На Фабрике сверхтяжелых элементов Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флерова ОИЯИ проведены два эксперимента
Этим летом на Фабрике сверхтяжелых элементов Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флерова ОИЯИ прошли два больших эксперимента: в результате одного из них был синтезирован новый изотоп химического элемента 110, итогом другого стала успешно проведенная подготовка к изучению химических свойств 112-го и 114-го элементов. О текущем положении дел на Фабрике рассказал ученый секретарь ЛЯР д. ф.-м. н. Александр Карпов.
После майских праздников стартовал и в середине июня был закончен эксперимент по получению нового изотопа 110-го элемента периодической системы дармштадтия (Ds). Исследование проводилось на газонаполненном сепараторе ядер отдачи DGFRS-II (Dubna Gas-Filled Recoil Separator), который был первым запущен на Фабрике СТЭ и на котором выполнялись все предыдущие эксперименты. Сепаратор DGFRS-II, запущенный в 2020 году, предназначен в основном для синтеза и изучения свойств радиоактивного распада сверхтяжелых элементов.
«В этом эксперименте мы впервые попробовали синтезировать изотопы 110-го элемента в реакции кальция-48 и тория-232. Дармштадтий – элемент не новый, однако ранее исследователи не пытались синтезировать эти ядра в реакциях с кальцием», — рассказывает Александр Карпов. Он добавил, что для 110-го элемента теория предсказывает локальный минимум стабильности: то есть как более легкие, так и более тяжелые элементы (вплоть до 115-го) должны получаться с большими сечениями (возможностью образования) и «жить» достаточно долго. Начиная со 116-го элемента, теория вновь предсказывает спад стабильности.
Второй летний эксперимент на Фабрике СТЭ проводился в качестве подготовки к планируемому на осень 2022 г. научному эксперименту по изучению химических свойств 112-го (коперниций, Cn) и 114-го (флеровий, Fl) элементов. Изучение «химии» 112-го и 114-го элементов войдет в годовой отчет ЛЯР по мегагранту Минобрнауки России.
Тестирование длилось в течение двух недель в первой половине июня и было проведено на атомах ртути. По словам Александра Карпова, с этим экспериментом связаны определенные сложности, так как часть команды исследователей, которая готовила оборудование и должна была участвовать, находится в Швейцарии и не могла приехать в Дубну. Поэтому на ученых и инженеров ЛЯР легли дополнительные обязанности по подготовке самого эксперимента и необходимого оборудования. К середине июня пробный эксперимент был выполнен на только что запущенном в эксплуатацию втором сепараторе Фабрики – DGFRS-III. Сепаратор имеет два отвода: один для экспериментов по изучению ядерно-физических свойств и структуры сверхтяжелых ядер. Второй отвод предназначен для изучения химических свойств сверхтяжелых атомов. В конце 2021 года были закончены монтаж и пуско-наладочные работы DGFRS-III и проведены первые тестовые эксперименты с пучком ионов 48Са. В феврале 2022 г. сам сепаратор был готов к рабочему режиму, однако вплоть до мая еще проходили подготовительные работы, связанные с его детектирующим оборудованием, включающего камеру сбора ядер отдачи, автоматизированную систему газового транспорта и хроматографический детектор, также решались другие технические вопросы.
Фото: сайт ОИЯИ