Портал функционирует при финансовой поддержке Министерства цифрового развития, связи и массовых коммуникаций.

Заработала фабрика сверхтяжёлых элементов в Дубне

С 26 ноября по 20 декабря 2020 года прошёл первый эксперимент на Фабрике сверхтяжёлых элементов на базе ускорителя ДЦ-280 в Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова (Объединённый институт ядерных исследований, Дубна). Его целью было получение изотопов несуществующего в природе 115-го элемента таблицы Менделеева московия (Mc), который 17 лет тому назад был здесь впервые синтезирован. В эксперименте при бомбардировке мишени из америция-243 ионами кальция-48 происходило слияние их ядер с образованием промежуточного составного ядра московия массой 291, из которого затем, после испускания 2—3 нейтронов, получались изотопы московия с массой 289 и 288.

Полученная в эксперименте цепочка распада московия-288, конечным результатом которой стал ранее не наблюдавшийся изотоп лоуренсия-264.

Напомним, что под массой здесь имеется в виду массовое число — суммарное количество протонов и нейтронов (нуклонов) в ядре атома. Номер элемента в таблице Менделеева определяется числом протонов, а атомы одного элемента с разным числом нейтронов (массой) называют изотопами.

Полученные радиоактивные изотопы живут очень короткое время — от сотых долей секунды до нескольких секунд, а затем распадаются, порождая различные цепочки в свою очередь распадающихся вторичных атомов (цепочки распада), пока в результате не получится стабильный изотоп какого-либо элемента. За три недели эксперимента исследователи зарегистрировали 27 новых цепочек распада московия-288 и 5 цепочек распада московия-289. Это означает, что экспериментаторы сумели получить за это время ядер московия больше, чем было получено ранее, в 2003 и в 2010—2012 годах, на ускорительном комплексе У-400. Тогда всего было получено 31 ядро московия.

Одним из важных предварительных научных результатов эксперимента стала регистрация альфа-распада ядра изотопа дубния-268, который ранее не наблюдался, что ведёт к открытию нового изотопа лоуренсия-264.

Доклад об эксперименте и план исследований на 2021 год был представлен 22 января 2021 года на 53-й сессии Программно-консультативного комитета по ядерной физике, который прошёл в ОИЯИ в режиме видеоконференции. Среди важнейших задач были названы поиск новых 119-го и 120-го элементов, а также изучение свойств элементов 112 (коперниций) и 114 (флеровий).

Ускоритель тяжёлых ионов ДЦ-280, на базе которого создана Фабрика сверхтяжёлых элементов ОИЯИ, — лидер среди ускорителей данного типа в мире. Расчётная интенсивность его пучков ускоренных ионов кальция-48 составляет 60 триллионов частиц в секунду, что в 10 раз превосходит интенсивности, достигнутые на ускорителях предыдущего поколения. Символический ввод в эксплуатацию экспериментального корпуса Фабрики и запуск установки циклотрона ДЦ-280 состоялся 25 марта 2019 года. После чего начался длительный этап тестовых экспериментов, в ходе которых выяснились недостатки системы регистрации редких событий распада и событий с большими временами. Как следствие, она была заменена на новую систему, которая позволила повысить эффективность улавливания продуктов реакции почти в 1,5 раза.

Другие статьи из рубрики «Вести из институтов»




Портал журнала «Наука и жизнь» использует файлы cookie. Продолжая пользоваться порталом, вы соглашаетесь с хранением и использованием порталом и партнёрскими сайтами файлов cookie на вашем устройстве. Подробнее