Юный техник, 2003 № 12
Шрифт:
Чтобы получить представление о процессах, которые происходили в природе в те далекие времена, люди и учатся получать элементы искусственно. Кроме того, эти элементы могут оказаться полезными и в чисто практическом смысле. Скажем, плутоний — элемент, искусственно получаемый в ядерных реакторах, — является основным элементом, применяемым в атомных бомбах. Кроме того, он используется в ядерной энергетике и некоторых других областях науки и техники.
Однако чем дальше, тем короче время жизни искусственно получаемых элементов. Скажем, если период полураспада элемента № 94 — того же плутония — составляет 25 000 лет, то элемент с порядковым номером 100 живет всего год, 102-й — около секунды, а 104-й — лишь тысячные ее доли. Отсюда можно прийти к умозаключению, что 106-й и 108-й элементы будут жить настолько мало, что едва ли есть смысл говорить о них как о новых элементах: их ядра распадаются, едва успев образоваться. Однако…
В конце 90-х годов прошлого столетия появилась гипотеза о том, что в дальнейшем физики могут открыть «острова стабильности». То есть некоторые искусственно созданные элементы могут существовать весьма долго. Некоторые теоретики утверждали даже, что речь может идти о сотнях тысяч и даже миллионах лет!
Если это так, подобные элементы могут существовать где-то в просторах Вселенной. Первое подтверждение этому предположению получили физики Дубны, синтезировавшие элементы, которые живут дольше своих предшественников. Так, скажем, в начале 1999 года группа физиков во главе с Юрием Оганесяном получила элемент с порядковым номером 114. Он прожил очень длинную по физическим меркам жизнь — целых 30 секунд. Время жизни элементов за номерами 116 и 118 сейчас уточняют.
Но уже понятно, что жить они будут значительно дольше своих предшественников.
Однако наиболее интригующие результаты ожидались при синтезе элементов с нечетными атомными номерами, в частности, при изучении свойств радиоактивного распада 113-го и 115-го элементов. По теоретическим предсказаниям, 115-й элемент должен был испытывать альфа-распад (испускать ядро гелия) и трансформироваться в 113-й элемент. Тот, в свою очередь, в результате аналогичного процесса, должен превращаться в элемент 111-й. Затем можно было ожидать появления элементов с номерами 109, 107 и т. д. Таким образом, эксперимент позволял наблюдать все превращения рассматриваемого радиоактивного семейства. При этом предсказывались свойства каждого вновь образующегося элемента.
Для синтеза 115-го элемента мишень, изготовленная из 95-го элемента — америция, бомбардировалась ионами редкого изотопа 20-го элемента — кальция-48, ускоренного до 1/10 скорости света. После отделения атомов 115-го элемента от громадного количества побочных продуктов реакции осуществлялось их детектирование. Три раза детектор регистрировал одинаковую картину распада 115-го элемента: 5 последовательных альфа-распадов продолжительностью около 20 секунд (огромное время по ядерным масштабам), которые приводили к синтезу изотопа 105-го элемента, получившего имя по названию института — дубний. Этот изотоп «прожил» более 20 часов, прежде чем разделился на две части!
Столь продолжительная во времени цепочка распада 115-го элемента является прямым следствием существования «островов стабильности» сверхтяжелых элементов. С другой стороны, открытие долгоживущих изотопов дубния открывает широкие возможности для исследования его химических свойств. В настоящее время идет подготовка соответствующих опытов.
Тем временем физики начали разговоры о высадке на следующий «остров стабильности». По их мнению, он должен существовать где-то в районе элемента с порядковым номером 126.
Ну а самые отчаянные головы предсказывают возможность получения элемента и с порядковым номером 500. Так что к концу текущего столетия привычная таблица может сильно измениться.
В распоряжении людей окажутся химические элементы с такими свойствами, что сейчас мы и представить не можем.
Владимир ЧЕРНОВ
Художник Ю. САРАФАНОВ
У СОРОКИ НА ХВОСТЕ
«ЛАСТИК» ДЛЯ ПАМЯТИ. Молекулу, которая уничтожает воспоминания в человеческой памяти, обнаружила франко-швейцарская группа ученых. Ими было установлено, что содержащийся в клетках человека энзим РР-1 является ключевым элементом «стирания» памяти. Опыты показали, что избыток молекул этого типа ведет к резкому увеличению забывчивости. Открытие уже привлекло внимание мирового научного сообщества. По мнению ученых, раскрытие механизма уничтожения памяти позволит создать новое лекарство, которое поможет человеку ничего никогда не забывать.
В ПЕРМИ САДИЛИСЬ НЛО. Так, во всяком случае, сообщают местные газеты. Согласно их публикациям, на одном из пшеничных полей близ поселка Горный местные жители обнаружили странные круги, напоминающие знаменитые пиктограммы, появляющиеся на полях Англии.
Они представляют собой локальную область в овсяном поле, в которой растения повалены в одну сторону и примяты. Исследователи попытались самостоятельно повалить овес, чтобы он принял такую же форму, но стебли попросту сломались, и было заметно, что это дело рук человека.
РОВЕСНИЦА ВСЕЛЕННОЙ? В Токио опубликованы итоги экспериментов на ускорителе высокой энергии «Би-фэктори» в городе Цукуба, где японцы в сотрудничестве с иностранными коллегами сталкивали потоки электронов и позитронов для получения частиц и античастиц. Физики утверждают, что в ходе опытов, возможно, обнаружена совершенно новая элементарная частица, существование которой нельзя объяснить с точки зрения современной физики. В частности, она превосходит другие частицы по числу входящих в нее элементов — кварков.
Считается, что кварки находились в виде плазмы в первый миг после так называемого Большого взрыва, с которого, как полагают ученые, началась Вселенная. После падения температуры кварки соединились друг с другом в протоны и нейтроны, потом появились ядра, атомы и т. д. Теперь, как считают японские ученые, к списку известных человечеству частиц добавилась еще одна. Пока ее назвали «сверхсимметричной».
МЫ ТАКИЕ РАЗНЫЕ… Разрабатывающие новейшие лекарства фармацевтические компании пришли к невероятному выводу: организмы мужчин и женщин отличаются настолько, что речь может идти о двух отдельных видах. Ранее считалось, что женский организм представляет собой «уменьшенную копию» мужского. Однако исследования показали, что женщины и мужчины по-разному реагируют на боль. И дело не в том, что у мужчин болевой порог значительно выше. Разница состоит в механизмах работы головного мозга, а также генов. Оказалось, что новейшие лекарства, которые действуют на генном уровне, имеют различный терапевтический эффект в мужском и женском организмах.