Таблица Менделеева: новые имена элементов

В нижних строках таблицы Менделеева вы легко найдёте уран, его атомный номер 92. Все последующие элементы  в природе сейчас не существуют и были открыты в результате очень сложных экспериментов.
Первыми создали новый элемент американские физики Гленн Сиборг и Эдвин Макмиллан. Так в 1940 году на свет появился плутоний. Позднее, совместно с другими учёными, Сиборг синтезировал америций, кюрий, берклий… Сам факт рукотворного расширения таблицы Менделеева в каком-то смысле сравним с полётом в космос.

Ведущие страны мира включились в гонку по созданию сверхтяжёлых ядер (при желании можно было бы провести аналогию с лунной гонкой, но здесь наша страна скорее побеждает). В СССР первый трансурановый элемент был синтезирован в 1964 году учёными из Объединённого института ядерных исследований (­ОИЯИ) в подмосковной Дубне. Это был 104-й элемент — нарекли резерфордием. Руководил проектом один из основателей ­ОИЯИ Геор­гий Флёров. Его имя тоже вписано в таблицу: флеровий, 114. А 105-й элемент получил название дубний.

Юрий Оганесян был учеником Флёрова и участвовал в синтезе резерфордия, а потом дубния, сиборгия, бория… Успехи наших физиков сделали Россию лидером транс­ура­но­вой гонки наравне с США, Германией, Японией (а может, и первой среди равных).

Новые элементы, о которых идёт речь — 113-й, 115-й, 117-й, 118-й, — были синтезированы в 2002–2009 годах в ОИЯИ на циклотроне У‑400. В ускорителях этого типа пучки тяжёлых заряженных частиц — протонов и ионов — разгоняют с помощью высокочастотного электрического поля, чтобы потом столкнуть друг с другом или с мишенью и изучить продукты их распада.

Все эксперименты проводились международными коллаборациями практически одновременно в разных странах. Например, 113-й элемент учёные из японского института ­RIKEN синтезировали независимо от остальных. В результате приоритет открытия был отдан им.

Новому химическому элементу вначале присваивается временное название, образованное от латинского числительного. Например, унуноктий — это «сто восемнадцатый». Потом научный коллектив — автор открытия — отправляет свои предложения в ИЮПАК. Комиссия рассматривает аргументы за и против. В частности, она рекомендует придерживаться следующих правил: «Вновь открытые элементы могут быть названы: (а) по имени мифологического персонажа или понятия (включая астрономический объект); (б) по названию минерала или аналогичного вещества; (в) по названию населённого пункта или географической области; (г) в соответствии со свойствами элемента или (д) по имени учёного…»

Наименования должны ­легко произноситься на большинст­ве известных языков и заключать в себе информацию, позволяющую однозначно классифицировать элемент. Например, все трансураны имеют двухбуквенные символы и оканчиваются на «-ий», если это металлы: резерфордий, дубний, сиборгий, борий…

Получат ли два новых элемента (115 и 118) «российские» имена, станет ясно в ноябре. Но впереди ещё много экспериментов, ведь согласно гипотезе об островах стабильности есть более тяжёлые элементы, которые способны существовать относительно продолжительное время. Такие элементы даже пытаются найти в природе, но вернее будет, если Оганесян синтезирует их на ускорителе.

Досье на новые элементы

Порядковый номер: 113

Как и кем был открыт: мишень из америция‑243 бомбардировали ионами кальция‑48 и получили изотопы унунпентия, которые распались на изотопы 113-го элемента. Синтезирован в 2003 году.

Приоритет в открытии: Институт физико-химических исследований (RIKEN), Япония.

Нынешнее название: унунтрий.

Предполагаемые свойства: тяжёлый легкоплавкий металл.

Предлагаемое название: нихоний (Nihonium, Nh). Этот элемент стал первым, открытым в Азии вообще и в Японии в частности. «Нихоний» — один из двух вариантов самоназвания страны. «Нихон» переводится как «страна восходящего солнца».

Порядковый номер: 115

Как и кем был открыт: мишень из америция‑243 бомбардировали ионами кальция‑48. Синтезирован в 2003 году Приоритет в открытии: коллаборация в составе ОИЯИ (Россия), Ливерморской национальной лаборатории (США) и Окриджской национальной лаборатории (США).

Нынешнее название: унунпентий.

Предполагаемые свойства: металл, похожий на висмут.

Предлагаемое название: московий (Moscovium, Mc). ИЮПАК одобрил название «московий» в честь Московской области, где находятся Дубна и ОИЯИ. Таким образом, этот российский город может уже второй раз оставить след в таблице Менделеева: дубнием давно и официально называется 105-й элемент.

Порядковый номер: 117

Как и кем был открыт: мишень из берклия‑249 обстреливали ионами кальция‑48. Синтезирован в 2009 году. Приоритет в открытии: ОИЯИ, Ливермор, Окридж.

Нынешнее название: унунсептий.

Предполагаемые свойства: формально относится к галогенам вроде йода. Реальные свойства пока не определены. Скорее всего, сочетает характеристики металла и неметалла.

Предлагаемое название: теннессин (Tennessine, Ts). Знак признания заслуг штата Теннесси (США), в том числе Окриджской национальной лаборатории, Университета Вандербильта и Университета Теннесси, в деле синтеза трансуранов.

Порядковый номер: 118

Как и кем был открыт: мишень из калифорния‑249 бомбардировали кальцием‑48. Синтезирован в 2002 году. Приоритет в открытии: ОИЯИ, Ливермор.

Нынешнее название: унуноктий.

Предполагаемые свойства: по химическим характеристикам относится к инертным газам.

Предлагаемое название: оганессон (Oganesson, Og). В честь научного руководителя лаборатории ядерных реакций ОИЯИ Юрия Оганесяна, внёсшего большой вклад в исследование сверхтяжёлых элементов. Публичное обсуждение возможных наименований продлится до 8 ноября, после чего комиссия примет окончательное решение.

Опубликовано в журнале «Кот Шрёдингера» №9 (23) за сентябрь 2016 г.

_{Подписаться на «Кота Шрёдингера»}