Трансурановый синтез

Все трансурановые элементы получены искусственно. Первыми из них были синтезирова­ны нептуний (Z = 93) и плутоний (Z = 94) в 1940 г. (лаборатория в Беркли, США). Ядра с Z = 93-100 получают в реакторах, облучая урановую мишень нейтронами. При поглощении нейтрона массо­вое число ядра повышается на 1, а при последующем электронном распаде на 1 возрастает атомный номер ядра Z. Последовательно увеличивая Z, получили фермий. Однако дальше изотопа ₉₉²⁵⁸Fm та­ким путем продвинуться не смог­ли.

Облучая более тяжелые мише­ни (например, эйнштейний ₉₉²⁵³Es с T_½ = 20,47 суток) α-частицами, наблюдали ядра вплоть до Z = 112. Дальнейшее продвижение в трансурановую область стало возможным только путем слияния тяжелых ядер. Дела­ется это таким образом: тяжелый ион разгоняют ускорите­лем до энергий, превышающих порог ядерной реакции, а за­тем направляют на мишень, содержащую тяжелые ядра.

В лаборатории им. Г. Н. Флёрова Объединенного института ядерных исследований в Дубне для этих целей был построен уникальный ускоритель, разгоняющий пучок высокозаряд­ных ионов кальция ⁴⁸Ca до скоростей порядка одной десятой скорости света. Этот пучок направлялся на мишень из тита­новой фольги, покрытую слоем плутония или кюрия. Таким образом, в экспериментах, выполненных в 1998 и 2000 гг., синтезировали 114-й и 116-й элементы. За все время экспериментов три раза наблюдался изотоп 114-го элемента с массовым числом A = 88, два раза — с A = 287 и один раз — с A = 289. Изотоп 116-го элемента с массовым числом A = 292 был зарегистрирован только однажды. Но чтобы выделить его из множества других продуктов ядерных реакций, при­шлось проанализировать 1011 различных событий, каждое из которых характеризовалось набором из 16 параметров. Можно ли утверждать, что наблюдали именно те ядра, на ко­торые указывают авторы эксперимента? Ученые говорят «да», оценивая вероятность ошибки ничтожно малым числом ~10^‑13. Они уверяют, что четко проследили всю цепочку α-распадов от 114-го элемента до 108-го. Материал с сайта http://worldof.school

Примерно в то же время и в США попытались синтезировать сверхтяжелые атомы. В 1999 г. появилось сообщение о том, что в Берклеевской лаборатории на циклотронном ускорите­ле были получены химические элементы с порядковыми но­мерами 116 и 118. Свинцовую мишень облучали ионами криптона с энергиями ~450 МэВ. За 11 дней зарегистрирова­ли три случая образования ядра с Z = 118 и A = 293 (это са­мое тяжелое ядро, какое «видели» до сих пор физики).

На этой странице материал по темам:

• Синтез трансурановых элементов реферат