Битва за элемент 120: сможет ли наука преодолеть последний рубеж?

Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса Беркли в Калифорнии объявили о синтезе нового химического элемента - ливермория (порядковый номер 116). Этот сверхтяжелый элемент был получен путем бомбардировки мишени из кюрия ядрами титана. Данное достижение приближает исследователей к гипотетическому "острову стабильности" - области трансурановых элементов, где ядра могут обладать повышенной стабильностью. Предполагается, что элементы из этой области будут иметь более длительное время жизни, что значительно облегчит их изучение и потенциальное практическое применение.

Остров стабильности – это гипотетическая область на диаграмме ядерных изотопов, где расположены сверхтяжелые элементы с необычайно долгими периодами полураспада. Теория предсказывает, что некоторые из этих элементов могут быть стабильнее своих ближайших соседей, несмотря на их высокую массу. Идея острова стабильности основана на ядерных оболочках, аналогичных электронным оболочкам в атомах, где определенные числа протонов и нейтронов (так называемые «магические числа») создают более устойчивые конфигурации.

Команда использовала пучок титана-50, чтобы синтезировать элемент 116, ставший самым тяжелым элементом, созданным в лаборатории. Исследователи из Беркли уже участвовали в открытии 16 элементов, начиная с технеция (элемент 43) и заканчивая сиборгием (элемент 106).



Для превращения титана в пучок, ученые нагрели его до почти 3000 градусов по Фаренгейту (около 1649 градусов Цельсия), а затем облучили его микроволнами, удалив 22 электрона и подготовив ионы к ускорению в циклотроне Беркли. Эти ионы направили на мишень из плутония, и триллионы ионов ударялись о мишень каждую секунду, создавая новый элемент. В итоге за 22 дня экспериментов удалось получить два атома ливермория.

Это первый случай, когда для синтеза тяжелого элемента использовали пучок титана; ранее элементы с номерами от 114 до 118 были получены с использованием пучка кальция-48. Успешное создание ливермория подтверждает эффективность нового метода и позволяет планировать дальнейшие исследования по созданию еще более тяжелых элементов, таких как элемент 120.

Попытки синтеза элемента 120 планируются уже в 2025 году. В случае успеха он станет самым тяжелым из когда-либо созданных элементов. Если эта гипотеза верна, то время жизни изотопов элемента 120 может оказаться значительно больше, чем у уже открытых сверхтяжелых элементов.