В настоящее время в таблице перечислены 118 химических элементов. Каждый из них имеет разное количество протонов в ядре своего атома. Они варьируются от одного протона (в водороде) до 118 (в оганесоне). Некоторые из этих элементов были найдены в природе. Другие были получены в лабораториях.Создание новых элементов с еще большим количеством протонов может помочь исследовать пределы атомной физики.
Новое исследование закладывает основу для создания элемента со 120 протонами. Если его создать, то элемент 120 займет новую строку в периодической таблице.Для создания этого элемента используется пучок электрически заряженных атомов, или ионов. В частности, ионов титана. Ученые направят этот пучок на мишень из атомов калифорния.Теоретически, в результате столкновения титана (элемент 22) и калифорния (элемент 98) должен образоваться элемент 120. (Простая математика: 22 + 98 = 120.) Но ученые еще не использовали титановый луч для создания такого тяжелого элемента.
Как же получить новый элемент?
В этом испытании они направили ионы титана на мишень из плутония (элемент 94). Их цель: создать ливерморий; этот элемент имеет 116 протонов. После 22 дней поисков команда нашла два атома ливермория в обломках разбитых частиц.
Это позволило подтвердить, что титановый луч может быть использован для создания элемента 120. Но для этого, скорее всего, потребуется в 10 раз больше времени, прогнозирует команда.
Джеклин Гейтс поделилась этими результатами 23 июля на встрече «Ядерная структура 2024». Она проходила в Лемонте, штат Иллинойс. Гейтс - ученый-ядерщик из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли в Калифорнии.
Все пять элементов с наибольшим количеством протонов были получены с помощью пучка кальция-48. Это разновидность, или изотоп, кальция с 28 нейтронами в ядре. Чтобы получить эти разные элементы, ученые меняли местами целевой элемент. Чем больше протонов в ядре мишени, тем больше протонов будет у нового элемента.
Но эта тактика достигла своего предела. Следующие возможные мишени для кальция-48 - радиоактивные элементы, которые быстро распадаются. Поэтому они не продержатся достаточно долго, чтобы просеивать обломки в поисках нового элемента. Переход на пучки титана-50 позволит ученым использовать более практичные мишени в поисках новых элементов.
С материалом мишени для элемента 120 работать легче, чем с материалом для 119. Поэтому ученые пока отказываются от элемента 119.
«Если вы хотите выйти за рамки того, что мы сейчас знаем о периодической таблице, - говорит Гейтс, - вам нужно найти новый способ получения тяжелых элементов».