De mest kända fysikerna i världen. Forskare, efter vilka måttenheterna fick namnet Vad är då stabilitetens ö

Den 22 februari 1857 föddes den tyske fysikern Heinrich Rudolf Hertz, efter vilken frekvensenheten döptes. Du har sett hans namn mer än en gång i skolböckerna om fysik. sajten påminner om kända vetenskapsmän vars upptäckter förevigat deras namn inom vetenskapen.

Blaise Pascal (1623−1662)

"Lyckan ligger bara i fred, inte i krångel", sa den franske vetenskapsmannen Blaise Pascal. Det verkar som att han själv inte strävade efter lycka, och lade hela sitt liv på ihärdig forskning inom matematik, fysik, filosofi och litteratur. Den framtida vetenskapsmannen utbildades av sin far efter att ha sammanställt ett extremt komplext program inom naturvetenskap. Redan vid 16 års ålder skrev Pascal verket "Experiment på koniska snitt". Nu heter satsen som detta arbete berättades om Pascals sats. Den lysande vetenskapsmannen blev en av grundarna av matematisk analys och sannolikhetsteori och formulerade också hydrostatikens huvudlag. Pascal ägnade sin fritid åt litteratur. Hans penna tillhör "Letters of the Provincial", som förlöjligar jesuiterna och allvarliga religiösa verk.

Pascal ägnade sin fritid åt litteratur

Isaac Newton (1643−1727)

Läkarna trodde att det var osannolikt att Isaac skulle leva till hög ålder och lida av allvarliga sjukdomar.Som barn var hans hälsa mycket dålig. Istället levde den engelske vetenskapsmannen i 84 år och lade grunden till modern fysik. Newton ägnade all sin tid åt vetenskap. Hans mest kända upptäckt var tyngdlagen. Forskaren formulerade tre lagar för klassisk mekanik, analysens huvudsats, gjorde viktiga upptäckter inom färgteorin och uppfann ett spegelteleskop.Kraftenheten, det internationella priset inom fysikområdet, 7 lagar och 8 satser är uppkallade efter Newton.

Daniel Gabriel Fahrenheit 1686−1736

Enheten för temperaturmätning, grader Fahrenheit, är uppkallad efter vetenskapsmannen.Daniel kom från en rik köpmannafamilj. Hans föräldrar hoppades att han skulle fortsätta familjeföretaget, så den framtida vetenskapsmannen studerade handel.

Fahrenheitskalan används fortfarande i stor utsträckning i USA.

Om han vid något tillfälle inte visat intresse för tillämpad naturvetenskap, då skulle det temperaturmätsystem som länge dominerat Europa inte ha dykt upp. Det kan dock inte kallas idealiskt, eftersom forskaren för 100 grader tog kroppstemperaturen på sin fru, som tyvärr var förkyld vid den tiden.Trots det faktum att den tyska forskarens system under andra hälften av 1900-talet ersattes av Celsius-skalan, används Fahrenheit-temperaturskalan fortfarande i stor utsträckning i USA.

Anders Celsius (1701−1744)

Det är ett misstag att tro att en vetenskapsmans liv fortsatte i studien

Graden Celsius fick sitt namn efter den svenske vetenskapsmannen.Det är inte konstigt att Anders Celsius ägnade sitt liv åt vetenskapen. Hans far och båda farfäder undervisade vid ett svenskt universitet, och hans farbror var orientalist och botaniker. Anders var främst intresserad av fysik, geologi och meteorologi. Det är ett misstag att tro att en vetenskapsmans liv bara tillbringades på hans kontor. Han deltog i expeditioner till ekvatorn, till Lappland och studerade norrsken. Under tiden uppfann Celsius temperaturskalan, där 0 grader togs som kokpunkt för vatten och 100 grader som smälttemperatur för is. Därefter omvandlade biologen Carl Linnaeus Celsiusskalan, och idag används den över hela världen.

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

Folk runt omkring lade märke till i Alessandro Volta hur en framtida vetenskapsman skapades redan som barn. Vid 12 års ålder bestämde sig en nyfiken pojke för att utforska en källa nära huset, där glimmerbitar lyste och nästan drunknade.

Alessandro fick sin grundutbildning vid Royal Seminary i den italienska staden Como. Vid 24 försvarade han sin avhandling.

Alessandro Volta fick titeln senator och greve av Napoleon

Volta designade världens första kemiska källa för elektrisk ström - "Voltaic Pillar". Han demonstrerade framgångsrikt en revolutionerande upptäckt för vetenskapen i Frankrike, för vilken han fick titeln senator och greve av Napoleon Bonaparte. För att hedra forskaren heter måttenheten för elektrisk spänning Volt.

Andre-Marie Ampère (1775−1836)

Den franske vetenskapsmannens bidrag till vetenskapen är svårt att överskatta. Det var han som introducerade begreppen "elektrisk ström" och "cybernetik". Studiet av elektromagnetism gjorde det möjligt för Ampère att formulera lagen om interaktion mellan elektriska strömmar och bevisa satsen om cirkulationen av ett magnetfält.Enheten för elektrisk ström är uppkallad efter honom.

Georg Simon Ohm (1787−1854)

Han fick sin grundutbildning på en skola där bara en lärare arbetade. Den framtida vetenskapsmannen studerade verken om fysik och matematik på egen hand.

George drömde om att reda ut naturfenomenen, och han lyckades ganska bra. Han bevisade sambandet mellan resistans, spänning och ström i en krets. Ohms lag känner (eller vill tro att han känner) varje elev.Georg tog också doktorsexamen och delade med sig av sina kunskaper till tyska universitetsstudenter genom åren.Enheten för elektriskt motstånd är uppkallad efter honom.

Heinrich Rudolf Hertz (1857−1894)

Utan den tyska fysikerns upptäckter skulle tv och radio helt enkelt inte existera. Heinrich Hertz undersökte de elektriska och magnetiska fälten, experimentellt bekräftade Maxwells elektromagnetiska teori om ljus. För sin upptäckt fick han flera prestigefyllda vetenskapliga utmärkelser, inklusive till och med den japanska orden av den heliga skatten.

Kemi är en vetenskap med en lång historia. Många kända forskare bidrog till dess utveckling. Du kan se reflektionen av deras prestationer i tabellen över kemiska element, där det finns ämnen uppkallade efter dem. Vad exakt och vad är historien om deras utseende? Låt oss överväga frågan i detalj.

Einsteinium

Det är värt att börja lista med en av de mest kända. Einsteinium tillverkades på konstgjord väg och fick sitt namn efter 1900-talets största fysiker. Grundämnet har ett atomnummer på 99, det har inga stabila isotoper och tillhör transuranet, av vilket det var det sjunde som upptäcktes. Den identifierades av Ghiorsos team i december 1952. Einsteinium kan hittas i dammet efter en termonukleär explosion. För första gången utfördes arbetet med honom vid strålningslaboratoriet vid University of California, och sedan i Argonne och Los Alamos. isotoper är tjugo dagar, vilket gör einsteinium inte det farligaste radioaktiva grundämnet. Att studera det är ganska svårt på grund av svårigheten att få det under konstgjorda förhållanden. I hög flyktighet kan det erhållas som ett resultat av en kemisk reaktion med litium, de resulterande kristallerna kommer att ha en ansiktscentrerad kubisk struktur. I vattenlösning ger elementet en grön färg.

Curium

Historien om upptäckten av kemiska element och relaterade processer är omöjlig utan att nämna denna familjs verk. Maria Sklodowska och gjorde ett stort bidrag till utvecklingen av världsvetenskapen. Deras arbete som grundare av vetenskapen om radioaktivitet återspeglar elementet som namnges därefter. Curium tillhör aktinidfamiljen och har ett atomnummer på 96. Den har inga stabila isotoper. Den mottogs första gången 1944 av amerikanerna Seaborg, James och Giorso. Vissa curiumisotoper har otroligt långa halveringstider. I en kärnreaktor kan de skapas i kilogram kvantiteter genom att bestråla uran eller plutonium med neutroner.

Grundämnet curium är en silverfärgad metall med en smältpunkt på tusen trehundrafyrtio grader Celsius. Det separeras från andra aktinider med jonbytesmetoder. Den starka värmeavgivningen gör att den kan användas för tillverkning av strömkällor med kompakta dimensioner. Andra kemiska grundämnen uppkallade efter forskare har ofta inte så relevanta praktiska tillämpningar, medan curium kan användas för att skapa generatorer som kan fungera i flera månader.

Mendelevium

Det är omöjligt att glömma skaparen av det viktigaste klassificeringssystemet i kemins historia. Mendeleev var en av det förflutnas största vetenskapsmän. Därför återspeglas historien om upptäckten av kemiska element inte bara i hans bord, utan också i namnen till hans ära. Ämnet erhölls 1955 av Harvey, Ghiorso, Choppin, Thompson och Seaborg. Grundämnet mendelevium tillhör aktinidfamiljen och har atomnummer 101. Det är radioaktivt och sker under en kärnreaktion som involverar einsteinium. Som ett resultat av de första experimenten lyckades amerikanska forskare få endast sjutton atomer av mendelevium, men även denna mängd var tillräckligt för att bestämma dess egenskaper och placera den i det periodiska systemet.

Nobelium

Upptäckten av kemiska grundämnen sker ofta som ett resultat av konstgjorda processer i laboratoriet. Det gäller även nobelium, som mottogs första gången 1957 av en grupp forskare från Stockholm, som föreslog att det skulle döpas till grundaren av fonden för internationella vetenskapliga priser. Grundämnet har atomnummer 102 och tillhör aktinidfamiljen. Tillförlitliga data om nobeliums isotoper erhölls på sextiotalet av forskare från Sovjetunionen, ledda av Flerov. För att syntetisera U-, Pu- och Am-kärnorna bestrålades de med O-, N- och Ne-joner. Som ett resultat erhölls isotoper med masstal från 250 till 260, vars längsta livslängd var ett element med en halveringstid på en och en halv timme. Flyktigheten hos nobeliumklorid är nära den för andra aktinider, som också erhålls i resultaten av experiment i laboratorier.

Laurence

Ett kemiskt grundämne från aktinidfamiljen med atomnummer 103, liksom många andra liknande, erhölls på konstgjord väg. Lawrencium har inga stabila isotoper. För första gången syntetiserades den av amerikanska forskare under ledning av Ghiorso 1961. Resultaten av experimenten kunde inte längre upprepas, men elementnamnet som valdes initialt förblev detsamma. Information om isotoper erhölls av sovjetiska fysiker från Joint Institute for Nuclear Research i Dubna. De erhöll dem genom att bestråla americium med accelererade syrejoner. Kärnan av lawrencium är känd för att avge radioaktiv strålning, och halveringstiden tar ungefär en halv minut. 1969 lyckades forskare från Dubna få andra isotoper av elementet. Fysiker från American University i Berkeley skapade nya 1971. Deras massatal varierade från 257 till 260, och isotopen med en halveringstid på tre minuter visade sig vara den mest stabila. Lawrenciums kemiska egenskaper liknar de hos andra tunga aktinider - detta har fastställts genom flera vetenskapliga experiment.

Rutherfordium

Lista de kemiska elementen uppkallade efter forskare, det är värt att nämna den här. Rutherfordium har serienummer 104 och är en del av den fjärde gruppen av det periodiska systemet. För första gången skapades detta transuranelement av en grupp forskare från Dubna 1964. Detta hände i processen att bombardera Kaliforniens atom med kolkärnor. Det beslutades att namnge det nya grundämnet för att hedra kemisten Rutherford från Nya Zeeland. Rutherfordium förekommer inte i naturen. Dess längsta livslängd isotop har en halveringstid på sextiofem sekunder. Det finns ingen praktisk tillämpning för detta element i det periodiska systemet.

Seaborgium

Upptäckten av de kemiska elementen har blivit en viktig del av den amerikanska fysikern Albert Ghiorsos karriär. Seaborgium erhölls av honom 1974. Detta är ett kemiskt element från den sjätte periodiska gruppen med atomnummer 106 och en vikt av 263. Det upptäcktes som ett resultat av bombarderingen av Kaliforniens atomer med syrekärnor. I processen erhölls endast ett fåtal atomer, så det visade sig vara svårt att studera grundämnets egenskaper i detalj. Seaborgium förekommer inte i naturen, så det är av exceptionellt vetenskapligt intresse.

Bory

Lista de kemiska elementen uppkallade efter forskare, det är värt att nämna den här. Borium tillhör den sjunde gruppen av Mendeleev. Den har atomnummer 107 och vikt 262. Den erhölls först 1981 i Tyskland, i staden Darmstadt. Forskarna Armbrusten och Manzenberg bestämde sig för att döpa den efter Niels Bohr. Grundämnet erhölls genom att bombardera vismutatomen med kromkärnor. Borium tillhör transuranmetallerna. Under experimentet erhölls endast ett fåtal atomer, vilket inte räcker för en djupgående studie. Eftersom det inte finns några analoger i vilda djur är bohrium av värde endast inom ramen för vetenskapligt intresse, precis som rutherfordiumet som nämns ovan, också skapat på konstgjord väg i laboratoriet.

International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) godkände namnen på de nya fyra elementen i det periodiska systemet: 113:e, 115:e, 117:e och 118:e. Den senare är uppkallad efter den ryske fysikern, akademikern Yuri Oganesyan. Forskare kom "in i lådan" innan: Mendeleev, Einstein, Bohr, Rutherford, Curie-paret... Men bara andra gången i historien hände detta under en forskares liv. Prejudikatet inträffade 1997, när Glenn Seaborg fick en sådan ära. Yuri Oganesyan har länge varit tippad för Nobelpriset. Men du förstår, att få en egen cell i det periodiska systemet är mycket coolare.

I de nedre raderna i tabellen kan du enkelt hitta uran, dess atomnummer är 92. Alla efterföljande grundämnen, från och med den 93:e, är de så kallade transuranerna. Några av dem dök upp för cirka 10 miljarder år sedan som ett resultat av kärnreaktioner inuti stjärnor. Spår av plutonium och neptunium har hittats i jordskorpan. Men de flesta av transuranelementen förföll för länge sedan, och nu kan man bara förutsäga vad de var, för att sedan försöka återskapa dem i laboratoriet.

De första som gjorde detta 1940 var de amerikanska forskarna Glenn Seaborg och Edwin Macmillan. Plutonium föds. Senare syntetiserade Seaborgs grupp americium, curium, berkelium... Vid den tiden hade nästan hela världen gått med i kapplöpningen om supertunga kärnor.

Yuri Oganesyan (f. 1933). MEPhI-examen, expert inom kärnfysikområdet, akademiker vid Ryska vetenskapsakademin, vetenskaplig chef för JINR Laboratory of Nuclear Reactions. Ordförande i det vetenskapliga rådet för den ryska vetenskapsakademin för tillämpad kärnfysik. Han har hederstitlar vid universitet och akademier i Japan, Frankrike, Italien, Tyskland och andra länder. Han tilldelades Sovjetunionens statliga pris, Orden för den röda fanan för arbete, Friendship of Peoples, "For Merit to the Fatherland", etc. Foto: wikipedia.org

1964 syntetiserades ett nytt kemiskt element med atomnummer 104 för första gången i Sovjetunionen, vid Joint Institute for Nuclear Research (JINR), som ligger i Dubna, nära Moskva. Detta element fick senare namnet "rutherfordium". Georgy Flerov, en av grundarna av institutet, övervakade projektet. Hans namn är också inskrivet i tabellen: Flerovium, 114.

Yuri Oganesyan var elev till Flerov och en av dem som syntetiserade rutherfordium, sedan dubnium och tyngre grundämnen. Tack vare framgångarna för sovjetiska forskare har Ryssland blivit en ledare i den transuraniska rasen och har behållit denna status till denna dag.

Det vetenskapliga teamet vars arbete ledde till upptäckten skickar sitt förslag till IUPAC. Kommissionen överväger argumenten för och emot, utifrån följande regler: "... nyupptäckta element kan benämnas: (a) med namnet på en mytologisk karaktär eller begrepp (inklusive ett astronomiskt objekt), (b) av namn på ett mineral eller liknande ämne, (c) med namnet på en ort eller geografiskt område, (d) av ett grundämnes egenskaper, eller (e) med namnet på en vetenskapsman."

Namnen på de fyra nya elementen var tilldelade under lång tid, nästan ett år. Datumet för tillkännagivandet av beslutet sköts tillbaka flera gånger. Spänningen växte. Slutligen, den 28 november 2016, efter fem månaders tidsfrist för att ta emot förslag och offentliga invändningar, fann kommissionen ingen anledning att avslå nihonium, moscovium, tennessine och oganesson och godkände dem.

Förresten, suffixet "-på-" är inte särskilt typiskt för kemiska element. Det valdes för oganesson eftersom de kemiska egenskaperna hos det nya elementet liknar inerta gaser - denna likhet betonar konsonansen med neon, argon, krypton, xenon.

Födelsen av ett nytt element är en händelse av historiska proportioner. Hittills har elementen från den sjunde perioden fram till och med den 118:e syntetiserats, och detta är inte gränsen. Framåt är den 119:e, 120:e, 121:e ... Isotoper av element med atomnummer över 100 lever ofta inte mer än en tusendels sekund. Och det verkar som att ju tyngre kärnan är, desto kortare livslängd. Denna regel är giltig till och med det 113:e elementet.

På 1960-talet föreslog Georgij Flerov att det inte skulle följas strikt när man går djupare in i tabellen. Men hur bevisar man det? Sökandet efter de så kallade stabilitetsöarna har varit en av fysikens viktigaste uppgifter i mer än 40 år. År 2006 bekräftade ett team av forskare under ledning av Yuri Oganesyan deras existens. Den vetenskapliga världen andades ut: det betyder att det finns en mening med att leta efter allt tyngre kärnor.

Korridoren för det legendariska JINR Laboratory of Nuclear Reactions. Foto: Daria Golubovich/Schrödingers katt

Yuri Tsolakovich, vilka är stabilitetsöarna som det har pratats mycket om på sistone?

Yuri Oganesyan: Du vet att atomernas kärnor är uppbyggda av protoner och neutroner. Men bara ett strikt definierat antal av dessa "tegelstenar" är förbundna med varandra till en enda kropp, som representerar atomens kärna. Det finns fler kombinationer som "inte fungerar". Därför är vår värld i princip i ett hav av instabilitet. Ja, det finns kärnor som finns kvar sedan solsystemets bildande, de är stabila. Väte till exempel. Områden med sådana kärnor kommer att kallas "kontinent". Det bleknar gradvis till ett hav av instabilitet när vi rör oss mot tyngre element. Men det visar sig att om man går långt från land uppstår en ö av stabilitet, där långlivade kärnor föds. Stabilitetsön är en upptäckt som redan har gjorts, erkänd, men den exakta levnadstiden för hundraåringar på denna ö är ännu inte tillräckligt förutspådd.

Hur upptäcktes stabilitetens öar?

Yuri Oganesyan: Vi har letat efter dem länge. När en uppgift ställs är det viktigt att det finns ett tydligt svar "ja" eller "nej". Det finns faktiskt två anledningar till nollresultatet: antingen nådde du det inte eller så finns det inte alls det du letar efter. Vi hade "noll" fram till 2000. Vi trodde att teoretikerna kanske har rätt när de målar sina vackra bilder, men vi kan inte nå dem. På 90-talet kom vi fram till att det är värt att komplicera experimentet. Detta stred mot den tidens realitet: ny utrustning behövdes, men det fanns inte tillräckligt med medel. Ändå, i början av 2000-talet, var vi redo att prova ett nytt tillvägagångssätt - att bestråla plutonium med kalcium-48.

Varför är kalcium-48, just denna isotop, så viktig för dig?

Yuri Oganesyan: Den har åtta extra neutroner. Och vi visste att stabilitetens ö är där det finns ett överskott av neutroner. Därför bestrålades den tunga isotopen av plutonium-244 med kalcium-48. I denna reaktion syntetiserades en isotop av det supertunga elementet 114, flerovium-289, som lever i 2,7 sekunder. På skalan av kärnkraftsomvandlingar anses denna tid vara ganska lång och tjänar som bevis på att en ö av stabilitet existerar. Vi simmade till det, och när vi gick djupare in i stabiliteten bara växte.

Ett fragment av ACCULINNA-2-separatorn, som används för att studera strukturen hos lätta exotiska kärnor. Foto: Daria Golubovich/Schrödingers katt

Varför fanns det i princip förtroende för att det fanns öar av stabilitet?

Yuri Oganesyan: Förtroende dök upp när det stod klart att kärnan har en struktur ... För länge sedan, redan 1928, föreslog vår store landsman Georgy Gamov (sovjetisk och amerikansk teoretisk fysiker) att kärnämne ser ut som en droppe vätska. När denna modell började testas visade det sig att den beskriver kärnornas globala egenskaper förvånansvärt väl. Men så fick vårt laboratorium ett resultat som radikalt förändrade dessa idéer. Vi fick reda på att i det normala tillståndet beter sig kärnan inte som en droppe vätska, är inte en amorf kropp, utan har en inre struktur. Utan den skulle kärnan existera i endast 10-19 sekunder. Och närvaron av strukturella egenskaper hos kärnämne leder till det faktum att kärnan lever i sekunder, timmar, och vi hoppas att den kan leva i dagar, och kanske till och med miljoner år. Detta hopp kan vara för djärvt, men vi hoppas och letar efter transuranelement i naturen.

En av de mest spännande frågorna: finns det en gräns för mångfalden av kemiska grundämnen? Eller finns det ett oändligt antal av dem?

Yuri Oganesyan: Droppmodellen förutspådde att det inte fanns fler än hundra av dem. Ur hennes synvinkel finns det en gräns för att det finns nya element. Idag har 118 av dem upptäckts. Hur många fler kan det finnas?.. Det är nödvändigt att förstå de utmärkande egenskaperna hos "ö"-kärnor för att göra en prognos för tyngre. Ur den mikroskopiska teorins synvinkel, som tar hänsyn till kärnans struktur, slutar vår värld inte med att det hundrade elementet kommer in i havet av instabilitet. När vi talar om gränsen för atomkärnors existens måste vi ta hänsyn till detta.

Finns det någon prestation som du anser vara den viktigaste i livet?

Yuri Oganesyan: Jag gör det jag verkligen är intresserad av. Ibland blir jag väldigt medtagen. Ibland blir det något, och jag är glad att det blev det. Sånt är livet. Det här är inte ett avsnitt. Jag tillhör inte kategorin människor som drömde om att bli vetenskapsmän i barndomen, i skolan, nej. Men jag var bara på något sätt bra på matematik och fysik, så jag gick till universitetet där jag var tvungen att ta de här proven. Nåväl, jag klarade. Och i allmänhet tror jag att i livet är vi alla mycket utsatta för slumpen. Sant, eller hur? Vi tar många steg i livet på ett helt slumpmässigt sätt. Och sedan när man blir vuxen får man frågan: "Varför gjorde du det här?". Jo, det gjorde jag och det gjorde jag. Det här är min vanliga sysselsättning med vetenskap.

"Vi kan få en atom av det 118:e grundämnet på en månad"

Nu bygger JINR världens första supertunga elementfabrik baserad på jonacceleratorn DRIBs-III (Dubna Radioactive Ion Beams), den kraftfullaste inom sitt energiområde. Där kommer de att syntetisera supertunga element från den åttonde perioden (119, 120, 121) och producera radioaktiva material för mål. Experimenten börjar i slutet av 2017 - början av 2018. Andrei Popeko, från Laboratory of Nuclear Reactions. G. N. Flerov JINR, berättade varför allt detta behövs.

Andrei Georgievich, hur förutsägs egenskaperna hos nya element?

Andrew Popeko: Den huvudsakliga egenskapen från vilken alla de andra följer är kärnans massa. Det är mycket svårt att förutsäga det, men baserat på massan är det redan möjligt att anta hur kärnan kommer att förfalla. Det finns olika experimentella mönster. Du kan studera kärnan och, säg, försöka beskriva dess egenskaper. Genom att veta något om massan kan man prata om energin hos partiklarna som kärnan kommer att avge, göra förutsägelser om dess livslängd. Detta är ganska besvärligt och inte särskilt exakt, men mer eller mindre tillförlitligt. Men om kärnan delar sig spontant blir förutsägelsen mycket svårare och mindre exakt.

Vad kan vi säga om egenskaperna hos 118:e?

Andrew Popeko: Den lever i 0,07 sekunder och avger alfapartiklar med en energi på 11,7 MeV. Det är uppmätt. I framtiden är det möjligt att jämföra experimentella data med teoretiska och korrigera modellen.

I en av föreläsningarna sa du att bordet kan sluta vid det 174:e elementet. Varför?

Andrew Popeko: Det antas att ytterligare elektroner helt enkelt kommer att falla på kärnan. Ju större laddningen av kärnan är, desto mer attraherar den elektroner. Kärnan är plus, elektronerna är minus. Vid något tillfälle kommer kärnan att dra till sig elektroner så starkt att de måste falla på den. Det kommer att finnas en gräns för element.

Kan sådana kärnor existera?

Andrew Popeko: Om vi ​​antar att det 174:e elementet existerar, tror vi att dess kärna också existerar. Men är det? Uranus, element 92, lever i 4,5 miljarder år, medan element 118 lever i mindre än en millisekund. Tidigare ansågs faktiskt att bordet tar slut på ett element vars livslängd är försumbart liten. Sedan visade det sig att allt inte är så enkelt om man rör sig längs bordet. Först sjunker livslängden för elementet, sedan, för nästa, ökar den något och faller sedan igen.

Rullar med spårmembran - ett nanomaterial för att rena blodplasma vid behandling av allvarliga infektionssjukdomar, vilket eliminerar effekterna av kemoterapi. Dessa membran utvecklades vid JINR Laboratory of Nuclear Reactions redan på 1970-talet. Foto: Daria Golubovich/Schrödingers katt

När den ökar – är det här stabilitetens ö?

Andrew Popeko: Detta är en indikation på att han är det. Detta syns tydligt på graferna.

Vad är då själva stabilitetens ö?

Andrew Popeko: Något område där det finns kärnor av isotoper som har en längre livslängd jämfört med sina grannar.

Finns detta område ännu inte hittat?

Andrew Popeko: Hittills är det bara själva kanten som har krokat.

Vad kommer du att leta efter i den supertunga elementfabriken?

Andrew Popeko: Experiment med syntes av element tar mycket tid. I genomsnitt sex månaders kontinuerligt arbete. Vi kan få en atom av det 118:e grundämnet på en månad. Dessutom arbetar vi med högradioaktiva material och våra lokaler ska uppfylla särskilda krav. Men när laboratoriet skapades fanns de inte ännu. Nu byggs en separat byggnad i enlighet med alla strålsäkerhetskrav - endast för dessa experiment. Acceleratorn är designad speciellt för syntes av transuraner. Vi kommer först att i detalj studera egenskaperna hos de 117:e och 118:e elementen. För det andra, leta efter nya isotoper. För det tredje, försök att syntetisera ännu tyngre element. Du kan få 119:e och 120:e.

Planerar du att experimentera med nya målmaterial?

Andrew Popeko: Vi har redan börjat arbeta med titan. De spenderade totalt 20 år på kalcium - de fick sex nya grundämnen.

Tyvärr finns det inte så många vetenskapliga områden där Ryssland intar en ledande position. Hur lyckas vi vinna kampen för transuraner?

Andrew Popeko: I själva verket har ledarna här alltid varit USA och Sovjetunionen. Faktum är att plutonium var huvudmaterialet för att skapa atomvapen - det måste erhållas på något sätt. Då tänkte vi: varför inte använda andra ämnen? Av kärnteorin följer att du måste ta element med ett jämnt tal och en udda atomvikt. Vi provade curium-245 - passade inte. California-249 också. De började studera transuranelement. Det hände så att Sovjetunionen och Amerika var de första att ta itu med denna fråga. Sedan Tyskland - det var en diskussion där på 60-talet: är det värt att engagera sig i spelet om ryssarna och amerikanerna redan har gjort allt? Teoretiker övertygade om att det är värt det. Som ett resultat fick tyskarna sex element: från 107:e till 112:e. Metoden de valde utvecklades förresten på 70-talet av Yuri Oganesyan. Och han, som är chef för vårt laboratorium, lät de ledande fysikerna gå för att hjälpa tyskarna. Alla blev förvånade: "Hur är det?" Men vetenskap är vetenskap, det borde inte finnas någon konkurrens. Om det finns möjlighet att få ny kunskap är det nödvändigt att delta.

Superledande ECR-källa - med hjälp av vilken strålar av högt laddade joner av xenon, jod, krypton, argon erhålls. Foto: Daria Golubovich/Schrödingers katt

Valde JINR en annan metod?

Andrew Popeko: Ja. Det visade sig vara lyckat också. Något senare började japanerna utföra liknande experiment. Och de syntetiserade den 113:e. Vi fick det nästan ett år för tidigt som en förfallsprodukt av 115:e, men bråkade inte. Gud välsigne dem, oroa dig inte. Den här japanska gruppen tränade med oss ​​- vi känner många av dem personligen, vi är vänner. Och det här är väldigt bra. På sätt och vis är det våra elever som fått det 113:e momentet. Förresten, de bekräftade också våra resultat. Det är få som vill bekräfta andras resultat.

Detta kräver en viss grad av ärlighet.

Andrew Popeko: Men ja. Hur annars? Inom vetenskapen är det så här.

Hur är det att studera ett fenomen som verkligen kommer att förstås av femhundra människor över hela världen?

Andrew Popeko: Jag gillar. Jag har gjort det här i hela mitt liv, 48 år.

De flesta av oss tycker att det är otroligt svårt att förstå vad man gör. Syntesen av transuranelement är inte ett ämne som diskuteras under middagen med familjen.

Andrew Popeko: Vi genererar ny kunskap och den kommer inte att gå förlorad. Om vi ​​kan studera enskilda atomers kemi, så har vi analytiska metoder av högsta känslighet, som säkert lämpar sig för att studera ämnen som förorenar miljön. För framställning av de mest sällsynta isotoperna inom radiomedicin. Och vem kommer att förstå elementarpartiklarnas fysik? Vem kommer att förstå vad Higgs-bosonen är?

Ja. Liknande historia.

Andrew Popeko: Det är sant att det fortfarande finns fler människor som förstår vad Higgs-bosonen är än de som förstår supertunga element ... Experiment på Large Hadron Collider ger exceptionellt viktiga praktiska resultat. Det var på European Centre for Nuclear Research som Internet dök upp.

Internet är ett favoritexempel på fysiker.

Andrew Popeko: Hur är det med supraledning, elektronik, detektorer, nya material, tomografimetoder? Dessa är alla biverkningar av högenergifysik. Ny kunskap kommer aldrig att gå förlorad.

Gudar och hjältar. Vilka var de kemiska grundämnena uppkallade efter?

Vanadin, V(1801). Vanadis är den skandinaviska gudinnan av kärlek, skönhet, fertilitet och krig (hur gör hon allt detta?). Lady of the Valkyries. Hon är Freya, Gefna, Hearn, Mardell, Sur, Valfreya. Detta namn ges till elementet eftersom det bildar flerfärgade och mycket vackra föreningar, och gudinnan verkar också vara väldigt vacker.

Niob, Nb(1801). Det kallades ursprungligen Colombia för att hedra landet där det första provet av ett mineral som innehåller detta element kom från. Men så upptäcktes tantal, som i nästan alla kemiska egenskaper sammanföll med columbia. Som ett resultat beslutades det att döpa elementet efter Niobe, dotter till den grekiske kungen Tantalus.

Palladium, Pd(1802). För att hedra asteroiden Pallas upptäcktes samma år, vars namn också går tillbaka till myterna om det antika Grekland.

Kadmium, CD(1817). Ursprungligen bröts detta element från zinkmalm, vars grekiska namn är direkt relaterat till hjälten Cadmus. Denna karaktär levde ett ljust och händelserikt liv: han besegrade draken, gifte sig med Harmony, grundade Thebe.

Promethium, Pm(1945). Ja, detta är samma Prometheus som gav eld till människor, varefter han hade allvarliga problem med de gudomliga myndigheterna. Och med kakor.

Samaria, Sm(1878). Nej, det här är inte helt till staden Samaras ära. Elementet isolerades från mineralet samarskite, som gavs till europeiska forskare av en gruvingenjör från Ryssland, Vasily Samarsky-Bykhovets (1803-1870). Detta kan betraktas som vårt lands första inträde i det periodiska systemet (om du inte tar hänsyn till dess namn, naturligtvis).

Gadolinium, Gd(1880. Uppkallad efter Johan Gadolin (1760-1852), finsk kemist och fysiker som upptäckte grundämnet yttrium.

Tantal, Ta(1802). Den grekiske kungen Tantalus förolämpade gudarna (det finns olika versioner av exakt vad), för vilket han torterades på alla möjliga sätt i underjorden. Forskare led ungefär likadant när de försökte få ren tantal. Det tog över hundra år.

Thorium, Th(1828). Upptäckaren var den svenske kemisten Jöns Berzelius, som gav grundämnet ett namn för att hedra den hårda skandinaviske guden Thor.

Curium, Cm(1944). Det enda elementet uppkallat efter två personer - Nobelpristagarnas makar Pierre (1859-1906) och Marie (1867-1934) Curie.

Einsteinium, Es(1952). Allt är klart här: Einstein, den store vetenskapsmannen. Det är sant att han aldrig varit involverad i syntesen av nya element.

Fermi, Fm(1952). Uppkallad för att hedra Enrico Fermi (1901-1954), en italiensk-amerikansk vetenskapsman som gjorde ett stort bidrag till utvecklingen av elementär partikelfysik, skaparen av den första kärnreaktorn.

Mendelevium, Md(1955). Detta är för att hedra vår Dmitry Ivanovich Mendeleev (1834-1907). Det är bara konstigt att författaren till den periodiska lagen inte omedelbart kom in i tabellen.

Nobelium, nej(1957). Namnet på detta element har länge varit föremål för kontroverser. Prioriteten i upptäckten tillhör forskare från Dubna, som döpte den till joliot för att hedra en annan medlem av familjen Curie - svärsonen till Pierre och Marie Frederic Joliot-Curie (också en Nobelpristagare). Samtidigt föreslog en grupp fysiker verksamma i Sverige att föreviga minnet av Alfred Nobel (1833-1896). Under ganska lång tid, i den sovjetiska versionen av det periodiska systemet, listades den 102:a som joliot, och i den amerikanska och europeiska - som nobel. Men till slut lämnade IUPAC, som erkände den sovjetiska prioriteringen, den västerländska versionen.

Lawrence, Lr(1961). Ungefär samma historia som med Nobel. Forskare från JINR föreslog att benämna elementet rutherfordium för att hedra "kärnfysikens fader" Ernest Rutherford (1871-1937), amerikanerna - lawrencium för att hedra cyklotronens uppfinnare, fysikern Ernest Lawrence (1901-1958). Den amerikanska applikationen vann, och element 104 blev rutherfordium.

Rutherfordium, Rf(1964). I Sovjetunionen kallades det kurchatovium för att hedra den sovjetiska fysikern Igor Kurchatov. Det slutliga namnet godkändes av IUPAC först 1997.

Seaborgium, Sg(1974). Det första och enda fallet fram till 2016 då ett kemiskt grundämne fick namnet på en levande vetenskapsman. Detta var ett undantag från regeln, men Glenn Seaborgs bidrag till syntesen av nya grundämnen var för stort (ungefär ett dussin celler i det periodiska systemet).

Bory, Bh(1976). Det blev också en diskussion om upptäcktens namn och prioritet. 1992 kom sovjetiska och tyska vetenskapsmän överens om att namnge grundämnet Nielsborium för att hedra den danske fysikern Niels Bohr (1885-1962). IUPAC godkände det förkortade namnet - Borium. Detta beslut kan inte kallas humant i förhållande till skolbarn: de måste komma ihåg att bor och bohrium är helt olika element.

Meitnerium, Mt(1982). Uppkallad efter Lise Meitner (1878-1968), fysiker och radiokemist som arbetade i Österrike, Sverige och USA. Förresten, Meitner var en av få stora forskare som vägrade att delta i Manhattan-projektet. Eftersom hon var en pålitlig pacifist deklarerade hon: "Jag kommer inte att göra en bomb!".

Röntgen, Rg(1994). Upptäckaren av de berömda strålarna, den första Nobelpristagaren i fysik någonsin Wilhelm Roentgen (1845-1923) förevigas i denna cell. Elementet syntetiserades av tyska forskare, men forskargruppen inkluderade också representanter för Dubna, inklusive Andrey Popeko.

Copernicius, Cn(1996.). För att hedra den store astronomen Nicolaus Copernicus (1473-1543). Hur han hamnade i nivå med 1800- och 1900-talens fysiker är inte helt klart. Och det är helt obegripligt hur man kallar elementet på ryska: Copernicus eller Copernicus? Båda alternativen anses vara acceptabla.

Flerovium, Fl(1998). Genom att godkänna detta namn har det internationella samfundet av kemister visat att det uppskattar ryska fysikers bidrag till syntesen av nya grundämnen. Georgy Flerov (1913-1990) ledde Laboratory of Nuclear Reactions vid JINR, där många transuranelement syntetiserades (särskilt från 102 till 110). Resultaten av JINR förevigas också i namnen på det 105:e elementet ( dubnium), 115:e ( Moskovit- Dubna ligger i Moskva-regionen) och 118:e ( oganesson).

Ohaneson, Og(2002). Inledningsvis tillkännagavs syntesen av det 118:e elementet av amerikanerna 1999. Och de föreslog att det skulle döpas till Giorsium för att hedra fysikern Albert Ghiorso. Men deras experiment visade sig vara fel. Upptäcktens prioritet gavs till forskare från Dubna. Sommaren 2016 rekommenderade IUPAC att elementet skulle döpas till oganesson för att hedra Yuri Oganesyan.

I den sista artikeln i serien "Ursprunget till namnen på kemiska grundämnen" kommer vi att titta på de grundämnen som fick sina namn för att hedra forskare och forskare.

Gadolinium

År 1794 upptäckte den finske kemisten och mineralogen Johan Gadolin en oxid av en okänd metall i ett mineral som hittats nära Ytterby. 1879 kallade Lecoq de Boisbaudran denna oxid för gadoliniumjord (Gadolinia), och när metallen isolerades från den 1896 fick den namnet gadolinium. Detta var första gången som ett kemiskt grundämne fick sitt namn efter en vetenskapsman.

Samarium

I mitten av 40-talet av 1800-talet började gruvingenjören V.E. Samarsky-Bykhovets försåg den tyske kemisten Heinrich Rose för forskning med prover av det svarta Ural-mineralet som finns i Ilmensky-bergen. Strax innan detta undersöktes mineralet av Heinrichs bror Gustav och fick namnet mineralet uranotantal. Heinrich Rose föreslog i tacksamhet att döpa om mineralet och kalla det samarskit. Som Rose skrev, "till ära överste Samarsky, genom vars fördel jag kunde göra alla ovanstående observationer om detta mineral." Förekomsten av ett nytt element i samarskite bevisades först 1879 av Lecoq de Boisbaudran, och han kallade detta element samarium.

Fermium och Einsteinium

1953 upptäcktes isotoper av två nya grundämnen i produkterna från en termonukleär explosion som amerikanerna producerade 1952, som de döpte till fermium och einsteinium – för att hedra fysikerna Enrico Fermi och Albert Einstein.

Curium

Grundämnet erhölls 1944 av en grupp amerikanska fysiker ledda av Glenn Seaborg genom att bombardera plutonium med heliumkärnor. Den fick sitt namn efter Pierre och Marie Curie. I tabellen över grundämnen är curium precis under gadolinium - så forskare, när de kom på ett namn för ett nytt grundämne, kan ha haft i åtanke att det var gadolinium som var det första grundämnet som fick sitt namn efter forskaren. I elementsymbolen (Cm) betecknar den första bokstaven Curie efternamn, den andra - namnet på Mary.

Mendelevium

Det tillkännagavs första gången 1955 av Seaborg-gruppen, men det var inte förrän 1958 som tillförlitliga data erhölls i Berkeley. Uppkallad efter D.I. Mendelejev.

Nobelium

För första gången rapporterades mottagandet av dess mottagande 1957 av en internationell grupp forskare som arbetade i Stockholm, som föreslog att det skulle döpas till elementet för att hedra Alfred Nobel. Senare visade sig resultaten vara felaktiga. De första tillförlitliga uppgifterna om element 102 erhölls i Sovjetunionen av gruppen G.N. Flerova 1966. Forskare föreslog att döpa om elementet för att hedra den franske fysikern Frederic Joliot-Curie och kalla det Joliotium (Jl). Som en kompromiss fanns det också ett förslag om att namnge grundämnet florovium - för att hedra Flerov. Frågan förblev öppen och under flera decennier stod Nobelsymbolen inom parentes. Så var det till exempel i 3:e volymen av Chemical Encyclopedia, publicerad 1992, som innehöll en artikel om nobelium. Men med tiden löstes problemet, och från och med den fjärde volymen av detta uppslagsverk (1995), såväl som i andra upplagor, befriades Nobelsymbolen från parentes. I allmänhet, om frågan om prioritet vid upptäckten av transuranelement, har det varit heta debatter i många år - se artiklarna "Parentes i det periodiska systemet. Epilog" ("Kemi och liv", 1992, nr 4) och "Den här gången - för alltid?" ("Kemi och liv", 1997, nr 12). För elementnamn från 102 till 109 togs det slutliga beslutet den 30 augusti 1997. I enlighet med detta beslut ges namnen på supertunga element här.

Laurence

Produktionen av olika isotoper av element 103 rapporterades 1961 och 1971 (Berkeley), 1965, 1967 och 1970 (Dubna). Elementet fick sitt namn efter Ernest Orlando Lawrence, en amerikansk fysiker som uppfann cyklotronen. Lawrence är uppkallad efter Berkeley National Laboratory. Under många år stod symbolen Lr i våra periodiska system inom parentes.

Rutherfordium

De första experimenten för att få element 104 utfördes i Sovjetunionen av Ivo Zvara och hans medarbetare redan på 60-talet. G.N. Flerov och hans medarbetare rapporterade om produktionen av en annan isotop av detta element. Det föreslogs att döpa det till kurchatovium (symbol Ku) - för att hedra chefen för atomprojektet i Sovjetunionen. I.V. Kurchatov. Amerikanska forskare som syntetiserade detta element 1969 använde en ny identifieringsteknik, och trodde att de resultat som erhållits tidigare inte kunde anses tillförlitliga. De föreslog namnet rutherfordium - för att hedra den enastående engelske fysikern Ernest Rutherford, föreslog IUPAC namnet dubnium för detta element. Den internationella kommissionen drog slutsatsen att äran av upptäckten borde delas av båda grupperna.

Seaborgium

Element 106 erhölls i Sovjetunionen. G.N. Flerov med anställda 1974 och nästan samtidigt i USA. G. Seaborg med anställda. 1997 godkände IUPAC namnet seaborgium för detta grundämne, för att hedra patriarken av amerikanska kärnkraftsforskare, Seaborg, som deltog i upptäckten av plutonium, americium, curium, berkelium, californium, einsteinium, fermium, mendelevium och som därmed tiden var 85 år gammal. Ett fotografi är känt där Seaborg står nära elementbordet och pekar med ett leende på symbolen Sg.

Bory

Den första tillförlitliga informationen om egenskaperna hos element 107 erhölls i Tyskland på 1980-talet. Elementet är uppkallat efter den store danske vetenskapsmannen Niels Bohr.