De mest kjente fysikerne i verden. Forskere som måleenhetene ble oppkalt etter Hva er så selve stabilitetsøya?

Den 22. februar 1857 ble den tyske fysikeren Heinrich Rudolf Hertz født, som måleenheten for frekvens ble oppkalt etter. Du har støtt på navnet hans mer enn én gang i lærebøker om fysikk på skolen. nettstedet husker kjente forskere hvis oppdagelser udødeliggjorde navnene deres i vitenskapen.

Blaise Pascal (1623−1662)

"Lykken ligger bare i fred, og ikke i forfengelighet," sa den franske vitenskapsmannen Blaise Pascal. Det ser ut til at han selv ikke strebet etter lykke, og viet hele livet til vedvarende forskning innen matematikk, fysikk, filosofi og litteratur. Faren hans var involvert i utdanningen til den fremtidige vitenskapsmannen, og utarbeidet et ekstremt komplekst program innen naturvitenskap. Allerede i en alder av 16 skrev Pascal verket «Essay on Conic Sections». Nå kalles teoremet som dette arbeidet ble beskrevet om Pascals teorem. Den strålende vitenskapsmannen ble en av grunnleggerne av matematisk analyse og sannsynlighetsteori, og formulerte også hovedloven for hydrostatikk. Pascal viet fritiden sin til litteratur. Han forfattet «Letters from a Provincial», som latterliggjorde jesuittene og seriøse religiøse verk.

Pascal viet fritiden sin til litteratur

Isaac Newton (1643−1727)

Legene mente at Isaac neppe ville leve til alderdommen og ville lide av alvorlige sykdommer– Som barn var helsen hans veldig dårlig. I stedet levde den engelske vitenskapsmannen 84 år og la grunnlaget for moderne fysikk. Newton viet all sin tid til vitenskap. Hans mest kjente oppdagelse var loven om universell gravitasjon. Forskeren formulerte de tre lovene for klassisk mekanikk, det grunnleggende analyseteorem, gjorde viktige oppdagelser innen fargeteori og oppfant et reflekterende teleskop.Newton har en kraftenhet, en internasjonal fysikkpris, 7 lover og 8 teoremer oppkalt etter seg.

Daniel Gabriel Fahrenheit 1686−1736

Enheten for temperaturmåling, Fahrenheit-graden, er oppkalt etter forskeren.Daniel kom fra en velstående handelsfamilie. Foreldrene hans håpet at han ville fortsette familiebedriften, så den fremtidige forskeren studerte handel.

Fahrenheit-skalaen er fortsatt mye brukt i USA

Hvis han på et tidspunkt ikke hadde vist interesse for anvendt naturvitenskap, ville temperaturmålesystemet som lenge dominerte i Europa ikke ha dukket opp. Imidlertid kan det ikke kalles ideelt, siden forskeren tok kroppstemperaturen til sin kone, som heldigvis var forkjølet på den tiden, som 100 grader.Til tross for at Celsius-skalaen i andre halvdel av det 20. århundre erstattet den tyske forskerens system, er Fahrenheit-temperaturskalaen fortsatt mye brukt i USA.

Anders Celsius (1701−1744)

Det er en feil å tro at livet til en vitenskapsmann ble tilbrakt på kontoret hans.

Graden Celsius ble oppkalt etter den svenske vitenskapsmannen.Det er ikke overraskende at Anders Celsius viet livet sitt til vitenskapen. Faren og begge bestefedrene underviste ved et svensk universitet, og onkelen var orientalist og botaniker. Anders var først og fremst interessert i fysikk, geologi og meteorologi. Det er en feil å tro at livet til en vitenskapsmann bare levde på kontoret hans. Han deltok på ekspedisjoner til ekvator, til Lappland og studerte nordlyset. I mellomtiden oppfant Celsius en temperaturskala der kokepunktet til vann ble tatt som 0 grader, og smeltetemperaturen til is som 100 grader. Deretter forvandlet biolog Carl Linnaeus Celsius-skalaen, og i dag brukes den over hele verden.

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

Folk rundt ham la merke til at Alessandro Volta hadde evnen til å bli en fremtidig vitenskapsmann selv i barndommen. I en alder av 12 bestemte en nysgjerrig gutt seg for å utforske en kilde ikke langt fra huset sitt, hvor glimmerbiter glitret og nesten druknet.

Alessandro fikk sin grunnskoleutdanning ved Royal Seminary i den italienske byen Como. 24 år gammel disputerte han.

Alessandro Volta mottok tittelen senator og greve fra Napoleon

Volta designet verdens første kjemiske kilde for elektrisk strøm - Voltaic Pillar. Han demonstrerte vellykket en revolusjonerende oppdagelse for vitenskapen i Frankrike, som han fikk tittelen senator og greve for av Napoleon Bonaparte. Måleenheten for elektrisk spenning, Volt, er oppkalt etter forskeren.

Andre-Marie Ampère (1775−1836)

Den franske forskerens bidrag til vitenskapen er vanskelig å overvurdere. Det var han som laget begrepene "elektrisk strøm" og "kybernetikk". Studiet av elektromagnetisme tillot Ampere å formulere loven om samhandling mellom elektriske strømmer og bevise teoremet om sirkulasjonen av magnetfeltet.Enheten for elektrisk strøm er navngitt til hans ære.

Georg Simon Ohm (1787−1854)

Grunnskolen fikk han på en skole der det bare var en lærer. Den fremtidige forskeren studerte arbeider med fysikk og matematikk uavhengig.

Georg drømte om å nøste opp naturfenomener, og han lyktes fullt og helt. Han beviste forholdet mellom motstand, spenning og strøm i en krets. Hvert skolebarn kjenner (eller vil gjerne tro at han kjenner) Ohms lov.Georg tok også doktorgrad og har delt sin kunnskap med studenter ved tyske universiteter i mange år.Enheten for elektrisk motstand er oppkalt etter ham.

Heinrich Rudolf Hertz (1857−1894)

Uten oppdagelsene til den tyske fysikeren ville TV og radio rett og slett ikke eksistert. Heinrich Hertz undersøkte de elektriske og magnetiske feltene og bekreftet eksperimentelt Maxwells elektromagnetiske teori om lys. For sin oppdagelse mottok han flere prestisjetunge vitenskapelige priser, inkludert den japanske ordenen til den hellige skatt.

Kjemi er en vitenskap med en lang historie. Mange kjente forskere bidro til utviklingen. Du kan se en refleksjon av deres prestasjoner i tabellen over kjemiske elementer, der det er stoffer oppkalt etter dem. Hvilke nøyaktig og hva er historien om deres utseende? La oss vurdere problemet i detalj.

Einsteinium

Det er verdt å begynne å liste med en av de mest kjente. Einsteinium ble kunstig produsert og oppkalt etter den største fysikeren i det tjuende århundre. Grunnstoffet har atomnummer 99, har ingen stabile isotoper og er et transuranelement, hvorav det var det syvende som ble oppdaget. Det ble identifisert av forskeren Ghiorsos team i desember 1952. Einsteinium kan bli funnet i støvet etterlatt av en termonukleær eksplosjon. Arbeidet med det ble først utført ved strålingslaboratoriet ved University of California, og deretter i Argonne og Los Alamos. isotoplivet er tjue dager, noe som gjør at einsteinium ikke er det farligste radioaktive grunnstoffet. Å studere det er ganske vanskelig på grunn av vanskeligheten med å få det under kunstige forhold. Med høy flyktighet kan det oppnås som et resultat av en kjemisk reaksjon ved bruk av litium, de resulterende krystallene vil ha en ansiktssentrert kubisk struktur. I en vandig løsning gir grunnstoffet en grønn farge.

Curium

Historien om oppdagelsen av kjemiske elementer og prosesser knyttet til dem er umulig uten å nevne verkene til denne familien. Maria Sklodowska og ga et stort bidrag til utviklingen av verdensvitenskapen. Deres arbeid som grunnleggere av vitenskapen om radioaktivitet gjenspeiler det passende navngitte elementet. Curium tilhører aktinidfamilien og har atomnummer 96. Den har ingen stabile isotoper. Den ble først mottatt i 1944 av amerikanerne Seaborg, James og Ghiorso. Noen isotoper av curium har utrolig lang halveringstid. I en atomreaktor kan de lages i kilogram mengder ved å bestråle uran eller plutonium med nøytroner.

Grunnstoffet curium er et sølvfarget metall med et smeltepunkt på tusen tre hundre og førti grader Celsius. Det skilles fra andre aktinider ved hjelp av ionebyttemetoder. Den sterke frigjøringen av varme gjør at den kan brukes til fremstilling av strømkilder i kompakte størrelser. Andre kjemiske grunnstoffer oppkalt etter forskere har ofte ikke så relevante praktiske anvendelser, men curium kan brukes til å lage generatorer som kan fungere i flere måneder.

Mendelevium

Det er umulig å glemme skaperen av det viktigste klassifiseringssystemet i kjemiens historie. Mendeleev var en av fortidens største vitenskapsmenn. Derfor gjenspeiles historien til oppdagelsen av kjemiske elementer ikke bare i bordet hans, men også i navnene til hans ære. Stoffet ble oppnådd i 1955 av Harvey, Ghiorso, Choppin, Thompson og Seaborg. Grunnstoffet mendelevium tilhører aktinidfamilien og har atomnummer 101. Det er radioaktivt og oppstår under en kjernereaksjon som involverer einsteinium. Som et resultat av de første eksperimentene klarte amerikanske forskere å oppnå bare sytten atomer av mendelevium, men selv denne mengden var nok til å bestemme egenskapene og plassere den i det periodiske systemet.

Nobelium

Oppdagelsen av kjemiske elementer skjer ofte som et resultat av kunstige prosesser under laboratorieforhold. Dette gjelder også Nobelium, som først ble oppnådd i 1957 av en gruppe forskere fra Stockholm, som foreslo å navngi det til ære for grunnleggeren av International Science Prize Foundation. Grunnstoffet har atomnummer 102 og tilhører aktinidfamilien. Pålitelige data om Nobelium-isotoper ble innhentet på sekstitallet av forskere fra Sovjetunionen, ledet av Flerov. For syntese ble U-, Pu- og Am-kjerner bestrålt med O, N, Ne-ioner. Resultatet ble isotoper med massetall fra 250 til 260, hvor den lengstlevende var et grunnstoff med en halveringstid på halvannen time. Volatiliteten til Nobeliumklorid er nær den for andre aktinider, også hentet fra laboratorieeksperimenter.

Lawrence

Et kjemisk grunnstoff fra aktinidfamilien med atomnummer 103, som mange andre av sitt slag, ble oppnådd kunstig. Lawrencium har ingen stabile isotoper. For første gang klarte amerikanske forskere ledet av Ghiorso å syntetisere den i 1961. Resultatene av eksperimentene kunne ikke gjentas, men det opprinnelig valgte navnet på elementet forble det samme. Sovjetiske fysikere fra Joint Institute for Nuclear Research i Dubna klarte å skaffe informasjon om isotoper. De oppnådde dem ved å bestråle americium med akselererte oksygenioner. Lawrencium-kjernen er kjent for å sende ut radioaktiv stråling og har en halveringstid på omtrent et halvt minutt. I 1969 klarte forskere fra Dubna å skaffe andre isotoper av elementet. Fysikere fra det amerikanske universitetet i Berkeley skapte nye i 1971. Massetallene deres varierte fra 257 til 260, og den mest stabile isotopen var med en halveringstid på tre minutter. De kjemiske egenskapene til lawrencium ligner de til andre tunge aktinider - dette har blitt fastslått gjennom flere vitenskapelige eksperimenter.

Rutherfordium

Når du lister opp kjemiske elementer oppkalt etter forskere, er det verdt å nevne denne. Rutherfordium har serienummer 104 og er en del av den fjerde gruppen av det periodiske systemet. For første gang klarte en gruppe forskere fra Dubna å lage dette transuranelementet i 1964. Dette skjedde i ferd med å bombardere det kaliforniske atomet med karbonkjerner. Det ble besluttet å navngi det nye elementet til ære for kjemikeren Rutherford fra New Zealand. Rutherfordium forekommer ikke i naturen. Den lengstlevende isotopen har en halveringstid på sekstifem sekunder. Dette elementet i det periodiske systemet har ingen praktisk anvendelse.

Seaborgium

Oppdagelsen av kjemiske elementer ble en viktig del av karrieren til fysikeren Albert Ghiorso fra USA. Seaborgium ble oppnådd av ham i 1974. Det er et kjemisk grunnstoff fra den sjette periodiske gruppen med atomnummer 106 og vekt 263. Det ble oppdaget som et resultat av bombardementet av californium-atomer av oksygenkjerner. Prosessen ga bare noen få atomer, noe som gjorde det vanskelig å studere elementets egenskaper i detalj. Seaborgium finnes ikke i naturen, så det er utelukkende av vitenskapelig interesse.

Borius

Når du lister opp kjemiske elementer oppkalt etter forskere, er dette verdt å nevne. Borium tilhører den syvende gruppen av Mendeleev. Den har atomnummer 107 og vekt 262. Den ble først anskaffet i 1981 i Tyskland, i byen Darmstadt. Forskerne Armbrusten og Manzenberg bestemte seg for å navngi den til ære for Niels Bohr. Grunnstoffet ble oppnådd som et resultat av bombardement av et vismutatom med kromkjerner. Borium er et transuranmetall. I løpet av forsøket ble det kun oppnådd noen få atomer, noe som ikke er nok for dybdestudier. Siden den ikke har noen analoger i levende natur, er bohrium av betydning utelukkende innenfor rammen av vitenskapelig interesse, akkurat som det ovennevnte rutherfordium, også skapt kunstig under laboratorieforhold.

International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) har godkjent navnene på fire nye elementer i det periodiske systemet: 113, 115, 117 og 118. Sistnevnte er oppkalt etter den russiske fysikeren, akademikeren Yuri Oganesyan. Forskere har vært "fanget i boksen" før: Mendeleev, Einstein, Bohr, Rutherford, Curies... Men bare andre gang i historien skjedde dette i løpet av en forskers levetid. En presedens skjedde i 1997, da Glenn Seaborg fikk en slik ære. Yuri Oganesyan har lenge vært tippet til Nobelprisen. Men du skjønner, å få din egen celle i det periodiske systemet er mye kulere.

I de nedre linjene i tabellen kan du enkelt finne uran, dets atomnummer er 92. Alle påfølgende grunnstoffer, fra 93, er de såkalte transuranene. Noen av dem dukket opp for rundt 10 milliarder år siden som et resultat av kjernefysiske reaksjoner inne i stjerner. Det er funnet spor av plutonium og neptunium i jordskorpen. Men de fleste av de transuraniske elementene har for lengst forfalt, og nå kan vi bare forutsi hvordan de var og deretter prøve å gjenskape dem i laboratoriet.

De første som gjorde dette var amerikanske forskere Glenn Seaborg og Edwin MacMillan i 1940. Plutonium ble født. Senere syntetiserte Seaborgs gruppe americium, curium, berkelium... På det tidspunktet hadde nesten hele verden blitt med i kappløpet om supertunge kjerner.

Yuri Oganesyan (f. 1933). MEPhI-utdannet, spesialist innen kjernefysikk, akademiker ved det russiske vitenskapsakademiet, vitenskapelig leder for Laboratory of Nuclear Reactions of JINR. Formann for RAS Scientific Council for Applied Nuclear Physics. Han har ærestitler ved universiteter og akademier i Japan, Frankrike, Italia, Tyskland og andre land. Han ble tildelt USSRs statspris, Ordenen til det røde banneret for arbeid, Friendship of Peoples, "For tjenester til fedrelandet", etc. Foto: wikipedia.org

I 1964 ble et nytt kjemisk grunnstoff med atomnummer 104 først syntetisert i USSR, ved Joint Institute for Nuclear Research (JINR), som ligger i Dubna nær Moskva. Senere fikk dette elementet navnet "rutherfordium". Prosjektet ble ledet av en av grunnleggerne av instituttet, Georgy Flerov. Navnet hans er også inkludert i tabellen: flerovium, 114.

Yuri Oganesyan var elev av Flerov og en av dem som syntetiserte rutherfordium, deretter dubnium og tyngre grunnstoffer. Takket være suksessene til sovjetiske forskere ble Russland leder i transuranløpet og opprettholder fortsatt denne statusen.

Det vitenskapelige teamet hvis arbeid førte til oppdagelsen sender sitt forslag til IUPAC. Kommisjonen vurderer fordeler og ulemper basert på følgende regler: «...nyoppdagede elementer kan navngis: (a) ved navnet på en mytologisk karakter eller et konsept (inkludert et astronomisk objekt), (b) ved navnet på et mineral eller lignende stoff, (c) med navnet på en lokalitet eller geografisk område, (d) i samsvar med egenskapene til elementet, eller (e) ved navnet på forskeren."

Navnene på de fire nye elementene tok lang tid, nesten ett år. Kunngjøringsdatoen for vedtaket ble skjøvet tilbake flere ganger. Spenningen vokste. Til slutt, 28. november 2016, etter en fem måneders frist for å motta forslag og offentlige innsigelser, fant kommisjonen ingen grunn til å avvise nihonium, moscovium, tennessine og oganesson og godkjente dem.

Forresten, suffikset "-på-" er ikke veldig typisk for kjemiske elementer. Det ble valgt for oganesson fordi de kjemiske egenskapene til det nye elementet ligner på edelgasser - denne likheten understrekes av dens konsonans med neon, argon, krypton og xenon.

Fødselen av et nytt element er en begivenhet av historiske proporsjoner. Til dags dato har elementer fra den syvende perioden frem til og med 118. blitt syntetisert, og dette er ikke grensen. Forut er den 119., 120., 121. ... Isotoper av grunnstoffer med atomnummer større enn 100 lever ofte ikke mer enn en tusendels sekund. Og det ser ut til at jo tyngre kjernen er, jo kortere levetid. Denne regelen gjelder til og med 113. element.

På 1960-tallet antydet Georgy Flerov at det ikke trenger å følges strengt ettersom man går dypere inn i tabellen. Men hvordan bevise dette? Jakten på såkalte stabilitetsøyer har vært et av de viktigste problemene i fysikk i mer enn 40 år. I 2006 bekreftet et team av forskere ledet av Yuri Oganesyan deres eksistens. Den vitenskapelige verden pustet lettet ut: Dette betyr at det er et poeng å lete etter stadig tyngre kjerner.

Korridoren til det legendariske Laboratory of Nuclear Reactions av JINR. Foto: Daria Golubovich/"Schrodingers katt"

Yuri Tsolakovich, hva er egentlig stabilitetsøyene som har blitt snakket mye om i det siste?

Yuri Oganesyan: Du vet at atomkjernene består av protoner og nøytroner. Men bare et strengt definert antall av disse "byggesteinene" er koblet til hverandre til en enkelt kropp, som representerer kjernen til et atom. Det er flere kombinasjoner som "ikke fungerer". Derfor er i prinsippet vår verden i et hav av ustabilitet. Ja, det er kjerner som har holdt seg siden dannelsen av solsystemet, de er stabile. Hydrogen, for eksempel. Vi vil kalle områder med slike kjerner for "kontinenter". Det går gradvis inn i et hav av ustabilitet når vi beveger oss mot tyngre elementer. Men det viser seg at hvis du går langt fra land, dukker det opp en øy av stabilitet, hvor langlivede kjerner blir født. Stabilitetsøya er et funn som allerede er gjort og anerkjent, men den nøyaktige levetiden til hundreåringer på denne øya er ennå ikke forutsagt godt nok.

Hvordan ble stabilitetsøyene oppdaget?

Yuri Oganesyan: Vi har lett etter dem lenge. Når en oppgave stilles, er det viktig at det er et klart svar "ja" eller "nei". Det er faktisk to grunner til et nullresultat: enten nådde du det ikke, eller det du leter etter eksisterer ikke i det hele tatt. Vi hadde null frem til 2000. Vi trodde at kanskje teoretikerne hadde rett når de malte de vakre bildene sine, men vi kunne ikke nå dem. På 90-tallet kom vi frem til at det var verdt å komplisere eksperimentet. Dette var i strid med datidens realiteter: nytt utstyr var nødvendig, men det var ikke nok midler. Likevel, ved begynnelsen av det 21. århundre, var vi klare til å prøve en ny tilnærming - bestråling av plutonium med kalsium-48.

Hvorfor er kalsium-48, denne isotopen, så viktig for deg?

Yuri Oganesyan: Den har åtte ekstra nøytroner. Og vi visste at stabilitetens øy er der det er et overskudd av nøytroner. Derfor ble den tunge isotopen av plutonium-244 bestrålt med kalsium-48. I denne reaksjonen ble en isotop av det supertunge elementet 114, flerovium-289, syntetisert, som lever i 2,7 sekunder. På skalaen til kjernefysiske transformasjoner regnes denne tiden som ganske lang og fungerer som bevis på at det eksisterer en øy med stabilitet. Vi svømte til det, og etter hvert som vi beveget oss dypere, vokste stabiliteten bare.

Et fragment av ACCULINNA-2-separatoren, som brukes til å studere strukturen til lette eksotiske kjerner. Foto: Daria Golubovich/"Schrodingers katt"

Hvorfor var det i prinsippet tillit til at det fantes øyer med stabilitet?

Yuri Oganesyan: Selvtillit dukket opp da det ble klart at kjernen har en struktur... For lenge siden, tilbake i 1928, foreslo vår store landsmann Georgy Gamow (sovjetisk og amerikansk teoretisk fysiker) at kjernefysisk materie er som en dråpe væske. Da denne modellen begynte å bli testet, viste det seg at den beskrev de globale egenskapene til kjernene overraskende godt. Men så fikk laboratoriet vårt et resultat som radikalt endret disse ideene. Vi fant at i sin normale tilstand oppfører ikke kjernen seg som en væskedråpe, er ikke en amorf kropp, men har en indre struktur. Uten den ville kjernen bare eksistert i 10-19 sekunder. Og tilstedeværelsen av strukturelle egenskaper til kjernefysisk materie fører til det faktum at kjernen lever i sekunder, timer, og vi håper at den kan leve i dager, og kanskje til og med millioner av år. Dette håpet er kanskje for dristig, men vi håper og ser etter transuranelementer i naturen.

Et av de mest spennende spørsmålene: er det en grense for mangfoldet av kjemiske elementer? Eller er det uendelig mange av dem?

Yuri Oganesyan: Dryppmodellen spådde at det ikke var flere enn hundre av dem. Fra hennes ståsted er det en grense for eksistensen av nye elementer. I dag er 118 av dem oppdaget. Hvor mange flere kan det være?.. Det er nødvendig å forstå de særegne egenskapene til «øy»-kjerner for å kunne lage en prognose for tyngre. Fra synspunktet til mikroskopisk teori, som tar hensyn til strukturen til kjernen, slutter ikke vår verden med at det hundrede elementet går ut i havet av ustabilitet. Når vi snakker om grensen for eksistensen av atomkjerner, må vi definitivt ta hensyn til dette.

Er det en prestasjon du anser som den viktigste i livet?

Yuri Oganesyan: Jeg gjør det som virkelig interesserer meg. Noen ganger blir jeg veldig revet med. Noen ganger ordner det seg, og jeg er glad det ordnet seg. Det er livet. Dette er ikke en episode. Jeg tilhører ikke kategorien mennesker som drømte om å bli vitenskapsmenn i barndommen, på skolen, nei. Men på en eller annen måte var jeg bare god i matematikk og fysikk, og så dro jeg til universitetet hvor jeg måtte ta disse eksamenene. Vel, jeg bestod. Og generelt tror jeg at i livet er vi alle veldig utsatt for ulykker. Virkelig, ikke sant? Vi tar mange steg i livet helt tilfeldig. Og så, når du blir voksen, blir du stilt spørsmålet: "Hvorfor gjorde du det?" Vel, jeg gjorde og gjorde. Dette er min vanlige vitenskapelige aktivitet.

"Vi kan få ett atom av element 118 i løpet av en måned"

Nå bygger JINR verdens første fabrikk av supertunge elementer basert på DRIBs-III (Dubna Radioactive Ion Beams) ioneakselerator, den kraftigste innen sitt energifelt. Der skal de syntetisere supertunge elementer fra den åttende perioden (119, 120, 121) og produsere radioaktive materialer til mål. Eksperimentene starter i slutten av 2017 - begynnelsen av 2018. Andrey Popeko, fra Laboratory of Nuclear Reactions oppkalt etter. G. N. Flyorov JINR, fortalte hvorfor alt dette er nødvendig.

Andrey Georgievich, hvordan forutses egenskapene til nye elementer?

Andrey Popeko: Hovedegenskapen som alle andre følger fra er massen til kjernen. Det er veldig vanskelig å forutsi det, men basert på massen kan man allerede gjette hvordan kjernen vil forfalle. Det er forskjellige eksperimentelle mønstre. Du kan studere kjernen og for eksempel prøve å beskrive dens egenskaper. Når vi vet noe om masse, kan vi snakke om energien til partikler som kjernen vil avgi og gi spådommer om levetiden. Dette er ganske tungvint og lite nøyaktig, men mer eller mindre pålitelig. Men hvis kjernen spalter spontant, blir prediksjonen mye vanskeligere og mindre nøyaktig.

Hva kan vi si om egenskapene til 118?

Andrey Popeko: Den lever i 0,07 sekunder og sender ut alfapartikler med en energi på 11,7 MeV. Det er målt. I fremtiden kan du sammenligne eksperimentelle data med teoretiske og korrigere modellen.

I et av forelesningene dine sa du at tabellen sannsynligvis ender på det 174. elementet. Hvorfor?

Andrey Popeko: Det antas at ytterligere elektroner ganske enkelt vil falle ned på kjernen. Jo mer ladning en kjerne har, jo sterkere tiltrekker den elektroner. Kjernen er pluss, elektroner er minus. På et tidspunkt vil kjernen tiltrekke seg elektroner så sterkt at de må falle ned på den. Grensen for elementer vil komme.

Kan slike kjerner eksistere?

Andrey Popeko: Hvis vi tror at element 174 eksisterer, tror vi at dets kjerne også eksisterer. Men er det det? Uran, element 92, lever i 4,5 milliarder år, og element 118 varer mindre enn et millisekund. Faktisk ble det tidligere antatt at bordet ender ved et element hvis levetid er ubetydelig. Så viste det seg at ikke alt er så enkelt om man beveger seg etter tabellen. Først synker levetiden til et element, deretter øker det neste litt, og synker så igjen.

Ruller med spormembraner - et nanomateriale for å rense blodplasma ved behandling av alvorlige infeksjonssykdommer og eliminere konsekvensene av kjemoterapi. Disse membranene ble utviklet ved Laboratory of Nuclear Reactions of JINR tilbake på 1970-tallet. Foto: Daria Golubovich/"Schrodingers katt"

Når det øker, er dette en øy av stabilitet?

Andrey Popeko: Dette er en indikasjon på at den eksisterer. Dette er godt synlig på grafene.

Hva er så selve stabilitetens øy?

Andrey Popeko: En viss region der isotopkjerner befinner seg som har lengre levetid enn naboene.

Er dette området ennå ikke funnet?

Andrey Popeko: Foreløpig er bare kanten fanget opp.

Hva vil du se etter i en supertung elementfabrikk?

Andrey Popeko: Eksperimenter med syntese av elementer tar mye tid. I gjennomsnitt seks måneder med sammenhengende arbeid. Vi kan få ett atom av grunnstoff 118 i løpet av en måned. I tillegg jobber vi med høyradioaktive materialer og våre lokaler skal oppfylle spesielle krav. Men da laboratoriet ble opprettet, eksisterte de ennå ikke. Nå bygges det et eget bygg i samsvar med alle strålesikkerhetskrav – kun for disse forsøkene. Akseleratoren er designet for syntese av transuraner. Vi vil for det første studere i detalj egenskapene til 117. og 118. elementer. For det andre, se etter nye isotoper. For det tredje, prøv å syntetisere enda tyngre elementer. Du kan få 119. og 120.

Er det noen planer om å eksperimentere med nye målmaterialer?

Andrey Popeko: Vi har allerede begynt å jobbe med titan. De brukte totalt 20 år på kalsium og fikk seks nye grunnstoffer.

Dessverre er det ikke mange vitenskapelige felt der Russland inntar en ledende posisjon. Hvordan klarer vi å vinne kampen om transuraner?

Andrey Popeko: Faktisk har lederne her alltid vært USA og Sovjetunionen. Faktum er at hovedmaterialet for å lage atomvåpen var plutonium - det måtte skaffes på en eller annen måte. Da tenkte vi: bør vi ikke bruke andre stoffer? Fra kjernefysisk teori følger det at vi må ta elementer med et partall og en odde atomvekt. Vi prøvde curium-245 - det fungerte ikke. California-249 også. De begynte å studere transuranelementer. Det skjedde slik at Sovjetunionen og Amerika var de første som tok opp denne saken. Så Tyskland - det var en diskusjon der på 60-tallet: er det verdt å engasjere seg i spillet hvis russerne og amerikanerne allerede har gjort alt? Teoretikere har overbevist at det er verdt det. Som et resultat mottok tyskerne seks elementer: fra 107 til 112. Metoden de valgte ble forresten utviklet av Yuri Oganesyan på 70-tallet. Og han, som direktør for laboratoriet vårt, løslot de ledende fysikerne for å hjelpe tyskerne. Alle ble overrasket: "Hvordan er dette?" Men vitenskap er vitenskap, det skal ikke være konkurranse her. Dersom det er mulighet for å få ny kunnskap bør du delta.

Superledende ECR-kilde - ved hjelp av hvilken stråler av høyt ladede ioner av xenon, jod, krypton, argon produseres. Foto: Daria Golubovich/"Schrodingers katt"

Valgte JINR en annen metode?

Andrey Popeko: Ja. Det viste seg at det også var vellykket. Noe senere begynte japanerne å utføre lignende eksperimenter. Og de syntetiserte den 113. Vi mottok det nesten et år tidligere som et produkt av sammenbruddet i det 115., men kranglet ikke. Gud være med dem, ikke bry deg. Denne japanske gruppen internerte hos oss - vi kjenner mange av dem personlig og er venner. Og dette er veldig bra. På en måte var det elevene våre som fikk det 113. elementet. Forresten, de bekreftet resultatene våre. Det er få som er villige til å bekrefte andres resultater.

Dette krever en viss ærlighet.

Andrey Popeko: Vel ja. Hvordan ellers? I vitenskapen er det sannsynligvis slik.

Hvordan er det å studere et fenomen som bare rundt fem hundre mennesker rundt om i verden virkelig vil forstå?

Andrey Popeko: Jeg liker. Jeg har gjort dette hele livet, 48 år.

De fleste av oss synes det er utrolig vanskelig å forstå hva du gjør. Syntese av transuranelementer er ikke et tema som diskuteres på middag med familien.

Andrey Popeko: Vi genererer ny kunnskap, og den vil ikke gå tapt. Hvis vi kan studere kjemien til individuelle atomer, så har vi analytiske metoder med høyeste følsomhet, som absolutt egner seg til å studere stoffer som forurenser miljøet. For produksjon av sjeldne isotoper i radiomedisin. Hvem vil forstå fysikken til elementærpartikler? Hvem vil forstå hva Higgs-bosonet er?

Ja. Lignende historie.

Andrey Popeko: Riktignok er det fortsatt flere mennesker som forstår hva Higgs-bosonet er enn de som forstår supertunge elementer... Eksperimenter med Large Hadron Collider gir ekstremt viktige praktiske resultater. Det var ved European Nuclear Research Center at Internett ble født.

Internett er et favoritteksempel på fysikere.

Andrey Popeko: Hva med superledning, elektronikk, detektorer, nye materialer, tomografimetoder? Dette er alle bivirkninger av høyenergifysikk. Ny kunnskap vil aldri gå tapt.

Guder og helter. Hvem ble de kjemiske grunnstoffene oppkalt etter?

Vanadium, V(1801). Vanadis er den skandinaviske gudinnen for kjærlighet, skjønnhet, fruktbarhet og krig (hvordan klarer hun alt?). Herre over valkyriene. Hun er Freya, Gefna, Hern, Mardell, Sur, Valfreya. Dette navnet er gitt til elementet fordi det danner flerfargede og veldig vakre forbindelser, og gudinnen ser ut til å være veldig vakker også.

Niob, Nb(1801). Det ble opprinnelig kalt columbium til ære for landet som den første prøven av mineralet som inneholder dette elementet ble brakt fra. Men så ble tantal oppdaget, som i nesten alle kjemiske egenskaper falt sammen med columbium. Som et resultat ble det besluttet å navngi elementet etter Niobe, datteren til den greske kongen Tantalus.

Palladium, Pd(1802). Til ære for asteroiden Pallas oppdaget samme år, hvis navn også går tilbake til mytene i antikkens Hellas.

Kadmium, Cd(1817). Dette elementet ble opprinnelig utvunnet fra sinkmalm, hvis greske navn er direkte relatert til helten Cadmus. Denne karakteren levde et lyst og begivenhetsrikt liv: han beseiret dragen, giftet seg med Harmony og grunnla Theben.

Promethium, Pm(1945). Ja, dette er den samme Prometheus som ga ild til mennesker, hvoretter han hadde alvorlige problemer med de guddommelige myndighetene. Og med lever.

Samaria, Sm(1878). Nei, dette er ikke helt til ære for byen Samara. Elementet ble isolert fra mineralet samarskitt, som ble levert til europeiske forskere av den russiske gruveingeniøren Vasily Samarsky-Bykhovets (1803-1870). Dette kan betraktes som den første oppføringen av landet vårt i det periodiske systemet (hvis du ikke tar hensyn til navnet, selvfølgelig).

Gadolinium, Gd(1880 Oppkalt etter Johan Gadolin (1760-1852), finsk kjemiker og fysiker som oppdaget grunnstoffet yttrium.

Tantal, Ta(1802). Den greske kongen Tantalus fornærmet gudene (det er forskjellige versjoner av hvorfor), som han ble torturert på alle mulige måter i underverdenen. Forskere led omtrent på samme måte da de prøvde å få tak i rent tantal. Det tok mer enn hundre år.

Thorium, Th(1828). Oppdageren var den svenske kjemikeren Jons Berzelius, som ga grunnstoffet et navn til ære for den strenge skandinaviske guden Thor.

Curium, Cm(1944). Det eneste elementet oppkalt etter to personer - Nobelprisvinnerne Pierre (1859-1906) og Marie (1867-1934) Curie.

Einsteinium, Es(1952). Alt er klart her: Einstein, en stor vitenskapsmann. Riktignok har jeg aldri vært involvert i syntesen av nye elementer.

Fermium, Fm(1952). Oppkalt til ære for Enrico Fermi (1901-1954), en italiensk-amerikansk vitenskapsmann som ga et stort bidrag til utviklingen av partikkelfysikk og skaperen av den første atomreaktoren.

Mendelevium, Md.(1955). Dette er til ære for vår Dmitry Ivanovich Mendeleev (1834-1907). Det eneste merkelige er at forfatteren av den periodiske loven ikke umiddelbart dukket opp i tabellen.

Nobelium, nei(1957). Det har vært uenighet om navnet på dette elementet i lang tid. Prioriteten i oppdagelsen tilhører forskere fra Dubna, som kalte den joliotium til ære for en annen representant for Curie-familien - svigersønnen til Pierre og Marie Frederic Joliot-Curie (også en nobelprisvinner). Samtidig foreslo en gruppe fysikere som arbeider i Sverige å forevige minnet om Alfred Nobel (1833-1896). I ganske lang tid, i den sovjetiske versjonen av det periodiske systemet, ble den 102. oppført som joliotium, og i de amerikanske og europeiske versjonene - som nobelium. Men til slutt forlot IUPAC, som anerkjente sovjetisk prioritet, den vestlige versjonen.

Lawrence, Lr(1961). Omtrent samme historie som med Nobelium. Forskere fra JINR foreslo å navngi elementet rutherfordium til ære for "kjernefysikkens far" Ernest Rutherford (1871-1937), amerikanerne - lawrencium til ære for oppfinneren av syklotronen, fysikeren Ernest Lawrence (1901-1958). Den amerikanske søknaden vant, og element 104 ble rutherfordium.

Rutherfordium, Rf(1964). I USSR ble det kalt kurchatovium til ære for den sovjetiske fysikeren Igor Kurchatov. Det endelige navnet ble godkjent av IUPAC først i 1997.

Seaborgium, Sg(1974). Det første og eneste tilfellet frem til 2016 da et kjemisk grunnstoff ble oppkalt etter en levende vitenskapsmann. Dette var et unntak fra regelen, men Glenn Seaborgs bidrag til syntesen av nye grunnstoffer var ekstremt stort (omtrent et dusin celler i det periodiske systemet).

Borii, Bh(1976). Det var også diskusjon om navn og prioritering av åpningen. I 1992 ble sovjetiske og tyske forskere enige om å navngi grunnstoffet nilsborium til ære for den danske fysikeren Niels Bohr (1885-1962). IUPAC godkjente det forkortede navnet - bohrium. Denne avgjørelsen kan ikke kalles human i forhold til skolebarn: de må huske at bor og bohrium er helt forskjellige elementer.

Meitnerium, Mt.(1982). Oppkalt etter Lise Meitner (1878-1968), en fysiker og radiokjemiker som jobbet i Østerrike, Sverige og USA. Forresten, Meitner var en av de få store forskerne som nektet å delta i Manhattan-prosjektet. Som en overbevist pasifist erklærte hun: "Jeg vil ikke lage en bombe!"

Røntgen, Rg(1994). Oppdageren av de berømte strålene, tidenes første nobelprisvinner i fysikk, Wilhelm Roentgen (1845-1923), er udødeliggjort i denne cellen. Elementet ble syntetisert av tyske forskere, selv om forskningsgruppen også inkluderte representanter fra Dubna, inkludert Andrei Popeko.

Copernicius, Cn(1996). Til ære for den store astronomen Nicolaus Copernicus (1473-1543). Hvordan han havnet på nivå med fysikerne på 1800- og 1900-tallet er ikke helt klart. Og det er slett ikke klart hva man skal kalle elementet på russisk: copernicium eller copernicium? Begge alternativene anses som akseptable.

Flerovium, Fl(1998). Ved å godkjenne dette navnet, viste det internasjonale kjemisamfunnet at det verdsetter russiske fysikeres bidrag til syntesen av nye elementer. Georgy Flerov (1913-1990) ledet laboratoriet for kjernefysiske reaksjoner ved JINR, der mange transuranelementer ble syntetisert (spesielt fra 102 til 110). Prestasjonene til JINR er også udødeliggjort i navnene til det 105. elementet ( dubnium), 115. ( Moskva- Dubna ligger i Moskva-regionen) og 118. oganesson).

Oganesson, Og(2002). Amerikanerne kunngjorde opprinnelig syntesen av element 118 i 1999. Og de foreslo å kalle det Giorsi til ære for fysikeren Albert Giorso. Men eksperimentet deres viste seg å være feil. Prioriteten til oppdagelsen ble anerkjent av forskere fra Dubna. Sommeren 2016 anbefalte IUPAC å gi elementet navnet oganesson til ære for Yuri Oganesyan.

I den siste artikkelen i serien "Opprinnelsen til navnene på kjemiske elementer," vil vi se på elementer som fikk navnene sine til ære for forskere og forskere.

Gadolinium

I 1794 oppdaget den finske kjemikeren og mineralogen Johan Gadolin et oksid av et ukjent metall i et mineral funnet i nærheten av Ytterby. I 1879 kalte Lecoq de Boisbaudran dette oksidet gadoliniumjord (Gadolinia), og da metallet ble isolert fra det i 1896, ble det kalt gadolinium. Dette var første gang et kjemisk grunnstoff ble oppkalt etter en vitenskapsmann.

Samarium

På midten av 40-tallet av 1800-tallet ble gruveingeniør V.E. Samarsky-Bykhovets ga den tyske kjemikeren Heinrich Rose prøver av det svarte Ural-mineralet funnet i Ilmen-fjellene for forskning. Kort tid før dette ble mineralet undersøkt av Heinrichs bror, Gustav, og kalt mineralet uranotantalum. Heinrich Rose, som et tegn på takknemlighet, foreslo å gi mineralet nytt navn og kalle det samarskitt. Som Rose skrev, "til ære for oberst Samarsky, ved hvis fordel jeg var i stand til å gjøre alle de ovennevnte observasjonene på dette mineralet." Tilstedeværelsen av et nytt element i samarskite ble bevist først i 1879 av Lecoq de Boisbaudran, som kalte dette elementet samarium.

Fermium og einsteinium

I 1953, i produktene fra den termonukleære eksplosjonen som amerikanerne utførte i 1952, ble det oppdaget isotoper av to nye grunnstoffer, som ble kalt fermium og einsteinium - til ære for fysikerne Enrico Fermi og Albert Einstein.

Curium

Grunnstoffet ble oppnådd i 1944 av en gruppe amerikanske fysikere ledet av Glenn Seaborg ved å bombardere plutonium med heliumkjerner. Han ble oppkalt etter Pierre og Marie Curie. I elementtabellen er curium plassert rett under gadolinium - så da forskerne fant på et navn på det nye grunnstoffet, hadde de sannsynligvis også i tankene at gadolinium var det første grunnstoffet oppkalt etter vitenskapsmannen. I elementsymbolet (Cm) representerer den første bokstaven etternavnet Curie, den andre bokstaven representerer fornavnet Marie.

Mendelevium

Det ble først kunngjort i 1955 av Seaborgs gruppe, men det var først i 1958 at pålitelige data ble innhentet på Berkeley. Oppkalt til ære for D.I. Mendeleev.

Nobelium

Oppdagelsen ble først rapportert i 1957 av en internasjonal gruppe forskere som jobbet i Stockholm, som foreslo å navngi elementet til ære for Alfred Nobel. Senere viste det seg at resultatene som ble oppnådd var feilaktige. De første pålitelige dataene om element 102 ble oppnådd i USSR av gruppen til G.N. Flerov i 1966. Forskere foreslo å gi elementet nytt navn til ære for den franske fysikeren Frederic Joliot-Curie og kalle det joliotium (Jl). Som et kompromiss var det et forslag om å navngi elementet Flerovium - til ære for Flerov. Spørsmålet forble åpent, og i flere tiår ble Nobelium-symbolet plassert i parentes. Dette var for eksempel tilfellet i 3. bind av Chemical Encyclopedia, utgitt i 1992, som inneholdt en artikkel om Nobelium. Men over tid ble problemet løst, og fra og med 4. bind av dette leksikon (1995), så vel som i andre publikasjoner, ble Nobelium-symbolet frigjort fra parentes. Generelt har det vært intense debatter om spørsmålet om prioritet i oppdagelsen av transuranelementer i mange år - se artiklene "Brackets i det periodiske systemet." Epilog" ("Chemistry and Life", 1992, nr. 4) og "Denne gangen - for alltid?" ("Chemistry and Life", 1997, nr. 12). For elementnavn 102 til 109 ble den endelige avgjørelsen tatt 30. august 1997. I samsvar med denne avgjørelsen er navnene på supertunge elementer gitt her.

Lawrence

Produksjonen av forskjellige isotoper av element 103 ble rapportert i 1961 og 1971 (Berkeley), i 1965, 1967 og 1970 (Dubna). Elementet ble oppkalt etter Ernest Orlando Lawrence, en amerikansk fysiker og oppfinner av syklotronen. Berkeley National Laboratory er oppkalt etter Lawrence. I mange år ble symbolet Lr satt i parentes i våre periodiske tabeller.

Rutherfordium

De første eksperimentene for å oppnå element 104 ble utført i USSR av Ivo Zvara og hans kolleger tilbake på 60-tallet. G.N. Flerov og hans medarbeidere rapporterte at de fikk en annen isotop av dette elementet. Det ble foreslått å kalle det kurchatovium (symbol Ku) - til ære for lederen av atomprosjektet i USSR. I.V. Kurchatova. Amerikanske forskere som syntetiserte dette elementet i 1969 brukte en ny identifiseringsteknikk, og trodde at de tidligere oppnådde resultatene ikke kunne betraktes som pålitelige. De foreslo navnet rutherfordium - til ære for den fremragende engelske fysikeren Ernest Rutherford, foreslo IUPAC navnet dubnium for dette elementet. Den internasjonale kommisjonen konkluderte med at æren av åpningen skulle deles av begge grupper.

Seaborgium

Element 106 ble oppnådd i USSR. G.N. Flerov og hans kolleger i 1974 og nesten samtidig i USA. G. Seaborg og hans stab. I 1997 godkjente IUPAC navnet seaborgium for dette grunnstoffet, til ære for patriarken til amerikanske atomforskere Seaborg, som deltok i oppdagelsen av plutonium, americium, curium, berkelium, californium, einsteinium, fermium, mendelevium og som dermed tiden var 85 år gammel. Det er et kjent fotografi der Seaborg står nær bordet med elementer og peker med et smil på symbolet Sg.

Borius

Den første pålitelige informasjonen om egenskapene til element 107 ble innhentet i Tyskland på 1980-tallet. Grunnstoffet er oppkalt etter den store danske vitenskapsmannen Niels Bohr.