№ 11 (146) Ноябрь 2009 года.

В поисках предела существования мира

Просмотров: 2506

В июле 2006 года произошла научная сенсация: в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне был впервые проведен эксперимент по определению химических свойств 112-го элемента Периодической таблицы Менделеева. Это был международный эксперимент: кроме сотрудников лаборатории ядерных реакций, в нем также принимали участие ученые из Швейцарии, США, Франции и Польши. Но этому предшествовала целая эпопея открытия «острова стабильности» в области гипотетических сверхтяжелых элементов. И каждое новое открытие, как правило, ежегодно выдвигается на Нобелевскую премию.

«Вся история цивилизации свидетельствует, что к ученым относились как к чудакам, а на самом деле именно они обеспечивали прогресс этой самой цивилизации», - признался однажды академик, доктор физико-математических наук, лауреат Государственной премии СССР Юрий Оганесян. И, несмотря на то, что разменял он вот уж седьмой десяток лет, Юрий Цолакович продолжает оставаться научным руководителем лаборатории ядерных исследований в городе Дубне. Именно в Объединенный институт ядерных исследований им. Флерова его направили первый раз на практику после третьего курса МИФИ. Здесь располагалась ядерная лаборатория (для соблюдения секретности она называлась «Гидротехнической», где и строили ядерно-физическую лабораторию).

Еще в 1991 году, когда резко ухудшилось финансирование науки и многие научные коллективы распались, а институты оказалась на грани ликвидации, Оганесян, вопреки всему, принял вдруг решение резко идти вперед, а именно: начать работу в новом научном направлении, для чего нужно было строить принципиально новый ускоритель, новую физическую установку, создавать новую аппаратуру... Многие считали, что он просто выжил из ума. Но работа закипела. За относительно короткий срок новое направление было создано; оно оказалось исключительно продуктивным. Ускоритель был построен. Он и по сей день держит первенство во всем мире, а эксперименты на «новой установке» продолжают проводиться и сегодня, круглосуточно.

Тут важно и другое: мировое признание Юрий Цолакович приобрел за открытие метода холодного слияния массивных ядер, которым и сейчас пользуются ядерные лаборатории на всех континентах. Но сам он всегда считал, что это не предел, что всеми признанный метод имеет ограничения. И вот на новом ускорителе он нашел другой, для многих невероятный путь к искусственному синтезу самых тяжелых химических элементов когда-либо созданных руками человека.

Если заглянуть в энциклопедии или задать поиск в Интернете, то о Юрии Оганесяне говорится в основном как об открывателе трансурановых элементов. Что же представляет собой изучение этих элементов? Оганесян представляет это очень образно: «Если идешь по их «лестнице» вверх, то чем тяжелее элемент, тем меньше его время жизни». И продолжает: «Американские физики и химики демонстрировали эту закономерность очень наглядно: они открывали в ядерных реакторах один элемент за другим и убеждались, что стабильность их резко уменьшается по мере увеличения их атомного номера. Однако вскоре выяснилось, что этим методом далее 100-го элемента идти невозможно». Известно, что этим методом в основном занимались в известной лаборатории им. Лоуренса в Беркли под руководством нобелевского лауреата Г. Сиборга.

Еще великий Нильс Бор, тоже нобелевский лауреат, предсказал, что 100-й элемент, в крайнем случае, 104-й – последний в Периодической таблице, так как за ним время жизни элементов настолько мизерно, что говорить о стабильной материи бессмысленно.

Сколько же элементов открыл Оганесян и его команда? Они начали со 101-го (уже известного к тому времени элемента). Затем – 102-й, 103-й, 104-й, 105-й... Причем для 105-го элемента Международный союз чистой и прикладной химии (IUPAC) утвердил название «дубний». В официальном решении было написано: «за выдающийся вклад в химию и современную ядерную физику ученых Международного научного центра в Дубне».

А затем уже в Кремле, после того как президент России Владимир Путин вручил ему в числе других россиян орден «За заслуги перед Отечеством» 3-й степени», Юрий Оганесян в ответном слове сказал: «Таблица Менделеева, которую мы учили в школе, пополнится скоро пятью новыми, так называемыми сверхтяжелыми элементами...» Признание Оганесяна смахивало на сенсацию. О двух из этих элементов – 113-м и 115-м официально было объявлено еще в 2003 году на Менделеевском съезде. Теперь же все опубликованные работы по сверхтяжелым элементам, синтезированным в Дубне, были направлены в IUPAC для официального подтверждения их открытия и последующего наименования...

Я невольно задаюсь вопросом: где же предел? Что же толкает этого неуемного человека на новые открытия, в частности, к синтезу все более тяжелых элементов и исследованию их свойств? Сам академик Оганесян чистосердечно признается: «Желание понять пределы существования ядер, атомов, элементов... Иными словами, пределы существования материального мира».

«Создание к концу 60-х годов прошлого века новой теории, призванной описать структуру ядерной материи, привело к неожиданным предсказаниям предельных размеров атомных ядер, - размышляет Юрий Цолакович. - Ядра атомов определяют предел существования химических элементов. Оказалось, что резкое уменьшение ядерной стабильности, наблюдаемое по мере продвижения к более тяжелым ядрам, может быть вдруг нарушено в области совсем неизвестных, очень тяжелых (сверхтяжелых) ядер. И там, где ядра не должны были существовать вовсе, возникают области (острова) стабильности, включающие много элементов, время жизни которых может составлять тысячи и даже миллионы лет».

Известно, что тогда все крупные ядерные центры мира бросились на синтез сверхтяжелых элементов. И в течение последующих 25 лет на мощных ускорителях и с самыми современными средствами было сделано много попыток, чтобы получить хотя бы отдельные атомы сверхтяжелых элементов. Но все эксперименты, проведенные во Франции, США, Германии, закончились безрезультатно. И лишь в 2000 году в известном американском журнале «Physical Review» появилась короткая статья Оганесяна и его сотрудников о том, что они впервые синтезировали 2 атома 114-го элемента и эти атомы живут в десятки тысяч раз дольше, чем их более легкие известные предшественники. Пять последующих лет подтвердили сказанное: удалось существенно увеличить количество сверхтяжелых ядер и синтезировать подряд 6 новых, самых тяжелых элементов – от 112-го (последнего известного) до 118-го (кроме 117-го, синтез которого ведется в настоящее время). Были проведены детальные исследования свойств распада новых ядер, подтвердившие, что «остров стабильности» сверхтяжелых элементов действительно существует. Таким образом, теоретическая гипотеза впервые получила свое экспериментальное доказательство и полное мировое признание. Юрий Цолакович с прямотой клинициста заявляет, что данное открытие дает новые пути исследований в области фундаментальной науки.

Известно также, что относительно долгое время жизни элементов, находящихся на «острове стабильности», позволяет исследовать их химические свойства. И тут возникает закономерный вопрос: будут ли сверхтяжелые элементы следовать общему закону периодичности химических свойств элементов, отраженных в Таблице Менделеева? Юрий Оганесян вносит ясность: «Фактически эксперимент, проведенный с 112-м элементом, показал, что он, как ожидалось, является химическим аналогом ртути. Как и ртуть, 112-й элемент является благородным металлом, но значительно более летучим». Оганесян считает, что открытие сверхтяжелых элементов на «острове стабильности» – отнюдь не отвлеченная задача и что дальнейшее развитие этих работ может дать ответы на вопросы, которые долгое время стояли и требовали дальнейшего толчка. Более того, обнаружение сверхтяжелых элементов в природных объектах или в космических лучах сыграет ключевую роль в понимании процесса образования элементов. Особенно тяжелых элементов, которые, как считают астрофизики, могут образовываться только при взрывах сверхновых звезд. «И очень может статься, - резюмирует академик,- что их исследование поможет пролить свет на то, как появилась Вселенная…»

Сегодня на личном счету действительного члена Российской академии наук Юрия Оганесяна 3 открытия, много изобретений и около 500 научных работ. Среди его учеников 6 докторов наук и более 20 кандидатов наук. Он был в разное время членом ученых советов крупных физических ядерных центров – GANIL (Франция), RIKEN (Япония) и других. Юрий Цолакович избран также иностранным членом Сербской академии наук и искусств, Национальной академии наук Армении, почетным доктором Университета им. Гете (Франкфурт-на-Майне, Германия), Университета Мессины (Италия), Ереванского государственного университета. Юрий Оганесян – заведующий филиалом кафедры МИФИ, председатель диссертационного совета, председатель научного совета РАН по прикладной ядерной физике.

Кари Амирханян

Поставьте оценку статье:
5  4  3  2  1    
Всего проголосовало 15 человек

Оставьте свои комментарии

  1. К ученым у нас всегда относились пренебрежительно,поэтому многие уехали В Европу и США.Юрий Оганесян - великий ученый и спасибо "НК" за материал.
  2. Юрий Оганисян поистине великий учёный! Надо его как-то приурочить науке в Армении.
  3. Оганесян -умница,которым можно гордиться.
Комментарии можно оставлять только в статьях последнего номера газеты