Всё пуч­ком

Бом­бар­ди­ров­ка ми­ше­ней на от­крыв­шем­ся в Дубне уско­ри­те­ле поз­во­лит син­те­зи­ро­вать но­вые эле­мен­ты

Izvestia - - Первая страница - Ан­на Ур­ман­це­ва, Оль­га Ко­лен­цо­ва

Бом­бар­ди­ров­ка ми­ше­ней на от­крыв­шем­ся в Дубне уско­ри­те­ле поз­во­лит син­те­зи­ро­вать но­вые эле­мен­ты

Пер­вый пуск но­во­го уско­ри­тель­но­го ком­плек­са ДЦ-280 со­сто­ит­ся се­го­дня в Дубне. С по­мо­щью этой уста­нов­ки уче­ные пла­ни­ру­ют по­лу­чить но­вые яд­ра сверх­тя­же­лых эле­мен­тов — с атом­ны­ми но­ме­ра­ми 119 и 120. Это поз­во­лит рас­ши­рить че­ло­ве­че­ские зна­ния о ма­те­рии, по­лу­чить до­пол­ни­тель­ное по­ни­ма­ние то­го, как ра­бо­та­ют законы природы, и, воз­мож­но, да­же скор­рек­ти­ро­вать пе­ри­о­ди­че­ский за­кон Мен­де­ле­е­ва. Про­ект «Фа­б­ри­ка сверх­тя­же­лых эле­мен­тов», ко­то­рый ре­а­ли­зу­ет­ся в на­шей стране, ста­нет ми­ро­вой ба­зой для бу­ду­щих ис­сле­до­ва­ний сверх­тя­же­лых ядер и по­слу­жит за­креп­ле­нию при­о­ри­те­та Рос­сии в этой об­ла­сти. Хи­ми­че­ские свой­ства но­вых эле­мен­тов бу­дут изу­чать­ся в те­че­ние 15–20 лет.

ПРЯ­МО В МИ­ШЕНЬ

Со­кра­ще­ние ДЦ озна­ча­ет дуб­нин­ский цик­ло­трон. ДЦ-280 — это ба­зо­вая уста­нов­ка но­во­го на­уч­но­го ком­плек­са по син­те­зу и изу­че­нию но­вых эле­мен­тов. Про­ект на­зы­ва­ет­ся «Фа­б­ри­ка сверх­тя­же­лых эле­мен­тов». Он один из ос­нов­ных в про­грам­ме раз­ви­тия пер­спек­тив­ных ис­сле­до­ва­ний в Объ­еди­нен­ном ин­сти­ту­те ядер­ных ис­сле­до­ва­ний (ОИЯИ) в Дубне. К фаб­ри­ке от­но­сит­ся не толь­ко ускоритель ДЦ-280, но и но­вое зда­ние со все­ми его мно­го­чис­лен­ны­ми ин­же­нер­ны­ми си­сте­ма­ми, экс­пе­ри­мен­таль­ные уста­нов­ки для фи­зи­че­ских и хи­ми­че­ских ис­сле­до­ва­ний.

Для че­го нуж­на эта фа­б­ри­ка? Де­ло в том, что чем тя­же­лее эле­мент, тем слож­нее его по­лу­чить. Эле­мен­ты тя­же­лее ура­на (его атом­ный но­мер, со­от­вет­ству­ю­щий чис­лу про­то­нов, — 92) на Зем­ле не най­де­ны. По­это­му тя­же­лые эле­мен­ты за ура­ном син­те­зи­ру­ют ис­кус­ствен­но. Эле­мен­ты с атом­ны­ми но­ме­ра­ми боль­ше 100 уда­ет­ся по­лу­чать толь­ко на уско­ри­те­лях. Для это­го яд­ро уже име­ю­ще­го­ся эле­мен­та, спе­ци­аль­но вы­бран­но­го уче­ны­ми по необ­хо­ди­мым па­ра­мет­рам, раз­го­ня­ют до ско­ро­сти око­ло 30 тыс. км/с и бьют им в так на­зы­ва­е­мую ми­шень из бо­лее тя­же­лых ато­мов. В этом про­цес­се есть неболь­шой шанс, что яд­ра ми­ше­ни и раз­го­ня­е­мо­го эле­мен­та со­льют­ся вме­сте, об­ра­зо­вав но­вое сверх­тя­же­лое яд­ро. Это и на­зы­ва­ет­ся син­те­зом но­во­го эле­мен­та.

Важ­ный фак­тор, вли­я­ю­щий на ко­ли­че­ство по­лу­ча­е­мых сверх­тя­же­лых ядер, — это интенсивность пучка, то есть ко­ли­че­ство уско­рен­ных ядер, до­сти­га­ю­щих ми­ше­ни в се­кун­ду. Интенсивность пучка ДЦ-280 (60 трлн ядер в се­кун­ду) в 10 раз боль­ше, чем у уско­ри­те­лей-пред­ше­ствен­ни­ков — У-400 и У-400 М, так­же созданных в Дубне.

— Бюд­жет про­ек­та обес­пе­чи­ва­ют 18 стран — участ­ниц ин­сти­ту­та, — рас­ска­зал «Из­ве­сти­ям» на­уч­ный ру­ко­во­ди­тель ла­бо­ра­то­рии ядер­ных ре­ак­ций им. Г.Н. Флё­ро­ва ОИЯИ, ака­де­мик РАН Юрий Ога­не­сян. — Два­жды в год пол­но­моч­ные пред­ста­ви­те­ли стран со­би­ра­ют­ся, что­бы уточ­нить бюд­жет и изу­чить рас­хо­ды. Се­го­дня со­сто­ит­ся оче­ред­ное за­се­да­ние, к нему при­уро­чен и пер­вый пуск ДЦ-280. Пробный за­пуск мы де­ла­ли еще в ми­нув­шем де­каб­ре. Убедились, что все за­ло­жен­ные в ускоритель тех­ни­че­ские параметры ре­а­ли­зу­ют­ся, что «все про­ис­хо­дит как на­до, все идет по пла­ну». Мы за­пус­ка­ем ускоритель по гра­фи­ку, пол­но­стью уло­жив­шись в вы­де­лен­ные фи­нан­со­вые сред­ства. Это да­же уди­ви­тель­но, — до­ба­вил ака­де­мик.

В це­ре­мо­нии за­пус­ка но­во­го цик­ло­тро­на в ОИЯИ пла­ни­ру­ет при­нять уча­стие ми­нистр на­у­ки и выс­ше­го об­ра­зо­ва­ния РФ Ми­ха­ил Ко­тю­ков, так­же ожи­да­ет­ся за­ме­сти­тель пред­се­да­те­ля пра­ви­тель­ства Та­тья­на Го­ли­ко­ва. По­сле несколь­ких до­кла­дов и пре­зен­та­ции Юрия Ога­не­ся­на, чьим име­нем на­зван са­мый тя­же­лый из из­вест­ных се­го­дня эле­мен­тов — от­кры­тый в Дубне ога­не­сон (Oganesson, Og — атом­ный но­мер 118), бу­дет про­из­ве­ден тор­же­ствен­ный пуск ДЦ-280. При­сут­ству­ю­щие смо­гут уви­деть пер­вый пу­чок в за­ле, он бу­дет вы­ве­ден на экран с уско­ри­те­ля.

В ГОД ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ТАБЛИЦЫ

По сло­вам Ми­ха­и­ла Ко­тю­ко­ва, очень сим­во­лич­но, что за­пуск про­ис­хо­дит в год, ко­то­рый в со­от­вет­ствии с ре­зо­лю­ци­ей Ге­не­раль­ной Ас­сам­блеи ООН был объ­яв­лен Меж­ду­на­род­ным го­дом таблицы Мен­де­ле­е­ва.

— Ре­ше­ние Ге­нассам­блеи ООН яв­ля­ет­ся еще од­ним под­твер­жде­ни­ем огром­но­го вкла­да ОИЯИ в раз­ви­тие фун­да­мен­таль­ной на­у­ки, — со­об­щил «Из­ве­сти­ям» Ми­ха­ил Ко­тю­ков. — В но­яб­ре 2016 го­да в пе­ри­о­ди­че­скую та­б­ли­цу Мен­де­ле­е­ва офи­ци­аль­но бы­ли вне­се­ны че­ты­ре но­вых хи­ми­че­ских эле­мен­та с но­ме­ра­ми: 113 (ни­хо­ний), 115 (мос­ко­вий), 117 (тен­нес­син) и 118 (ога­не­сон). Та­ким об­ра­зом, седь­мой ряд периодической таблицы Мен­де­ле­е­ва те­перь пол­но­стью за­вер­шен. Мы на­де­ем­ся, что фа­б­ри­ка ста­нет ми­ро­вой ба­зой для бу­ду­щих ис­сле­до­ва­ний сверх­тя­же­лых ядер и по­слу­жит за­креп­ле­нию при­о­ри­те­та Рос­сии и всех стран — участ­ниц ОИЯИ в об­ла­сти син­те­за и изу­че­ния свойств сверх­тя­же­лых эле­мен­тов.

О но­вой фаб­ри­ке и ее бу­ду­щих успе­хах уже го­во­рят ве­ду­щие уче­ные все­го ми­ра, ожи­дая но­вых от­кры­тий, ведь пять из по­след­них при­знан­ных всем ми­ром сверх­тя­же­лых эле­мен­тов бы­ли от­кры­ты имен­но в Рос­сии.

— И сей­час на­ши уче­ные — ака­де­мик Ога­не­сян и его кол­ле­ги — объ­яви­ли, что бу­дут пы­тать­ся син­те­зи­ро­вать но­вые эле­мен­ты с атом­ны­ми но­ме­ра­ми 119 и 120, — под­черк­нул про­фес­сор Скол­те­ха и МФТИ Ар­тем Ога­нов. — Но что­бы их син­те­зи­ро­вать, нуж­ны бо­лее тя­же­лые ми­ше­ни, бо­лее тя­же­лые яд­ра-бом­бар­ди­ров­щи­ки.

ВСЕ ИДЕТ ПО ПЛА­НУ

По сло­вам Юрия Ога­не­ся­на, по­сле за­пус­ка уско­ри­те­ля — во вто­ром квар­та­ле 2019 го­да — долж­ны быть про­ве­де­ны два по­ка­за­тель­ных экс­пе­ри­мен­та. Ис­сле­до­ва­те­ли пла­ни­ру­ют про­де­мон­стри­ро­вать всем и са­мим се­бе в первую оче­редь, что идеи, ле­жа­щие в ос­но­ве со­здан­но­го на­ми на­уч­но-экс­пе­ри­мен­таль­но­го ком­плек­са, со­сто­я­тель­ны.

В ка­че­стве так на­зы­ва­е­мо­го де­мон­стра­ци­он­но­го экс­пе­ри­мен­та уче­ные пла­ни­ру­ют по­лу­чить эле­мент мос­ко­вий, ко­то­рый впер­вые син­те­зи­ро­ва­ли еще в 2000-е го­ды. При­чем в этот раз фи­зи­ки со­би­ра­ют­ся по­лу­чить мос­ко­вий в боль­шом ко­ли­че­стве, что­бы эле­мент мож­но бы­ло де­таль­но изу­чить. Уче­ные рас­счи­ты­ва­ют не ме­нее чем на не­сколь­ко де­сят­ков и при удач­ном рас­кла­де да­же со­тен ато­мов.

— Еще од­на цель экс­пе­ри­мен­та — на­стро­ить но­вое обо­ру­до­ва­ние, «по­чув­ство­вать» его и все от­ла­дить, — рас­ска­зы­ва­ет уче­ный се­кре­тарь ла­бо­ра­то­рии ядер­ных ре­ак­ций ОИЯИ Алек­сандр Кар­пов. — Ес­ли хо­ро­шо по­нять осо­бен­но­сти но­вой тех­ни­ки, то по­том к на­строй­кам мож­но бу­дет воз­вра­щать­ся как мож­но ре­же. Экс­пе­ри­мент с мос­ко­ви­ем про­длит­ся ме­сяц или два, по­сле это­го уже мож­но бу­дет при­сту­пать к сле­ду­ю­ще­му.

МЕНЯЯ ЗАКОНЫ

Но­вый, уже не де­мон­стра­ци­он­ный экс­пе­ри­мент бу­дет со­сто­ять в по­лу­че­нии 120-го эле­мен­та. Пу­чок ионов ти­та­на-50 бу­дет бить по ми­ше­ни из ка­ли­фор­ния (но­мер 98 в таб­ли­це Мен­де­ле­е­ва, один из са­мых до­ро­гих ме­тал­лов на Зем­ле). На дан­ный мо­мент уче­ные ждут до­став­ки этой ми­ше­ни из США, так как необ­хо­ди­мый ма­те­ри­ал есть толь­ко в ла­бо­ра­то­рии Ок-Ри­джа (Oak Ridge National Laboratory). Пред­по­ло­жи­тель­но, экс­пе­ри­мент нач­нет­ся осе­нью.

По­сле по­лу­че­ния 120-го эле­мен­та фи­зи­ки пла­ни­ру­ют пе­рей­ти к ра­бо­там по 119-му. Та­кой по­ря­док обу­слов­лен тем, что ми­шень для эле­мен­та с атом­ным но­ме­ром 119 со­сто­ит из берк­лия. Это ред­кий ма­те­ри­ал, ко­то­рый к то­му же жи­вет все­го 300 дней, за это вре­мя по­ло­ви­на ми­ше­ни рас­па­дет­ся, пре­вра­ща­ясь в ка­ли­фор­ний.

— А даль­ше нач­нет­ся очень боль­шая про­грам­ма — ду­маю, лет на 15– 20, глав­ной ее ча­стью бу­дет изу­че­ние тех эле­мен­тов, ко­то­рые уже бы­ли от­кры­ты, в част­но­сти их хи­ми­че­ских свойств, — до­ба­вил Алек­сандр Кар­пов. — Имен­но та­ко­ва од­на из ос­нов­ных це­лей ком­плек­са «Фа­б­ри­ка сверх­тя­же­лых эле­мен­тов». Нам нуж­но на­брать ста­ти­сти­ку, по­лу­чив как мож­но боль­шее ко­ли­че­ство ато­мов но­вых эле­мен­тов, что сде­лать на дру­гом обо­ру­до­ва­нии про­сто невоз­мож­но.

По­лу­че­ние и изу­че­ние сверх­тя­же­лых эле­мен­тов важ­ны для по­ни­ма­ния за­ко­нов природы, в част­но­сти для уточ­не­ния пе­ри­о­ди­че­ско­го за­ко­на Мен­де­ле­е­ва. Очень воз­мож­но, как счи­та­ют уче­ные, на уровне сверх­тя­же­лых эле­мен­тов этот за­кон бу­дет ви­до­из­ме­нять­ся.

ИНТЕНСИВНОСТЬ ПУЧКА ДЦ280 (60 ТРИЛЛИОНОВ ЯДЕР В СЕ­КУН­ДУ) В 10 РАЗ БОЛЬ­ШЕ, ЧЕМ У УСКОРИ ТЕЛЕЙПРЕД­ШЕ­СТВЕН­НИ­КОВ У400 И У400 М, ТАК­ЖЕ СОЗДАННЫХ В ДУБНЕ

ПРОБНЫЙ ЗА ПУСК БЫЛ СДЕ ЛАН ЕЩЕ В МИ НУВШЕМ ДЕ­КАБ­РЕ. УЧЕ­НЫЕ УБЕДИЛИСЬ, ЧТО ВСЕ ЗА ЛОЖЕННЫЕ В УСКОРИТЕЛЬ ТЕХ­НИ­ЧЕ­СКИЕ ПАРАМЕТРЫ РЕ­А­ЛИ­ЗУ­ЮТ­СЯ, ЧТО «ВСЕ ПРО­ИС­ХО­ДИТ КАК НА­ДО, ВСЕ ИДЕТ ПО ПЛА­НУ»

Newspapers in Russian

Newspapers from Russia

© PressReader. All rights reserved.