium in onore dell'inventore del ciclotrone, il fisico Ernest Lawrence (1901-1958). La domanda americana vinse e l'elemento 104 divenne rutherfordium.

Rutherfordio, Rf(1964). In URSS, si chiamava kurchatovium in onore del fisico sovietico Igor Kurchatov. Il nome definitivo è stato approvato dalla IUPAC solo nel 1997.

Seaborgio, Sg(1974). Il primo e unico caso fino al 2016 in cui a un elemento chimico è stato dato il nome di uno scienziato vivente. Questa era un'eccezione alla regola, ma il contributo di Glenn Seaborg alla sintesi di nuovi elementi era troppo grande (circa una dozzina di celle nella tavola periodica).

Bory, Bh(1976). C'è stata anche una discussione sul nome e sulla priorità dell'apertura. Nel 1992, scienziati sovietici e tedeschi hanno deciso di nominare l'elemento Nielsborium in onore del fisico danese Niels Bohr (1885-1962). IUPAC ha approvato il nome abbreviato - Borium. Questa decisione non può essere definita umana nei confronti degli scolari: devono ricordare che boro e bohrio sono elementi completamente diversi.

Meitnerio, mt(1982). Prende il nome da Lise Meitner (1878-1968), fisico e radiochimico che ha lavorato in Austria, Svezia e Stati Uniti. A proposito, Meitner è stato uno dei pochi grandi scienziati che ha rifiutato di partecipare al Progetto Manhattan. Essendo una convinta pacifista, ha dichiarato: "Non farò una bomba!".

Raggi X, Rg(1994). In questa cella è immortalato lo scopritore dei famosi raggi, il primo premio Nobel per la fisica Wilhelm Roentgen (1845-1923). L'elemento è stato sintetizzato da scienziati tedeschi, tuttavia, il gruppo di ricerca comprendeva anche rappresentanti di Dubna, tra cui Andrey Popeko.

Copernicio, Cn(1996.). In onore del grande astronomo Niccolò Copernico (1473-1543). Non è del tutto chiaro come sia finito alla pari dei fisici del XIX-XX secolo. Ed è del tutto incomprensibile come chiamare l'elemento in russo: Copernico o Copernico? Entrambe le opzioni sono considerate accettabili.

Flerovium, FL(1998). Approvando questo nome, la comunità internazionale dei chimici ha dimostrato di apprezzare il contributo dei fisici russi alla sintesi di nuovi elementi. Georgy Flerov (1913-1990) diresse il Laboratorio di reazioni nucleari presso JINR, dove furono sintetizzati molti elementi transuranici (in particolare, da 102 a 110). I risultati di JINR sono anche immortalati nei nomi del 105° elemento ( dubnio), 115 ( Moscovita- Dubna si trova nella regione di Mosca) e 118 ( oganesson).

Ohaneson, Og(2002). Inizialmente, la sintesi del 118° elemento fu annunciata dagli americani nel 1999. E suggerirono di chiamarlo Giorsium in onore del fisico Albert Ghiorso. Ma il loro esperimento si è rivelato sbagliato. La priorità della scoperta è stata data agli scienziati di Dubna. Nell'estate del 2016, IUPAC ha raccomandato che l'elemento fosse chiamato oganesson in onore di Yuri Oganesyan.

Nell'articolo finale della serie "L'origine dei nomi degli elementi chimici" esamineremo gli elementi che hanno ricevuto i loro nomi in onore di scienziati e ricercatori.

Gadolinio

Nel 1794, il chimico e mineralogista finlandese Johan Gadolin scoprì un ossido di un metallo sconosciuto in un minerale trovato vicino a Ytterby. Nel 1879, Lecoq de Boisbaudran chiamò questo ossido gadolinio terra (Gadolinia), e quando il metallo fu isolato da esso nel 1896, fu chiamato gadolinio. Questa era la prima volta che un elemento chimico prendeva il nome da uno scienziato.

Samario

A metà degli anni '40 del XIX secolo, l'ingegnere minerario V.E. Samarsky-Bykhovets ha fornito al chimico tedesco Heinrich Rose per la ricerca campioni del minerale nero degli Urali trovato nelle montagne Ilmensky. Poco prima, il minerale fu studiato dal fratello di Heinrich, Gustav, e chiamato minerale uranotantalum. Heinrich Rose, in segno di gratitudine, suggerì di rinominare il minerale e di chiamarlo samarskite. Come scrisse Rose, "in onore del colonnello Samarsky, grazie al cui favore ho potuto fare tutte le osservazioni di cui sopra su questo minerale". La presenza di un nuovo elemento nella samarskite fu dimostrata solo nel 1879 da Lecoq de Boisbaudran, che chiamò questo elemento samario.

Fermio ed Einsteinio

Nel 1953 furono scoperti isotopi di due nuovi elementi nei prodotti di un'esplosione termonucleare prodotta dagli americani nel 1952, che chiamarono fermio ed einsteinio, in onore dei fisici Enrico Fermi e Albert Einstein.

Curio

L'elemento fu ottenuto nel 1944 da un gruppo di fisici americani guidati da Glenn Seaborg bombardando il plutonio con nuclei di elio. Prende il nome da Pierre e Marie Curie. Nella tavola degli elementi, il curio è proprio sotto il gadolinio, quindi gli scienziati, quando hanno inventato un nome per un nuovo elemento, potrebbero aver pensato che fosse il gadolinio il primo elemento a prendere il nome dallo scienziato. Nel simbolo dell'elemento (Cm), la prima lettera indica il cognome di Curie, la seconda - il nome di Maria.

Mendelevio

Fu annunciato per la prima volta nel 1955 dal gruppo Seaborg, ma solo nel 1958 furono ottenuti dati affidabili a Berkeley. Prende il nome da D.I. Mendeleev.

Nobelio

Per la prima volta, la sua ricezione fu segnalata nel 1957 da un gruppo internazionale di scienziati che lavoravano a Stoccolma, che propose di nominare l'elemento in onore di Alfred Nobel. Successivamente, i risultati si sono rivelati imprecisi. I primi dati affidabili sull'elemento 102 furono ottenuti in URSS dal gruppo di G.N. Flerová nel 1966. Gli scienziati hanno proposto di rinominare l'elemento in onore del fisico francese Frederic Joliot-Curie e chiamarlo Joliotium (Jl). Come compromesso, c'era anche una proposta per nominare l'elemento florovium - in onore di Flerov. La questione è rimasta aperta e per diversi decenni il simbolo del Nobel è stato messo tra parentesi. Così è stato, ad esempio, nel 3° volume della Chemical Encyclopedia, pubblicato nel 1992, che conteneva un articolo sul nobelium. Tuttavia, nel tempo, la questione è stata risolta e, a partire dal 4 ° volume di questa enciclopedia (1995), così come in altre edizioni, il simbolo del Nobel è stato liberato dalle parentesi. In generale, sulla questione della priorità nella scoperta degli elementi transuranici, ci sono stati accesi dibattiti per molti anni - vedi gli articoli “Parentesi nella tavola periodica. Epilogo" ("Chimica e vita", 1992, n. 4) e "Questa volta - per sempre?" ("Chimica e vita", 1997, n. 12). Per i nomi degli elementi da 102 a 109, la decisione finale è stata presa il 30 agosto 1997. In conformità con questa decisione, qui vengono forniti i nomi degli elementi superpesanti.

Lorenzo

La produzione di vari isotopi dell'elemento 103 è stata segnalata nel 1961 e 1971 (Berkeley), nel 1965, 1967 e 1970 (Dubna). L'elemento prende il nome da Ernest Orlando Lawrence, un fisico americano che ha inventato il ciclotrone. Lawrence prende il nome dal Berkeley National Laboratory. Per molti anni il simbolo Lr nelle nostre tavole periodiche è stato messo tra parentesi.

Rutherfordio

I primi esperimenti per ottenere l'elemento 104 furono intrapresi in URSS da Ivo Zvara e dai suoi collaboratori negli anni '60. G.N. Flerov ei suoi collaboratori hanno riferito della produzione di un altro isotopo di questo elemento. È stato proposto di chiamarlo kurchatovium (simbolo Ku) - in onore del capo del progetto atomico in URSS. IV. Kurcatov. I ricercatori americani che hanno sintetizzato questo elemento nel 1969 hanno utilizzato una nuova tecnica di identificazione, ritenendo che i risultati ottenuti in precedenza non potessero essere considerati affidabili. Hanno proposto il nome rutherfordium - in onore dell'eccezionale fisico inglese Ernest Rutherford, IUPAC ha proposto il nome dubnium per questo elemento. La Commissione internazionale ha concluso che l'onore della scoperta dovrebbe essere condiviso da entrambi i gruppi.

Seaborgio

L'elemento 106 è stato ottenuto in URSS. G.N. Flerov con dipendenti nel 1974 e quasi contemporaneamente negli Stati Uniti. G. Seaborg con i dipendenti. Nel 1997, IUPAC ha approvato il nome seaborgio per questo elemento, in onore del patriarca dei ricercatori nucleari americani, Seaborg, che ha preso parte alla scoperta di plutonio, americio, curio, berkelio, californio, einsteinio, fermio, mendelevio e che con ciò il tempo aveva 85 anni. È nota una fotografia in cui Seaborg si trova vicino alla tavola degli elementi e indica con un sorriso il simbolo Sg.

Bory

Le prime informazioni attendibili sulle proprietà dell'elemento 107 sono state ottenute in Germania negli anni '80. L'elemento prende il nome dal grande scienziato danese Niels Bohr.