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Ein neues Element des Periodensystems oganesyan. Oganesyan, Oganeson und andere. Dieser Bereich muss noch gefunden werden.

E-Gitarren unterscheiden sich sowohl im Aussehen als auch im inneren Aufbau, enthalten jedoch eine Reihe grundlegender Elemente, ohne die ein Musikinstrument nicht als Gitarre bezeichnet werden kann, sei es eine Yamaha-, Fender- oder eine andere Gitarre. Schauen wir uns diese Komponenten genauer an:

Das Griffbrett ist ein langer Holzblock mit einem flachen Griffbrett und darauf aufgebrachten Metallgriffbrettern. Sie kann bei jeder E-Gitarre je nach Modell in Länge und Form variieren.
Ankerstange - wird verwendet, damit der Hals nicht bricht, da er starkem Druck ausgesetzt ist.
Wirbel - dienen dazu, die Spannung der Saiten zu regulieren (spannen oder entspannen). Sie befinden sich auf der Kopfplatte, sind einzeln, paarweise, geschlossen oder offen.
Zero Fret - befindet sich zwischen dem Hals selbst und seinem Kopf und besteht aus hochfestem Kunststoff.
Bünde bestehen aus Stahl und unterscheiden sich in Verschleißfestigkeit und Farbe. Wenn sich die Saiten einer Gitarre schneller abnutzen als alles andere, dann nehmen die Bünde den zweiten Platz in Sachen Verschleiß ein. Daher sollten Sie bei der Auswahl einer E-Gitarre besonders auf die Qualität der Bünde achten.
Markierungen - dienen der bequemen Orientierung des Musikers auf dem Griffbrett. Sie können sowohl mit Punkten als auch mit anderen besonderen Symbolen darauf angewendet werden.
Tonabnehmer sind Geräte, die dabei helfen, die Schwingungen von Metallsaiten in elektrische Signale umzuwandeln.
Tonabnehmerschalter - zum Umschalten von einem Tonabnehmer zum anderen (als ob Sounds kombiniert würden), wodurch eine Art neuer Sound einer E-Gitarre erzeugt wird.
Knöpfe - werden verwendet, um die Lautstärke und das Timbre des Klangs einzustellen.
Steg- oder Saitenhalter – zum direkten Befestigen von Saiten am Korpus einer E-Gitarre. Hilft, die Tonhöhe zu ändern und einen Tremolo-Sound zu erzeugen.
Eine Buchse zum Anschluss eines Elektrokabels ist ein Muss an jeder E-Gitarre.
Gitarrenkörper. Meistens ist es einteilig, aber in seltenen Fällen kann es aus mehreren Teilen geklebt werden. Natürlich gilt ein Massivkorpus als hochwertiger, da von ihm ein besserer Klang ausgeht, aber es hängt auch davon ab, welche Art von Musik Sie auf Ihrer E-Gitarre spielen werden. Wenn der Körper beispielsweise aus mehreren Komponenten besteht, ist der Klang scharf und aggressiv, sodass solche Instrumente häufiger verwendet werden, um härtere Musik zu erzeugen. Er unterscheidet sich vom Korpus einer Akustikgitarre dadurch, dass er innen entweder hohl oder massiv sein kann. Am Korpus selbst ist ein Overlay angebracht, um die elektrischen Geräte der Gitarre zu verbergen und für ein attraktiveres Erscheinungsbild zu sorgen.
Es gibt auch Riemenhalter an jeder Gitarre. Sie befinden sich auf der Rückseite des Gehäuses. Sie werden dem Musiker besonders nützlich sein, wenn er auf der Bühne auftritt.

Ein wichtiger Bestandteil jeder E-Gitarre ist die elektrische Komponente. In der Regel ist es in seinem Körper vor neugierigen Blicken verborgen.

Diese Komponenten der Gitarre reichen aus, um sie angenehm zu spielen. Vergessen Sie jedoch nicht, dass Sie für jeden Musikstil zusätzliche Geräte kaufen müssen, die den Klang sowohl für den Interpreten als auch für die Zuhörer angenehmer machen. Wählen Sie daher eine Gitarre nach den wichtigsten Details aus, achten Sie aber gleichzeitig auf zusätzliche Komponenten.

Die ersten 117 Elemente des Periodensystems waren normal. Und dann kam der 118.

Nihonium (Nh), Moscovium (Mc), Tennessin (Ts) und Oganesson (Og) tauchten 2016 im Periodensystem auf. Foto: Antoine2K.

Oganeson (Og), geborene Ununoctius, erhielt 2016 einen Namen zu Ehren von Yuri Oganesyan, dem wissenschaftlichen Direktor des Labors für Kernreaktionen. GN Flerov vom Joint Institute for Nuclear Research in Dubna. Es ist das zweite Element, das nach einer lebenden Person benannt wurde, nach Seaborgium (Sg), das 1997 nach dem lebenden Glenn Seaborg (1912–1999) benannt wurde.

Das Ende -er weist darauf hin, dass Oganesson zu den Edelgasen gehört - eine Gruppe von Elementen, zu der auch Helium (He), Neon (Ne), Argon (Ar), Krypton (Kr), Xenon (Xe), Radon (Rn) gehören. Ja, Helium ohne ordentliches Ende - vielleicht weil die Stimme nicht sehr edel klingt, wenn man sich die Lungen mit Helium füllt.

Oganesson ist bis heute das schwerste Element im Periodensystem, mit einer Atommasse von über 294 Atommasseneinheiten, fast 25-mal schwerer als ein typisches Kohlenstoffisotop Ihres sterblichen Körpers. Im Gegensatz zu Kohlenstoff sollten Sie Oganesson nicht in Ihrer Achselhöhle oder in den Fettfalten suchen - es kommt in der Natur überhaupt nicht vor, und für die ganze Zeit wurden nur wenige Atome dieses radioaktiven Elements künstlich synthetisiert, von denen jedes weniger als dauerte eine Millisekunde.

In dieser Hinsicht verlassen sich Wissenschaftler, wenn sie über die Eigenschaften von Oganesson sprechen, ausschließlich auf theoretische Vorhersagen. Und viele dieser vorhergesagten Eigenschaften sind ziemlich seltsam.

Elektronendichteverteilung in drei edlen Elementen ohne Berücksichtigung relativistischer Effekte (oben) und deren Berücksichtigung (unten). Berechnungen zufolge beschränken sich die Elektronen im Oganeson nicht auf Orbitale, sondern bilden eine gleichmäßige Wolke des Fermi-Gases.

Wenn wir uns von Berechnungen auf der Grundlage der klassischen Physik leiten lassen, sollten sich die Elektronen von Oganesson wie in fast allen normalen Elementen in den Schalen befinden, die den Atomkern umgeben. Oganesson ist jedoch ein superschweres Element, was bedeutet, dass seine Elektronen aufgrund der großen Ladung des Kerns auf so erhebliche Geschwindigkeiten beschleunigen, dass es notwendig wird, Einsteins Relativitätstheorie zu berücksichtigen, und wenn Sie es in die Berechnungen einbeziehen, Sie erhalten eine seltsame Sache: Statt diskreter Elektronenhüllen schweben Elektronen in einer mehr oder weniger gleichmäßig verschwommenen Wolke aus Elektronengas!

Edelgase werden auch Inertgase genannt, weil sie chemisch inaktiv sind und nur unter extremen Bedingungen, wie während der Apokalypse, an Reaktionen teilnehmen. Oganesson ist eine Ausnahme. Aufgrund der ungewöhnlichen Elektronenverteilung gibt und nimmt es leicht Elektronen auf, was bedeutet, dass es chemisch reaktiv sein kann. Es stellt sich heraus, dass Oganesson ein paradoxerweise nicht inertes Edelgas ist.

Außerdem ist es überhaupt kein Gas im üblichen Sinne des Wortes. Im „verschmierten“ Zustand der Wolke werden die Elektronen von Oganesson leicht polarisiert, was bedeutet, dass die Atome des Elements durch starke Van-der-Waals-Wechselwirkungen aneinander gebunden werden. Anstatt wie Fußbälle aneinander abzuprallen, wie in typischen Gasen, würden Oganesson-Atome bei Raumtemperatur wahrscheinlich dazu neigen, zu einem Festkörper zusammenzukleben! Das ist kein Edelgas mehr, sondern eine Art edles Firmament.

Die Protonen des Oganesson-Kerns können sich auch nicht standardmäßig verhalten. Normalerweise stoßen sich Protonen aufgrund der positiven Ladung ab, fliegen aber aufgrund der sogenannten Kernkräfte nicht auseinander, die auf einer starken Wechselwirkung beruhen – viel stärker als die Coulomb-Wechselwirkungen zwischen Ladungen. Oganesson hat jedoch bis zu 118 Protonen, sodass ihre kombinierten Coulomb-Bemühungen die Kernkraft teilweise überwinden können, wodurch sich im Kern eine Blase bildet! Im Zentrum des Kerns befinden sich weniger Protonen als an der Peripherie.

Aber die Neutronen des Kerns werden sich wie die Elektronen um den Kern herum in das Fermi-Gas mischen, prognostizieren Wissenschaftler.

Yuri Oganesyan ist die zweite Person nach Glenn Seaborg, dessen Name zu Lebzeiten einem chemischen Element gegeben wurde. Foto: JINR.

Juri Tsolakovich Oganesyan selbst findet solche Vorhersagen bezüglich seines namensgebenden Elements überraschend. Experimente seien nötig, um sie zu testen, sagt er und reibt sich erwartungsvoll die Hände.

Weitaus überraschender dürften jedoch die folgenden, bisher unentdeckten chemischen Elemente sein. Nach einem kürzlich vorgeschlagenen Modell könnten Kerne mit einer Masse über 300 eine völlig andere, für uns ungewöhnliche Form von Materie darstellen, die nicht aus Protonen und Neutronen bestehen wird, sondern aus Up- und Down-Quarks, die sich in anderen Konfigurationen ansammeln. Solche Materie kann im Inneren von Neutronensternen stabil existieren und möglicherweise eine viel bequemere Energiequelle werden als Kern- oder thermonukleare Fusion. Wir freuen uns also darauf, wenn unsere Wissenschaftler in Dubna das unglaubliche und wunderbare 119. Element synthetisieren – Federgras.

Text: Viktor Kowylin. Nach Materialien: Wissenschaftsnachrichten, Chemie und Leben
Forschungsartikel: Physical Review Letters (Jerabek et al., 2018)

Zu den wahrscheinlichsten Kandidaten für diese Auszeichnung aus unserem Land gehört Akademiker Juri Oganesjan. Wissenschaftlicher Leiter des Labors für Kernreaktionen. G. N. Flerov am Joint Institute for Nuclear Research (Dubna) ist er weltweit als Autor grundlegender Arbeiten zur Synthese neuer Elemente des Periodensystems bekannt.

"Es ist nur ein Bonus"

Dmitry Pisarenko: Yuri Tsolakovich, warum warten wir jeden Herbst mit angehaltenem Atem, ob ein russischer Wissenschaftler den Nobelpreis erhält oder nicht? Schließlich ist die Welt voll von anderen wissenschaftlichen Auszeichnungen.

Juri Oganesjan: Ich habe auch das Gefühl, dass unsere Gesellschaft von diesem Thema unnötig „aufgeregt“ und „aufgewärmt“ wird. Mittlerweile ist das nur noch ein Preis, obwohl er der angesehenste in der Wissenschaft ist. Für einen Menschen, der sein Leben der Wissenschaft gewidmet hat, ist das Ergebnis das Wichtigste. Schließlich ist er jahrelang, ja sogar jahrzehntelang so gefahren. Ich habe nach Wegen gesucht, ich habe mich geirrt, und jetzt bin ich endlich angekommen! Und es kommt oft vor, dass das Leben nicht genug ist. Auf dem Weg, den er gewählt hat, bekommen seine Anhänger das Ergebnis, naja – wenn seine Schüler. Ob sie ihm in einer solchen Situation zu Lebzeiten einen Bonus geben oder nicht – die Frage ist vielleicht nicht die wichtigste. Und wenn er den Preis nicht erhält, heißt das nicht, dass seine Arbeit umsonst war! Die Tatsache, dass Mendeleev kein Nobelpreisträger wurde und Einstein seinen Preis mit einer großen Zeitverschiebung und nicht für die Relativitätstheorie erhielt, schmälert keineswegs den enormen Beitrag dieser großen Wissenschaftler zur Weltwissenschaft.

In unserem Land wird die Diskussion um die Nobelpreise immer von übertriebenen Emotionen begleitet. Alles wird so präsentiert, dass, wenn es einen Preis gibt, in unserer Wissenschaft alles in Ordnung ist. Wenn nicht, ist alles schlecht und irgendwie ist nicht klar, was Wissenschaftler tun. Es kam so weit, dass man sich fast dafür entschuldigen muss, dass man den Nobelpreis immer noch nicht bekommen hat! (Lacht.) Ich habe so etwas noch nie in anderen Ländern gesehen.

Wir müssen immer noch verstehen und akzeptieren, dass die Physik eine große Wissenschaft ist, sie umfasst viele verschiedene Wissensgebiete: Astrophysik, Festkörperphysik, Teilchenphysik, Atomphysik, Kernkraft ... Und es gibt nur einen Preis in der Physik! Und wenn in diesem Jahr die Autoren einer brillanten Arbeit auf einem Gebiet der Physik mit einem Preis ausgezeichnet wurden, heißt das keineswegs, dass es auf einem anderen keine Entdeckungen gibt. Oder dass es stagniert und etwas nicht gut läuft.

- Wie stehen Sie zu der Meinung, dass das Nobelkomitee Russland aus politischen Gründen ignoriert? Was ist das aus der gleichen Reihe wie Wirtschaftssanktionen und die Entfernung von Athleten von den Olympischen Spielen?

Der Nobelpreis hat nichts mit Sanktionen zu tun. Die Nominierten werden jährlich von einer großen Anzahl von Wissenschaftlern aus der ganzen Welt nominiert. Es ist leicht vorstellbar, dass die Auswahl der Nominierten in mehreren Schritten auch von mehr als einer Person durchgeführt wird. All dies geschieht in der wissenschaftlichen Gemeinschaft. Aber Wissenschaftler gehen wie alle Menschen jeden Tag zur Arbeit, sprechen nicht nur mit Kollegen, sondern auch mit Menschen auf der Straße, sehen fern, lesen Zeitung. Mit einem Wort, das sind lebende Menschen, keine Fabelwesen.

Und im Fernsehen wird ihnen gesagt, dass es Russland war, das die Ukraine angegriffen, eine Boeing abgeschossen hat und dass wir im Allgemeinen ein blutiges Regime haben. Und dann entscheiden sie: Nein, wir werden keinen Preis an einen russischen Wissenschaftler vergeben?

Und dies und das andere auch, hör zu. Aber sie, lebende Menschen, sind damit betraut, die Besten der Besten auszuwählen, und ich erinnere Sie daran, dass die Wahl aus wunderbaren Werken besteht. Sie enthalten die Ergebnisse vieler talentierter Menschen verschiedener Fachrichtungen. Und oft stehen Gutachter vor der Situation, aus mehreren gleich herausragenden Ergebnissen (Entdeckungen) auf unterschiedlichen Wissensgebieten eine Auswahl treffen zu müssen. Versetzen Sie sich in ihre Lage. Sie werden sofort verstehen, dass zusätzliche Faktoren, sowohl objektive als auch subjektive, unter solchen Bedingungen wirken. Und in diesem Sinne wird jede prestigeträchtige Auszeichnung politisiert - wissenschaftlich, musikalisch, filmisch ... Es kann also keine absolute Objektivität geben.

Eine andere Sache ist, dass ich und viele meiner Kollegen hier keine besondere Tragödie sehen. In der wissenschaftlichen Gemeinschaft wird dies überhaupt nicht akzeptiert, wir freuen uns immer aufrichtig und aus tiefstem Herzen und gratulieren unseren ausländischen Kollegen, die internationale Preise und Auszeichnungen erhalten. Und zur Ehre des Nobelpreiskomitees waren alle Gewinner dieses Preises im Laufe seiner Geschichte talentierte Menschen und wirklich herausragende Wissenschaftler.

Der direkte Vergleich von Wissenschaft und Sport, den Sie anstellen, erscheint mir falsch. In der Wertung sportlicher Aktivitäten liegt nur die Konkurrenz, die den Sieger (den Stärksten) preisgibt. Die Olympischen Spiele, aber auch andere sportliche Großereignisse, funktionieren ganz nach diesem Prinzip. Sport wird politisiert, schon weil Mannschaftsergebnisse aufsummiert werden, wie viele Medaillen Athleten aus verschiedenen Ländern erhalten haben, unter welcher Flagge ein Athlet auftritt, welche Hymne bei gehisster Flagge gespielt wird usw.

Wissenschaft ist wie ein Netz

- Das heißt, es gibt jetzt keinen Wettbewerb zwischen den wissenschaftlichen Schulen?

Natürlich gibt es das. Aber das ist nicht die Konfrontation, die es in der jüngeren Vergangenheit gab. Wobei längst bekannt ist, dass die Wissenschaft, wie auch das Einmaleins, international ist. Nun kann es zwischen Wissenschaftlern sowohl Konkurrenz als auch Zusammenarbeit geben (obwohl dies wie ein Paradoxon aussieht). In der modernen Wissenschaft kann vieles nicht alleine getan werden. Daher ist die Wissenschaft auf die Leistungen einzelner Gruppen, Labors und sogar Institutionen angewiesen. Sie können sich in verschiedenen Ländern befinden, und ihre Errungenschaften können als wesentlicher Bestandteil neuer Forschung gefragt sein. Das ist internationale Zusammenarbeit.

Die superschweren chemischen Elemente in meiner Nähe, die in Dubna entdeckt wurden, sind ebenfalls eine gemeinsame Arbeit. Unsere amerikanischen Kollegen haben unsere Führungsrolle bei diesen Arbeiten anerkannt, und wir erkennen ihren großen Beitrag zu unserer gemeinsamen Sache an. Wir sind mit ihnen Partner, Gleichgesinnte, und das nicht für ein, zwei Jahre, sondern für Jahrzehnte! So geht die Entwicklung in vielen Bereichen der Wissenschaft in der modernen Welt vor sich. Eine Vielzahl unserer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler arbeitet in gemeinsamen Projekten im Ausland. Sie schätzen ihren persönlichen Beitrag und die russische wissenschaftliche Schule insgesamt sehr.

Aber ich muss sagen, dass wir immer noch das kolossale wissenschaftliche Potenzial nutzen, das in den Tagen der UdSSR angelegt wurde. In vielen Bereichen von Wissenschaft und Technik waren wir damals vorne. Meine Kollegen und ich nutzen diese Reserve voll aus.

Manchmal kommt es zu Streitigkeiten: Waren wir vorne? Es scheint mir sinnlos, darüber zu streiten - ebenso wie über die Tatsache, dass Gagarin der erste war, der in den Weltraum geflogen ist.

- Und jetzt wird in Russland bahnbrechende Forschung betrieben?

Lassen Sie uns nicht weit gehen - wir bauen einen großen NICA-Beschleunigerkomplex in Dubna. Auf dieser Anlage müssen wir schwere Kerne schieben. Ziel ist es, die Erschaffung der Welt zu verstehen. Wir wollen den Prozess umkehren, der unmittelbar nach dem Urknall begann, als Protonen und Neutronen aus Quarks hervorgingen. Was vor 13,7 Milliarden Jahren im Universum geschah, wollen meine Kollegen im Labor im Kleinen sehen. Das ist ohne Übertreibung ein Megaprojekt. Solche Forschung in der Welt wird in den größten wissenschaftlichen Zentren durchgeführt. Wir hoffen, mit unserem Ansatz und mit dem neuen Beschleunigerkomplex ganz vorne dabei zu sein.

Lassen Sie mich eine Frage stellen, die immer dann auftaucht, wenn es um die Untersuchung des Urknalls, des Higgs-Bosons usw. geht. Welchen praktischen Nutzen könnte all dies haben? Lass es jetzt nicht, also eines Tages?

Was wir machen, ist reine Grundlagenforschung. Aber jede größere Forschung grundlegender Art, wie ein Wadennetz, zieht viele angewandte Ideen und Entwicklungen an sich. So erschien zum Beispiel das Internet. Fast immer wird ein neues bedeutendes Ergebnis in der Wissenschaft von Errungenschaften in verwandten Wissensgebieten begleitet, die der Entwicklung von Technologie und neuen Technologien zugrunde liegen. Die wissenschaftliche Forschung, die die Schaffung eines neuen Beschleunigers erfordert, führt auch zur Schaffung einer Plasma-Ionenquelle, ultraempfindlicher Detektoren, moderner Computertechnologie, der Entwicklung neuer Programme usw.

Als wir mit der Forschung zur Synthese neuer Elemente begannen, stellte sich heraus, dass wir mit diesen Fähigkeiten bereit sind, neue Materialien zu schaffen - ultradünne und ultrapräzise Membranen. Sie werden bei der Herstellung medizinischer Geräte, in der Mikroelektronik, Mikrobiologie usw. verwendet. Der oben erwähnte NICA-Beschleunigerkomplex, der sich derzeit im Bau befindet, wird neue Erkenntnisse in der Strahlenbiologie und Weltraummedizin sowie in der Krebstherapie liefern.

Als ich in den 1990er Jahren zum ersten Mal Leiter des Labors wurde, nachdem ich diesen Posten vom Gründer unseres Labors, Akademiker Flerov, geerbt hatte, sagte ich den Mitarbeitern, dass es nicht genügend Haushaltsmittel gebe, um ihre Arbeit zu bezahlen, und deshalb müssten wir suchen nach Finanzierungsquellen in unserer angewandten Forschung. Ich bin in die Fußstapfen von Georgy Nikolaevich getreten, der immer der Meinung war, dass ein Wissenschaftler, der an einem grundlegenden Problem arbeitet, ebenso aufmerksam sein sollte, wie er seine Ergebnisse und technischen Fähigkeiten auf die Lösung angewandter Probleme anwenden kann. Daher hatten wir in jenen Jahren bereits alles, um Nukleartechnologien von Weltrang für eine Vielzahl von Zwecken zu schaffen. Wir arbeiteten an unserer eigenen, heimischen Ausrüstung und konnten eine Nische auf dem internationalen Markt besetzen.

„Das kreative Klima ist wichtig!“

Stimmt es, dass Sie es in den 90er Jahren geschafft haben, den Braindrain zu verhindern? Der Grund ist, dass sie angewandte Projekte entwickelt haben?

Nicht nur. Wissenschaft ist Kreativität, und ein kreativer Mensch braucht ein besonderes Klima, eine bestimmte Atmosphäre, dazu ein konkretes Ziel, das er anstrebt. Ich weiß mit Sicherheit, dass junge Wissenschaftler nirgendwo hingehen werden, wenn es ein normales kreatives Klima gibt. Es sind einfach nicht diese Leute.

In den schwierigen Jahren des ausgehenden letzten Jahrhunderts erhielt unser Labor, wie viele andere Institute auch, Einladungen aus dem Ausland zur dauerhaften Arbeit. Von namhaften Labors in Frankreich, Deutschland, den USA... Aber viele aus meinem Umfeld reagierten nicht auf diese scheinbar verlockenden Angebote. Denn damals haben wir beschlossen, mit der Arbeit an der Synthese superschwerer Elemente zu beginnen. Die Jagd nach ihnen wird seit den frühen 1970er Jahren in den großen Nuklearzentren der Welt fortgesetzt, aber in den folgenden 15 Jahren intensiver Arbeit gelang es ihnen nicht, sie zu synthetisieren. Wir haben uns entschieden, mit einem neuen Ansatz und in einer anderen Formulierung des Experiments auf dieses Problem zurückzukommen. Und sie erzielten Ergebnisse. Hinzu kommt, dass das Joint Institute for Nuclear Research als internationale Organisation in schwierigen Jahren etwas besser finanziert war als russische Wissenschaftseinrichtungen. Und unter den Bedingungen eines kleinen Dubna war es einfacher zu überleben als in einer großen Stadt.

Aber ich blicke nach wie vor sehr optimistisch auf die jungen Leute, die in unser Labor kommen, vor allem diejenigen, die aus der Peripherie kommen. Die Jungs sind zielstrebig, arbeiten hart, sprechen sehr gut Englisch. Und nach ein paar Jahren liefern sie Ergebnisse.

- Was ist ihre Stärke? Haben sie einen solchen Wissenswillen?

Sie haben solche wissenschaftlichen Ambitionen. Schließlich sind Menschen verschieden, manche wollen viel Geld verdienen, andere müssen sich in Kunst oder Wissenschaft verwirklichen. Einige von außen denken, dass diese anderen nicht von dieser Welt sind.

Russland war schon immer ein intellektuelles Land. Bildung und Wissen werden hier geschätzt. Ich mag es sehr, wie unsere Leute den Zustand der Kreativität erleben, wohl wissend, dass es ihnen keinen Reichtum verspricht. Darin liegt eine gewisse Besessenheit. Und etwas Kraft.

Die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) genehmigte die Namen von vier neuen Elementen des Periodensystems: 113., 115., 117. und 118.. Letztere ist nach dem russischen Physiker Akademiker Yuri Oganesyan benannt. Wissenschaftler sind schon früher "in die Kiste" gekommen: Mendeleev, Einstein, Bohr, Rutherford, das Curie-Paar ... Aber erst zum zweiten Mal in der Geschichte geschah dies im Leben eines Wissenschaftlers. Der Präzedenzfall ereignete sich 1997, als Glenn Seaborg eine solche Ehre zuteil wurde. Yuri Oganesyan wurde lange für den Nobelpreis gehandelt. Aber sehen Sie, es ist viel cooler, eine eigene Zelle im Periodensystem zu bekommen.

Juri Oganesjan (geb. 1933)

MEPhI-Absolvent, Experte auf dem Gebiet der Kernphysik, Akademiker der Russischen Akademie der Wissenschaften, wissenschaftlicher Direktor des JINR-Labors für Kernreaktionen. Vorsitzender des RAS Scientific Council for Applied Nuclear Physics. Er hat Ehrentitel von Universitäten und Akademien in Japan, Frankreich, Italien, Deutschland und einer Reihe anderer Länder. Preisträger des Staatspreises der UdSSR, Inhaber der Orden des Roten Banners der Arbeit, der Völkerfreundschaft, "Für Verdienste um das Vaterland" usw.

In den unteren Zeilen der Tabelle findet man leicht Uran, seine Ordnungszahl ist 92. Alle nachfolgenden Elemente ab 93 sind die sogenannten Transurane. Einige von ihnen entstanden vor etwa 10 Milliarden Jahren als Ergebnis von Kernreaktionen im Innern von Sternen. Spuren von Plutonium und Neptunium wurden in der Erdkruste gefunden. Aber die meisten Transurane sind längst zerfallen, und jetzt kann man nur noch vorhersagen, was sie waren, um dann zu versuchen, sie im Labor nachzubauen.

Glenn Seaborg (1912–1999). US-amerikanischer Chemiker und Kernphysiker. Arbeitete am Manhattan-Projekt zum Bau der Atombombe. 1951 erhielten Seaborg und Macmillan den Nobelpreis „für ihre Entdeckungen auf dem Gebiet der Chemie der Transurane“.

Amerikanische Wissenschaftler waren die ersten, die dies 1940 taten. Glen Seaborg und Edwin Macmillan. Plutonium wird geboren. Später synthetisierte Seaborgs Gruppe Americium, Curium, Berkelium ... Zu diesem Zeitpunkt hatte sich fast die ganze Welt dem Rennen um superschwere Kerne angeschlossen.

1964 wurde in der UdSSR am Joint Institute for Nuclear Research (JINR) in Dubna bei Moskau erstmals ein neues chemisches Element mit der Ordnungszahl 104 synthetisiert. Dieses Element wurde später Rutherfordium genannt. Georgy Flerov, einer der Gründer des Instituts, betreute das Projekt. Auch sein Name steht auf dem Tisch: Flerovium, 114. Im Anschluss an diese Ereignisse schrieb der Klassiker des sowjetischen Journalismus Valery Agranovsky die Dokumentargeschichte „Die Eroberung des 104.“. Wir zitieren im Text daraus.

Juri Oganesjan war Student Flerova und einer von denen, die Rutherfordium, dann Dubnium und schwerere Elemente synthetisierten. Dank der Erfolge sowjetischer Wissenschaftler ist Russland führend in der Transuran-Rasse geworden und hat diesen Status bis heute beibehalten.

„Naiv erschien mir, dass jeder Physiker, heimlich von seinen Kollegen, immer noch davon träumt, ins Atom zu gehen, um Protonen und Neutronen mit eigenen Augen zu sehen, sie mit eigenen Händen zu fühlen und das Geheimnis ihres Zusammenspiels bis zum Ende zu lüften und finden Sie auch heraus, ob es Alpha-Teilchen gibt, wie Engel kleine Flügel haben, wenn sie aus dem Atom fliegen."

Georgi Flerow (1913–1990). Sowjetischer Kernphysiker, einer der Gründer des Gemeinsamen Instituts für Kernforschung und des Labors für Kernreaktionen am Institut. Er entdeckte die spontane Spaltung von Urankernen und leitete die Schaffung der sowjetischen Atombombe ein. Einer der Pioniere bei der Suche nach Transuranen, war an der Entdeckung der Elemente 103, 104, 105 und 106 beteiligt.

Wie werden neue Elemente benannt? Wissenschaftliche Teams - Autoren von Entdeckungen senden ihre Vorschläge an die IUPAC. Die Kommission prüft die Argumente dafür und dagegen auf der Grundlage der folgenden Regeln: „... neu entdeckte Elemente können benannt werden: (a) nach dem Namen einer mythologischen Figur oder eines mythologischen Begriffs (einschließlich eines astronomischen Objekts), (b) nach dem Name eines Minerals oder einer ähnlichen Substanz, (c) durch den Namen eines Ortes oder geografischen Gebiets, (d) durch die Eigenschaften eines Elements oder (e) durch den Namen eines Wissenschaftlers.“

Diesmal wurden die Namen neuer Elemente fast ein Jahr lang vergeben. Das Datum der Bekanntgabe der Entscheidung wurde mehrfach verschoben. Die Spannung wuchs. Schließlich fand die Kommission am 28. November 2016 nach einer fünfmonatigen Frist für die Einreichung von Vorschlägen und öffentlichen Einwänden keinen Grund, Nihonium, Moscovium, Tennessine und Oganesson abzulehnen, und genehmigte sie.

Übrigens ist die Endung „-on-“ nicht sehr typisch für chemische Elemente. Es wurde für Oganesson gewählt, weil die chemischen Eigenschaften des neuen Elements denen von Edelgasen ähneln - diese Ähnlichkeit betont die Übereinstimmung mit Neon, Argon, Krypton, Xenon.

Die Geburt eines neuen Elements ist ein Ereignis von historischem Ausmaß. Bis heute wurden die Elemente der siebten Periode bis einschließlich 118. synthetisiert, und dies ist nicht die Grenze. Voraus ist das 119., 120., 121. ... Isotope von Elementen mit Ordnungszahlen über 100 leben oft nicht länger als eine Tausendstel Sekunde. Und es scheint, dass je schwerer der Kern ist, desto kürzer ist seine Lebensdauer. Diese Regel gilt bis zum 113. Element einschließlich. In den 1960er Jahren schlug Georgy Flerov vor, dass es nicht streng eingehalten werden sollte, wenn man tiefer in die Tabelle eindringt. Aber wie kann man es beweisen? Die Suche nach den sogenannten Stabilitätsinseln ist seit mehr als 40 Jahren eine der wichtigsten Aufgaben der Physik. Im Jahr 2006 bestätigte ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Yuri Oganesyan ihre Existenz. Die Fachwelt atmete erleichtert auf: Es bedeutet, dass es Sinn macht, nach immer schwereren Kernen zu suchen.

[Schrödingers Katze] Yury Tsolakovich, was sind die Inseln der Stabilität, über die in letzter Zeit viel gesprochen wird?

[Juri Oganesjan] Sie wissen, dass die Atomkerne aus Protonen und Neutronen bestehen. Aber nur eine genau definierte Anzahl dieser „Bausteine“ ist miteinander zu einem einzigen Körper verbunden, der den Kern des Atoms darstellt. Es gibt mehr Kombinationen, die "nicht funktionieren". Daher befindet sich unsere Welt im Prinzip in einem Meer der Instabilität. Ja, es gibt Kerne, die seit der Entstehung des Sonnensystems geblieben sind, sie sind stabil. Wasserstoff zum Beispiel. Gebiete mit solchen Kernen werden als "Kontinent" bezeichnet. Es verblasst allmählich in ein Meer der Instabilität, wenn wir uns auf schwerere Elemente zubewegen. Aber es stellt sich heraus, dass, wenn Sie sich weit vom Land entfernen, eine Insel der Stabilität erscheint, auf der langlebige Kerne geboren werden. Die Insel der Stabilität ist eine Entdeckung, die bereits gemacht und anerkannt wurde, aber die genaue Lebenszeit der Hundertjährigen auf dieser Insel ist noch nicht gut genug vorhergesagt.

„Was bedeutet es also, ein neues Element künstlich zu erhalten? Das bedeutet, die Anzahl der Protonen im Atomkern eines bereits bekannten Elements so zu verändern, dass der Atomkern seine Seriennummer ändert. Wenn Sie zum Beispiel einen Plutoniumkern (Atomgewicht - 94) nehmen, einen Neonkern (Atomgewicht - 10) hineingießen und ihn dann zwingen, vier Neutronen freizusetzen, dann erhalten Sie das 104. Element.

Aus der Geschichte von Valery Agranovsky "Die Gefangennahme des 104.", 1966

[NG] Wie wurden die Inseln der Stabilität entdeckt?

[YuO] Wir haben lange nach ihnen gesucht. Wenn eine Aufgabe gestellt wird, ist es wichtig, dass es eine eindeutige Antwort „ja“ oder „nein“ gibt. Für das Null-Ergebnis gibt es eigentlich zwei Gründe: Entweder hast du es nicht erreicht, oder das Gesuchte ist gar nicht da. Wir hatten bis 2000 "Null". Wir dachten, dass die Theoretiker vielleicht Recht haben, wenn sie ihre schönen Bilder malen, aber wir können sie nicht erreichen. In den 90er Jahren kamen wir zu dem Schluss, dass es sich lohnt, das Experiment zu erschweren. Dies widersprach der damaligen Realität: Neue Geräte wurden benötigt, aber es fehlten die Mittel. Trotzdem waren wir zu Beginn des 21. Jahrhunderts bereit, einen neuen Ansatz auszuprobieren – die Bestrahlung von Plutonium mit Calcium-48.

[KS] Warum ist Kalzium-48 so wichtig für Sie, dieses spezielle Isotop?

[YuO] Es hat acht zusätzliche Neutronen. Und wir wussten, dass die Insel der Stabilität dort ist, wo es einen Überschuss an Neutronen gibt. Daher wurde das schwere Isotop von Plutonium-244 mit Calcium-48 bestrahlt. Bei dieser Reaktion wurde ein Isotop des superschweren Elements 114, Flerovium-289, synthetisiert, das 2,7 Sekunden lang lebt. Im Maßstab der nuklearen Transformationen wird diese Zeit als ziemlich lang angesehen und dient als Beweis dafür, dass eine Insel der Stabilität existiert. Wir schwammen darauf zu, und je tiefer wir hineingingen, desto stabiler wurde es.

[KS] Woher kommt die Zuversicht, dass es Inseln der Stabilität gibt?

[YuO] Vertrauen entstand, als klar wurde, dass der Kern eine Struktur hat ... Vor langer Zeit, im Jahr 1928, schlug unser großer Landsmann Georgy Gamov (sowjetischer und amerikanischer theoretischer Physiker. - "KSh") vor, dass die Kernsubstanz wie ein Tropfen Flüssigkeit aussieht . Als dieses Modell zu testen begann, stellte sich heraus, dass es die globalen Eigenschaften von Kernen überraschend gut beschreibt. Aber dann erhielt unser Labor ein Ergebnis, das diese Vorstellungen radikal veränderte. Wir fanden heraus, dass sich der Kern im Normalzustand nicht wie ein Flüssigkeitstropfen verhält, kein amorpher Körper ist, sondern eine innere Struktur hat. Ohne sie würde der Kern nur 10–19 Sekunden existieren. Das Vorhandensein der strukturellen Eigenschaften von Kernmaterie führt dazu, dass der Kern Sekunden, Stunden lebt, und wir hoffen, dass er Tage und vielleicht sogar Millionen von Jahren leben kann. Vielleicht ist das eine zu gewagte Annahme, aber wir hoffen und suchen in der Natur nach Transuran-Elementen.

[KS] Eine der spannendsten Fragen ist: Gibt es eine Grenze für die Vielfalt chemischer Elemente? Oder gibt es davon unendlich viele?

[YuO] Das Tropfenmodell sagte voraus, dass es nicht mehr als hundert von ihnen gab - dies ist die Grenze der Existenz neuer Elemente. Heute sind 118 von ihnen entdeckt worden, wie viele können es noch sein?.. Es ist notwendig, die charakteristischen Eigenschaften von „Insel“-Kernen zu verstehen, um eine Vorhersage für schwerere machen zu können. Aus Sicht der mikroskopischen Theorie, die die Struktur des Kerns berücksichtigt, endet unsere Welt nicht damit, dass das hundertste Element in das Meer der Instabilität eintritt. Wenn wir über die Grenze der Existenz von Atomkernen sprechen, müssen wir dies berücksichtigen.

« Im Sommer 1959 bewegte sich eine seltsame Prozession auf einer der Autobahnen in Richtung Moskau. Vorne auf Motorrädern zwei Polizeikapitäne, dahinter ein schwerer Anhänger, meist mit Panzern beladen. Diesmal trug er eine Ladung, die mit einer Plane bedeckt war und nicht weniger als vierzig Tonnen wog. In der Kabine des Autos saß ein düsterer fünfzigjähriger Fahrer mit einer unveränderlichen Pfeife im Mund, den die Lader Pavlik nannten.<…>Und neben ihm ist ein junger Mann namens Yuri Oganesyan.

Und dann hielt die Prozession eines Tages vor der Brücke über den Fluss. Auf den Schildern stand geschrieben, dass die Struktur elf Tonnen aushalten kann.<…>Pavlik riet allen düster, aus der Kabine auszusteigen, das Lenkrad einzuklemmen, die Geschwindigkeit zu erhöhen und zu kommen, was wolle. Oganesjan lächelte nicht einmal.

Er trug den Hauptteil des neuen Zyklotrons nach Dubna, und mit seiner Ankunft sollte jene glückliche Balance zwischen dem Denken von Wissenschaftlern und technischen Fähigkeiten, die den Erfolg vorwegnimmt, erreicht werden.

Aus der Geschichte von Valery Agranovsky "Die Gefangennahme des 104.", 1966

[KS] Gibt es eine Errungenschaft, die Sie für die wichtigste im Leben halten?

[YuO] Ich mache das, was mich wirklich interessiert. Manchmal bin ich sehr mitgenommen. Manchmal stellt sich etwas heraus, und ich bin froh, dass es sich herausstellte. Das ist das Leben. Dies ist keine Folge. Ich gehöre nicht zu der Kategorie von Menschen, die in ihrer Kindheit, in der Schule, davon geträumt haben, Wissenschaftler zu werden. Ich war einfach gut in Mathe und Physik, also ging ich zur Universität, wo ich diese Prüfungen machen musste. Nun, ich habe bestanden. Und generell glaube ich, dass wir alle im Leben sehr dem Zufall unterliegen. Ist es wahr? Viele der Schritte, die wir unternehmen, sind völlig zufällig. Und dann, wenn du erwachsen wirst, stellen sie dir die Frage: „Warum hast du das getan?“ Nun, ich habe es getan und ich habe es getan. Das ist meine übliche Beschäftigung mit der Wissenschaft.

Wo werden Transurane benötigt?

// Atomwaffen, Weltraum, Medizin

Neptunium zur Herstellung von Plutonium verwendet. Theoretisch kann es als Brennstoff für eine neue Generation von Kernreaktoren dienen, die mit schnellen Neutronen arbeiten.

Plutonium- bei der Herstellung von Kernwaffen, Kernbrennstoffen, Atomenergie sowie Batterien in Raumfahrzeugen. Es war die Plutoniumbombe, die 1945 auf dem Testgelände Alamogordo in den Vereinigten Staaten während des weltweit ersten Atomtests gezündet wurde.

Americium- für die Synthese anderer superschwerer Elemente und die Erstellung von Instrumenten (insbesondere für Rauchmelder). Theoretisch könnte es Brennstoff für Kernreaktoren auf interplanetaren Raumfahrzeugen werden.

Kurium- in einigen Bereichen der Nukleartechnik. Es könnte eine breitere Anwendung haben, aber es ist sehr teuer.

Berkelium- um eines der Isotope von Kalifornien zu erhalten.

Kalifornien- in der Strahlentherapie zur Behandlung von Tumoren und zur Herstellung neuer Elemente: Für die Synthese des 118. Targets aus Californium wurde 249 mit Calcium-48 beschossen.

Einsteinium- um Mendelevium zu erhalten.

Fermi- zur Synthese weiterer Elemente.

Andere Transurane, beginnend mit Mendelevium, haben noch keine Anwendung gefunden: Die Lebensdauer ihrer Kerne ist zu kurz.

« ... Als ich nach Dubna ging, stellte ich fest, dass die berühmten einhundertfünfzig Kerne eines neuen Elements, die von Flerovs Gruppe gewonnen wurden, im Büro des Direktors nicht wie ein Berg aufragen wie die Kerne eines französischen Mörsers im Historischen Museum. In diesem Sinne haben die zahlreichen Gäste von Dubna nicht nur nichts zu geben, sondern sogar zu zeigen.

Aus der Geschichte von Valery Agranovsky "Die Gefangennahme des 104.", 1966

„Wir können ein Atom des 118. Elements in einem Monat bekommen“

Jetzt baut JINR die weltweit erste Fabrik für superschwere Elemente auf der Grundlage des Ionenbeschleunigers DRIBs-III (Dubna Radioactive Ion Beams), dem leistungsstärksten in seinem Energiebereich. Dort werden sie superschwere Elemente der achten Periode (119, 120, 121) synthetisieren und radioaktives Material für Targets herstellen. Die Experimente beginnen Ende 2017 bis Anfang 2018. Andrei Popeko vom Labor für Kernreaktionen. G. N. Flerova JINR erklärte, warum das alles notwendig ist.

Andreas Popeko. Stellvertretender Direktor des Labors für Kernreaktionen. G. N. Flerov Joint Institute for Nuclear Research.

[Schrödingers Katze] Andrei Georgievich, wie sagt man die Eigenschaften neuer Elemente voraus?

[Andrej Popeko] Die Haupteigenschaft, aus der alle anderen folgen, ist die Masse des Kerns. Es ist sehr schwer vorherzusagen, aber aufgrund der Masse kann man bereits vermuten, wie der Kern zerfallen wird. Es gibt verschiedene experimentelle Muster. Sie können den Kern studieren und beispielsweise versuchen, seine Eigenschaften zu beschreiben. Wenn man etwas über die Masse weiß, kann man über die Energie der Teilchen sprechen, die der Kern emittieren wird, und Vorhersagen über seine Lebensdauer treffen. Das ist ziemlich umständlich und nicht sehr genau, aber mehr oder weniger zuverlässig. Aber wenn sich der Kern spontan teilt, wird die Vorhersage viel schwieriger und ungenauer.

[KS] Was können wir über die Eigenschaften von 118 sagen?

[AP] Es lebt 0,07 Sekunden und sendet Alphateilchen mit einer Energie von 11,7 MeV aus. Es wird gemessen. In Zukunft ist es möglich, experimentelle Daten mit theoretischen zu vergleichen und das Modell zu korrigieren.

[KS] In einem Ihrer Vorträge haben Sie gesagt, dass die Tabelle bei Element 174 enden könnte. Wieso den?

[KS] Also?

[AP] Je größer die Ladung des Kerns ist, desto mehr zieht er Elektronen an. Der Kern ist Plus, die Elektronen sind Minus. Irgendwann zieht der Kern Elektronen so stark an, dass sie auf ihn fallen müssen. Es wird eine Begrenzung der Elemente geben.

« … Physiker sind so eingerichtet, dass sie, wenn sie keine Wirkung haben, nicht die Hoffnung verlieren, und wenn es eine Wirkung gibt, sie nicht den Kopf verlieren.“

Aus der Geschichte von Valery Agranovsky "Die Gefangennahme des 104.", 1966

[KS] Kann es solche Kerne geben?

[AP] Unter der Annahme, dass das 174. Element existiert, glauben wir, dass auch sein Kern existiert. Aber ist es? Uranus, Element 92, lebt 4,5 Milliarden Jahre, während Element 118 weniger als eine Millisekunde lebt. Eigentlich wurde früher angenommen, dass die Tabelle auf dem Element zu Ende geht, dessen Lebensdauer vernachlässigbar klein ist. Dann stellte sich heraus, dass nicht alles so einfach ist, wenn Sie sich am Tisch entlang bewegen. Zuerst sinkt die Lebensdauer des Elements, dann steigt sie beim nächsten leicht an und fällt dann wieder ab.

[KS] Wenn es zunimmt, ist das eine Insel der Stabilität?

[AP] Dies ist ein Hinweis darauf, dass er es ist. Dies ist in den Grafiken deutlich zu erkennen.

Was wurde dem Periodensystem noch hinzugefügt

// 113., Nihonium

„Nihon“ bedeutet auf Japanisch „Land der aufgehenden Sonne“. Mit ihrer Entscheidung wollte die IUPAC Japan unterstützen, das kürzlich in den Transuran-Wettlauf eingetreten ist und sich Russland, den Vereinigten Staaten und Deutschland anschließt.

// 115., Moskau

Dies nicht zu Ehren Moskaus, sondern zu Ehren der Moskauer Region, in der sich die Stadt Dubna und das Joint Institute for Nuclear Research selbst befinden. Denken Sie daran, dass das 105. Element des Periodensystems Dubnium genannt wird.

// 117. Tennessee

In Tennessee befinden sich das Oak Ridge National Laboratory, die Vanderbilt University und die University of Tennessee, deren Mitarbeiter maßgeblich zur Erforschung superschwerer Elemente beigetragen haben.

[KS] Was ist dann die Insel der Stabilität selbst?

[AP] Ein Bereich, in dem es Kerne von Isotopen gibt, die im Vergleich zu ihren Nachbarn eine längere Lebensdauer haben.

[SC] Ist dieser Bereich noch nicht gefunden?

[AP] Bisher wurde nur die äußerste Kante eingehakt.

[VS] Wonach wirst du in der Fabrik für superschwere Elemente suchen?

[AP] Experimente zur Synthese von Elementen nehmen viel Zeit in Anspruch. Im Durchschnitt sechs Monate ununterbrochene Arbeit. Wir können ein Atom des 118. Elements in einem Monat bekommen. Außerdem arbeiten wir mit hochradioaktiven Stoffen und unsere Räumlichkeiten müssen besonderen Anforderungen genügen. Aber als das Labor geschaffen wurde, gab es sie noch nicht. Jetzt wird ein separates Gebäude unter Einhaltung aller Strahlenschutzanforderungen gebaut – nur für diese Experimente. Der Beschleuniger ist speziell für die Synthese von Transuranen ausgelegt. Wir werden zunächst die Eigenschaften des 117. und 118. Elements im Detail studieren. Zweitens suchen Sie nach neuen Isotopen. Versuchen Sie drittens, noch schwerere Elemente zu synthetisieren. Sie können den 119. und 120. erhalten.

[KS] Gibt es Pläne, mit neuen Zielmaterialien zu experimentieren?

[AP] Wir haben bereits begonnen, mit Titan zu arbeiten. Sie verbrachten insgesamt 20 Jahre mit Kalzium – sie erhielten sechs neue Elemente.

[KS] Leider gibt es nicht so viele wissenschaftliche Bereiche, in denen Russland eine führende Position einnimmt. Wie schaffen wir es, den Kampf um die Transurane zu gewinnen?

[AP] Eigentlich waren die Führer hier immer die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion. Tatsache ist, dass Plutonium das Hauptmaterial für die Herstellung von Atomwaffen war - es musste irgendwie gewonnen werden. Dann dachten wir: Warum nicht andere Substanzen verwenden? Aus der Kerntheorie folgt, dass Sie Elemente mit einer geraden Anzahl und einem ungeraden Atomgewicht nehmen müssen. Wir haben Curium-245 ausprobiert - es hat nicht gepasst. Calif.-249 auch. Sie begannen, Transurane zu untersuchen. Zufällig waren die Sowjetunion und Amerika die ersten, die sich mit diesem Thema befassten. Dann Deutschland – da gab es in den 60er Jahren eine Diskussion: Lohnt es sich, sich auf das Spiel einzulassen, wenn die Russen und die Amerikaner schon alles gemacht haben? Theoretiker überzeugt, dass es sich lohnt. Als Ergebnis erhielten die Deutschen sechs Elemente: vom 107. bis zum 112.

Die gewählte Methode wurde übrigens in den 70er Jahren von Yuri Oganesyan entwickelt. Und er, der Leiter unseres Labors, ließ die führenden Physiker gehen, um den Deutschen zu helfen. Alle waren überrascht: „Wie ist es?“ Aber Wissenschaft ist Wissenschaft, es sollte keinen Wettbewerb geben. Wenn es die Möglichkeit gibt, neue Erkenntnisse zu gewinnen, ist es notwendig, daran teilzunehmen.

[KS] Hat JINR eine andere Methode gewählt?

[AP] Ja. Es hat sich auch als erfolgreich herausgestellt. Etwas später begannen die Japaner, ähnliche Experimente durchzuführen. Und sie synthetisierten den 113. Wir haben es fast ein Jahr früher als Zerfallsprodukt des 115. erhalten, aber nicht argumentiert. Gott segne sie, keine Sorge. Diese japanische Gruppe hat bei uns trainiert - viele von ihnen kennen wir persönlich, wir sind Freunde. Und das ist sehr gut. In gewisser Weise sind es unsere Schüler, die das 113. Element erhalten haben. Übrigens bestätigten sie auch unsere Ergebnisse. Es gibt nur wenige Leute, die die Ergebnisse anderer Leute bestätigen wollen.

[KS] Es braucht eine gewisse Ehrlichkeit.

[AP] Nun ja. Wie sonst? In der Wissenschaft ist das so.

[TS] Wie fühlt es sich an, ein Phänomen zu studieren, das von 500 Menschen auf der ganzen Welt wirklich verstanden wird?

[AP] Gefällt mir. Ich mache das mein ganzes Leben lang, 48 Jahre.

„Weder ein Mitbewohner, noch ein Mitreisender in einem Zug, noch ein Diplomat bei einem Bankett, noch sogar seine eigene Frau im eigenen Haus können würdige Gesprächspartner sein, wenn es um Quanten oder die seltsamen Eigenschaften von Americium geht. Daher der geheimnisvolle Heiligenschein.

Aus der Geschichte von Valery Agranovsky "Die Gefangennahme des 104.", 1966

[KS] Die meisten von uns finden es unglaublich schwierig zu verstehen, was Sie tun. Die Synthese von Transuranen ist kein Thema, das beim Abendessen mit der Familie diskutiert wird.

[AP] Wir generieren neues Wissen und es geht nicht verloren. Wenn wir die Chemie einzelner Atome untersuchen können, dann haben wir Analysemethoden von höchster Empfindlichkeit, die durchaus geeignet sind, umweltbelastende Stoffe zu untersuchen. Zur Herstellung der seltensten Isotope in der Radiomedizin. Und wer versteht die Physik der Elementarteilchen? Wer wird verstehen, was das Higgs-Boson ist?

[KS] Ja. Ähnliche Geschichte.

[AP] Es stimmt, es gibt immer noch mehr Menschen, die verstehen, was das Higgs-Boson ist, als diejenigen, die superschwere Elemente verstehen ... Experimente am Large Hadron Collider liefern außerordentlich wichtige praktische Ergebnisse. Im Europäischen Zentrum für Kernforschung entstand das Internet.

[KS] Das Internet ist ein Lieblingsbeispiel der Physiker.

[AP] Was ist mit Supraleitung, Elektronik, Detektoren, neuen Materialien, Tomographie-Methoden? Dies sind alles Nebeneffekte der Hochenergiephysik. Neues Wissen geht nie verloren.

Götter und Helden

// Nach wem die chemischen Elemente benannt wurden

Element: Vanadium

Wenn offen: 1801

Nach wem ist es benannt? Vanadis ist die skandinavische Göttin der Liebe, Schönheit, Fruchtbarkeit und des Krieges (wie macht sie das alles?). Dame der Walküren. Sie ist Freya, Gefna, Hearn, Mardell, Sur, Valfreya. Dieser Name wird dem Element gegeben, weil es vielfarbige und sehr schöne Verbindungen bildet, und die Göttin scheint auch sehr schön zu sein.

Element: Niob

Wenn offen: 1801

Nach wem ist es benannt? Zunächst erhielt er den Namen "Columbium" zu Ehren des Landes, aus dem die erste Probe eines Minerals mit diesem Element gebracht wurde. Aber dann wurde Tantal entdeckt, das in fast allen chemischen Eigenschaften mit Kolumbien übereinstimmte. Daher entschied man sich, das Element nach Niobe, der Tochter des griechischen Königs Tantalus, zu benennen.

Element: Palladium

Wenn offen: 1802

Wonach ist es benannt? Zu Ehren des im selben Jahr entdeckten Asteroiden Pallas, dessen Name ebenfalls auf die Mythen des antiken Griechenlands zurückgeht.

Element: Cadmium

Wenn offen: 1817

Nach wem ist es benannt? Ursprünglich wurde dieses Element aus Zinkerz abgebaut, dessen griechischer Name in direktem Zusammenhang mit dem Helden Cadmus steht. Dieser Charakter lebte ein strahlendes Leben: Er besiegte den Drachen, heiratete Harmonia, gründete Theben.

Element: Promethium

Wenn offen: 1945

Nach wem ist es benannt? Ja, das ist derselbe Prometheus, der den Menschen Feuer gab, woraufhin er ernsthafte Probleme mit den göttlichen Autoritäten hatte. Und mit Keksen.

Element: Samarium

Wenn offen: 1878

Nach wem ist es benannt? Nein, das ist nicht ganz zu Ehren der Stadt Samara. Das Element wurde aus dem Mineral Samarskit isoliert, das europäischen Wissenschaftlern vom russischen Bergbauingenieur Vasily Samarsky-Bykhovets (1803–1870) zur Verfügung gestellt wurde. Dies kann als einer der ersten Treffer unseres Landes im Periodensystem angesehen werden (wenn Sie natürlich seinen Namen nicht berücksichtigen).

Element: Gadolinium

Wenn offen: 1880

Nach wem ist es benannt? Zu Ehren von Johan Gadolin (1760–1852), finnischer Chemiker und Physiker, der das Element Yttrium entdeckte.

Element: Tantal

Wenn offen: 1802

Nach wem ist es benannt? Der griechische König Tantalus beleidigte die Götter (es gibt verschiedene Versionen darüber, was genau), wofür er in der Unterwelt auf jede erdenkliche Weise gefoltert wurde. Wissenschaftler litten auf die gleiche Weise, als sie versuchten, reines Tantal zu erhalten. Es dauerte über hundert Jahre.

Element: Thorium

Wenn offen: 1828

Nach wem ist es benannt? Der Entdecker dieses Elements war der schwedische Chemiker Jöns Berzelius, der dem Element zu Ehren des strengen skandinavischen Gottes Thor einen Namen gab.

Element: Kurium

Wenn offen: 1944

Nach wem ist es benannt? Das einzige Element, das nach zwei Personen benannt ist - den Nobelpreisträgern Pierre und Marie Curie.

Element: Einsteinium

Wenn offen: 1952

Nach wem ist es benannt? Hier ist alles klar: Einstein (1879–1955), ein großer Wissenschaftler.

Element: Fermi

Wenn offen: 1952

Nach wem ist es benannt? Benannt zu Ehren von Enrico Fermi (1901–1954), einem italienisch-amerikanischen Wissenschaftler, der einen großen Beitrag zur Entwicklung der Elementarteilchenphysik geleistet hat, dem Schöpfer des ersten Kernreaktors.

Element: Mendelevium

Wenn offen: 1955

Nach wem ist es benannt? Dies ist zu Ehren unseres Dmitri Iwanowitsch Mendelejew (1834-1907). Merkwürdig ist nur, dass der Verfasser des periodischen Gesetzes nicht sofort in den Tisch kam, sondern erst fast hundert Jahre nach seiner Entdeckung. Aber trotzdem schön.

Element: Nobelium

Wenn offen: 1957

Nach wem ist es benannt? Der Name dieses Elements ist seit langem Gegenstand von Kontroversen. Die Priorität bei seiner Entdeckung gehört Wissenschaftlern aus Dubna, die es zu Ehren eines anderen Mitglieds der Familie Curie - dem Schwiegersohn von Pierre und Marie Frederic Joliot-Curie (ebenfalls Nobelpreisträger) - Joliot nannten. Gleichzeitig schlug eine Gruppe von in Schweden tätigen Physikern vor, das Andenken an Alfred Nobel (1833-1896) zu verewigen. In der sowjetischen Version des Periodensystems wurde der 102. lange Zeit als Joliot und in der amerikanischen und europäischen als Nobel aufgeführt. Aber am Ende verließ die IUPAC in Anerkennung der sowjetischen Priorität die westliche Version.

Element: Laurenz

Wenn offen: 1961

Nach wem ist es benannt? Ungefähr die gleiche Geschichte wie bei Nobel. Wissenschaftler von JINR schlugen vor, das Element Rutherfordium zu Ehren des "Vaters der Kernphysik" Ernest Rutherford (1871–1937), der Amerikaner, zu benennen - Lawrencium zu Ehren des Erfinders des Zyklotrons, des Physikers Ernest Lawrence (1901–1958). Der amerikanische Antrag gewann, und aus Element 104 wurde Rutherfordium.

Element: Rutherfordium

Wenn offen: 1964

Nach wem ist es benannt? In der UdSSR wurde es zu Ehren des sowjetischen Physikers Igor Kurchatov Kurchatovium genannt. Der endgültige Name wurde erst 1997 von der IUPAC genehmigt.

Element: Seaborgium

Wenn offen: 1974

Nach wem ist es benannt? Der einzige Fall bis 2016, in dem ein Element den Namen eines lebenden Wissenschaftlers erhielt. Dies war eine Ausnahme von der Regel, aber Glenn Seaborgs Beitrag zur Synthese neuer chemischer Elemente war zu groß.

Element: Bori

Wenn offen: 1976

Nach wem ist es benannt? Diskutiert wurde auch über den Namen und die Priorität der Öffnung. 1992 einigten sich sowjetische und deutsche Wissenschaftler darauf, das Element Nielsborium zu Ehren des dänischen Physikers Niels Bohr (1885–1962) zu benennen. IUPAC genehmigte den Kurznamen - Bohrium.

Element: Meitnerius

Wenn offen: 1982

Nach wem ist es benannt? Benannt nach Lise Meitner (1878–1968), Physikerin und Radiochemikerin, die in Österreich, Schweden und den Vereinigten Staaten tätig war. Übrigens war Meitner einer der wenigen großen Wissenschaftler, die sich geweigert haben, am Manhattan-Projekt teilzunehmen. Als überzeugte Pazifistin erklärte sie: "Ich werde keine Bombe bauen!"

Element: Röntgen

Wenn offen: 1994

Nach wem ist es benannt? Wilhelm Röntgen (1845–1923), der Entdecker der berühmten Strahlen, ist in dieser Zelle verewigt. Das Element wurde von den Deutschen synthetisiert, aber das Forschungsteam umfasste auch Vertreter von Dubna, darunter Andrei Popeko, mit dem in dieser Ausgabe ein Interview veröffentlicht wird.

Element: Kopernikus

Wenn offen: 1996

Nach wem ist es benannt? Zu Ehren des großen Astronomen Nikolaus Kopernikus (1473–1543). Wie er auf eine Stufe mit den Physikern des 19.-20. Jahrhunderts kam, ist nicht ganz klar. Und es ist völlig unverständlich, wie man das Element auf Russisch nennt: Copernicus oder Copernicus? Beide Optionen werden als akzeptabel angesehen.

Element: Flerovium

Wenn offen: 1998

Nach wem ist es benannt? Durch die Anerkennung dieses Namens hat die internationale Chemikergemeinschaft gezeigt, dass sie den Beitrag russischer Physiker zur Synthese neuer Elemente schätzt. Georgy Flerov (1913–1990) leitete das Labor für Kernreaktionen am JINR, wo viele Transurane synthetisiert wurden (insbesondere von 102 bis 110). Die Errungenschaften von JINR sind auch in den Namen des 105. Elements (Dubnium), 115. (Moscovium - Dubna liegt in der Region Moskau) und 118. (Oganeson) verewigt.

Element: Oganesson

Wenn offen: 2002

Nach wem ist es benannt? Zunächst wurde die Synthese des 118. Elements 1999 von den Amerikanern angekündigt. Und sie schlugen vor, es zu Ehren des Physikers Albert Ghiorso Giorsium zu nennen. Doch ihr Experiment erwies sich als falsch. Die Entdeckungspriorität wurde Wissenschaftlern aus Dubna eingeräumt. Im Sommer 2016 empfahl die IUPAC, das Element zu Ehren von Yuri Oganesyan Oganesson zu nennen.

„In der Zwischenzeit möchte ich mich jeden Morgen, wenn ich aufwache, an den Traum erinnern, den ich nachts hatte, weil ich oft eine Stadt von Physikern und Menschen in blauen Mänteln und einem Zyklotron und Fahrrädern sehe, die unter dem Spektrum von gemalt sind die Sonne, die direkt auf den Straßen stand, und nur der 104. kam nie, um mich zu sehen. Ich freue mich darauf, und aus irgendeinem Grund scheint es mir, dass es kommen wird.

Aus der Geschichte von Valery Agranovsky "Die Gefangennahme des 104.", 1966

zu "Schrödingers Katze"

Die International Union of Pure and Applied Chemistry (IUPAC) genehmigte die Namen der neuen vier Elemente des Periodensystems: 113., 115., 117. und 118.. Letztere ist nach dem russischen Physiker Akademiker Yuri Oganesyan benannt. Wissenschaftler sind schon früher "in die Kiste" gegangen: Mendeleev, Einstein, Bohr, Rutherford, das Curie-Paar ... Aber erst zum zweiten Mal in der Geschichte geschah dies im Leben eines Wissenschaftlers. Der Präzedenzfall ereignete sich 1997, als Glenn Seaborg eine solche Ehre zuteil wurde. Yuri Oganesyan wurde lange für den Nobelpreis gehandelt. Aber sehen Sie, es ist viel cooler, eine eigene Zelle im Periodensystem zu bekommen.

In den unteren Zeilen der Tabelle findet man leicht Uran, seine Ordnungszahl ist 92. Alle nachfolgenden Elemente, beginnend mit 93, sind die sogenannten Transurane. Einige von ihnen entstanden vor etwa 10 Milliarden Jahren als Ergebnis von Kernreaktionen im Innern von Sternen. Spuren von Plutonium und Neptunium wurden in der Erdkruste gefunden. Aber die meisten Transurane sind längst zerfallen, und jetzt kann man nur noch vorhersagen, was sie waren, um dann zu versuchen, sie im Labor nachzubauen.

Die ersten, die dies 1940 taten, waren die amerikanischen Wissenschaftler Glenn Seaborg und Edwin Macmillan. Plutonium wird geboren. Später synthetisierte Seaborgs Gruppe Americium, Curium, Berkelium ... Zu diesem Zeitpunkt hatte sich fast die ganze Welt dem Rennen um superschwere Kerne angeschlossen.

Juri Oganesjan (geb. 1933). MEPhI-Absolvent, Experte auf dem Gebiet der Kernphysik, Akademiker der Russischen Akademie der Wissenschaften, wissenschaftlicher Direktor des JINR-Labors für Kernreaktionen. Vorsitzender des Wissenschaftlichen Rates der Russischen Akademie der Wissenschaften für Angewandte Kernphysik. Er hat Ehrentitel an Universitäten und Akademien in Japan, Frankreich, Italien, Deutschland und anderen Ländern. Er wurde mit dem Staatspreis der UdSSR, dem Orden des Roten Banners der Arbeit, der Völkerfreundschaft, "Für Verdienste um das Vaterland" usw. ausgezeichnet. Foto: wikipedia.org

Yuri Oganesyan war ein Schüler von Flerov und einer von denen, die Rutherfordium, dann Dubnium und schwerere Elemente synthetisierten. Dank der Erfolge sowjetischer Wissenschaftler ist Russland führend in der Transuran-Rasse geworden und hat diesen Status bis heute beibehalten.

Das wissenschaftliche Team, dessen Arbeit zur Entdeckung geführt hat, sendet seinen Vorschlag an die IUPAC. Die Kommission prüft die Argumente dafür und dagegen anhand der folgenden Regeln: "... neu entdeckte Elemente können benannt werden: (a) nach dem Namen einer mythologischen Figur oder eines mythologischen Begriffs (einschließlich eines astronomischen Objekts), (b) nach dem Name eines Minerals oder einer ähnlichen Substanz, (c) durch den Namen eines Ortes oder geografischen Gebiets, (d) durch die Eigenschaften eines Elements oder (e) durch den Namen eines Wissenschaftlers.“

Die Namen der vier neuen Elemente wurden lange vergeben, fast ein Jahr. Das Datum der Bekanntgabe der Entscheidung wurde mehrfach verschoben. Die Spannung wuchs. Schließlich fand die Kommission am 28. November 2016 nach einer fünfmonatigen Frist für die Einreichung von Vorschlägen und öffentlichen Einwänden keinen Grund, Nihonium, Moscovium, Tennessine und Oganesson abzulehnen, und genehmigte sie.

In den 1960er Jahren schlug Georgy Flerov vor, dass es nicht streng eingehalten werden sollte, wenn man tiefer in die Tabelle eindringt. Aber wie kann man es beweisen? Die Suche nach den sogenannten Stabilitätsinseln ist seit mehr als 40 Jahren eine der wichtigsten Aufgaben der Physik. Im Jahr 2006 bestätigte ein Team von Wissenschaftlern unter der Leitung von Yuri Oganesyan ihre Existenz. Die Fachwelt atmete erleichtert auf: Es bedeutet, dass es Sinn macht, nach immer schwereren Kernen zu suchen.

Der Korridor des legendären JINR Laboratory of Nuclear Reactions. Foto: Daria Golubovich/Schrödingers Katze

Yuri Tsolakovich, was sind die Inseln der Stabilität, über die in letzter Zeit viel gesprochen wird?

Juri Oganesjan: Sie wissen, dass die Atomkerne aus Protonen und Neutronen bestehen. Aber nur eine genau definierte Anzahl dieser „Bausteine“ wird miteinander zu einem einzigen Körper verbunden, der den Kern eines Atoms darstellt. Es gibt mehr Kombinationen, die "nicht funktionieren". Daher befindet sich unsere Welt im Prinzip in einem Meer der Instabilität. Ja, es gibt Kerne, die seit der Entstehung des Sonnensystems geblieben sind, sie sind stabil. Wasserstoff zum Beispiel. Gebiete mit solchen Kernen werden "Kontinent" genannt. Es verblasst allmählich in ein Meer der Instabilität, wenn wir uns auf schwerere Elemente zubewegen. Aber es stellt sich heraus, dass, wenn Sie sich weit vom Land entfernen, eine Insel der Stabilität erscheint, auf der langlebige Kerne geboren werden. Die Insel der Stabilität ist eine Entdeckung, die bereits gemacht und anerkannt wurde, aber die genaue Lebenszeit der Hundertjährigen auf dieser Insel ist noch nicht gut genug vorhergesagt.

Wie wurden die Inseln der Stabilität entdeckt?

Juri Oganesjan: Wir haben lange nach ihnen gesucht. Wenn eine Aufgabe gestellt wird, ist es wichtig, dass es eine klare Antwort „ja“ oder „nein“ gibt. Für das Null-Ergebnis gibt es eigentlich zwei Gründe: Entweder hast du es nicht erreicht, oder das Gesuchte ist gar nicht da. Wir hatten bis 2000 "Null". Wir dachten, dass die Theoretiker vielleicht Recht haben, wenn sie ihre schönen Bilder malen, aber wir können sie nicht erreichen. In den 90er Jahren kamen wir zu dem Schluss, dass es sich lohnt, das Experiment zu erschweren. Dies widersprach der damaligen Realität: Neue Geräte wurden benötigt, aber es fehlten die Mittel. Trotzdem waren wir zu Beginn des 21. Jahrhunderts bereit, einen neuen Ansatz auszuprobieren – die Bestrahlung von Plutonium mit Calcium-48.

Warum ist Calcium-48, dieses spezielle Isotop, so wichtig für Sie?

Juri Oganesjan: Es hat acht zusätzliche Neutronen. Und wir wussten, dass die Insel der Stabilität dort ist, wo es einen Überschuss an Neutronen gibt. Daher wurde das schwere Isotop von Plutonium-244 mit Calcium-48 bestrahlt. Bei dieser Reaktion wurde ein Isotop des superschweren Elements 114, Flerovium-289, synthetisiert, das 2,7 Sekunden lang lebt. Im Maßstab der nuklearen Transformationen wird diese Zeit als ziemlich lang angesehen und dient als Beweis dafür, dass eine Insel der Stabilität existiert. Wir schwammen darauf zu, und je tiefer wir hineingingen, desto stabiler wurde es.

Ein Fragment des ACCULINNA-2-Separators, der zur Untersuchung der Struktur leichter exotischer Kerne verwendet wird. Foto: Daria Golubovich/Schrödingers Katze

Warum gab es im Prinzip Vertrauen, dass es Inseln der Stabilität gibt?

Juri Oganesjan: Vertrauen entstand, als klar wurde, dass der Kern eine Struktur hat ... Vor langer Zeit, im Jahr 1928, schlug unser großer Landsmann Georgy Gamov (sowjetischer und amerikanischer theoretischer Physiker) vor, dass Kernmaterie wie ein Tropfen Flüssigkeit aussieht. Als dieses Modell zu testen begann, stellte sich heraus, dass es die globalen Eigenschaften von Kernen überraschend gut beschreibt. Aber dann erhielt unser Labor ein Ergebnis, das diese Vorstellungen radikal veränderte. Wir fanden heraus, dass sich der Kern im Normalzustand nicht wie ein Flüssigkeitstropfen verhält, kein amorpher Körper ist, sondern eine innere Struktur hat. Ohne sie würde der Kern nur 10-19 Sekunden existieren. Und das Vorhandensein struktureller Eigenschaften von Kernmaterie führt dazu, dass der Kern Sekunden, Stunden lebt, und wir hoffen, dass er Tage und vielleicht sogar Millionen von Jahren leben kann. Diese Hoffnung mag zu gewagt sein, aber wir hoffen und suchen in der Natur nach Transuran-Elementen.

Eine der spannendsten Fragen: Gibt es eine Grenze für die Vielfalt chemischer Elemente? Oder gibt es davon unendlich viele?

Juri Oganesjan: Das Tropfmodell sagte voraus, dass es nicht mehr als hundert von ihnen gab. Aus ihrer Sicht gibt es eine Grenze für die Existenz neuer Elemente. Heute sind 118 von ihnen entdeckt worden, wie viele können es noch sein?.. Es ist notwendig, die charakteristischen Eigenschaften von „Insel“-Kernen zu verstehen, um eine Vorhersage für schwerere machen zu können. Aus Sicht der mikroskopischen Theorie, die die Struktur des Kerns berücksichtigt, endet unsere Welt nicht damit, dass das hundertste Element in das Meer der Instabilität eintritt. Wenn wir über die Grenze der Existenz von Atomkernen sprechen, müssen wir dies berücksichtigen.

Gibt es eine Errungenschaft, die Sie für die wichtigste im Leben halten?

Juri Oganesjan: Ich mache das, was mich wirklich interessiert. Manchmal bin ich sehr mitgenommen. Manchmal stellt sich etwas heraus, und ich bin froh, dass es sich herausstellte. Das ist das Leben. Dies ist keine Folge. Ich gehöre nicht zu den Menschen, die in der Kindheit, in der Schule davon geträumt haben, Wissenschaftler zu werden, nein. Aber ich war nur irgendwie gut in Mathematik und Physik, und so bin ich auf die Universität gegangen, wo ich diese Prüfungen machen musste. Nun, ich habe bestanden. Und generell glaube ich, dass wir alle im Leben sehr dem Zufall unterliegen. Stimmt, oder? Wir gehen viele Schritte im Leben völlig willkürlich. Und dann, wenn man erwachsen wird, stellt man sich die Frage: „Warum hast du das getan?“. Nun, ich habe es getan und ich habe es getan. Das ist meine übliche Beschäftigung mit der Wissenschaft.

"Wir können ein Atom des 118. Elements in einem Monat bekommen"

Andrei Georgievich, wie werden die Eigenschaften neuer Elemente vorhergesagt?

Andreas Popeko: Die Haupteigenschaft, aus der alle anderen folgen, ist die Masse des Kerns. Es ist sehr schwer vorherzusagen, aber aufgrund der Masse kann man bereits vermuten, wie der Kern zerfallen wird. Es gibt verschiedene experimentelle Muster. Sie können den Kern studieren und beispielsweise versuchen, seine Eigenschaften zu beschreiben. Wenn man etwas über die Masse weiß, kann man über die Energie der Teilchen sprechen, die der Kern emittieren wird, und Vorhersagen über seine Lebensdauer treffen. Das ist ziemlich umständlich und nicht sehr genau, aber mehr oder weniger zuverlässig. Aber wenn sich der Kern spontan teilt, wird die Vorhersage viel schwieriger und ungenauer.

Was können wir über die Eigenschaften des 118. sagen?

Andreas Popeko: Es lebt 0,07 Sekunden und sendet Alphateilchen mit einer Energie von 11,7 MeV aus. Es wird gemessen. In Zukunft ist es möglich, experimentelle Daten mit theoretischen zu vergleichen und das Modell zu korrigieren.

In einem der Vorträge sagten Sie, dass die Tabelle beim 174. Element enden könnte. Wieso den?

Andreas Popeko: Es wird angenommen, dass weitere Elektronen einfach auf den Kern fallen. Je größer die Ladung des Kerns ist, desto mehr zieht er Elektronen an. Der Kern ist Plus, die Elektronen sind Minus. Irgendwann zieht der Kern Elektronen so stark an, dass sie auf ihn fallen müssen. Es wird eine Begrenzung der Elemente geben.

Können solche Kerne existieren?

Andreas Popeko: Unter der Annahme, dass das 174. Element existiert, glauben wir, dass auch sein Kern existiert. Aber ist es? Uranus, Element 92, lebt 4,5 Milliarden Jahre, während Element 118 weniger als eine Millisekunde lebt. Eigentlich wurde früher angenommen, dass die Tabelle auf dem Element zu Ende geht, dessen Lebensdauer vernachlässigbar klein ist. Dann stellte sich heraus, dass nicht alles so einfach ist, wenn Sie sich am Tisch entlang bewegen. Zuerst sinkt die Lebensdauer des Elements, dann steigt sie beim nächsten leicht an und fällt dann wieder ab.

Rollen mit Bahnmembranen - ein Nanomaterial zur Reinigung von Blutplasma bei der Behandlung schwerer Infektionskrankheiten, wodurch die Auswirkungen einer Chemotherapie beseitigt werden. Diese Membranen wurden bereits in den 1970er Jahren am JINR Laboratory of Nuclear Reactions entwickelt. Foto: Daria Golubovich/Schrödingers Katze

Wenn es zunimmt – ist das die Insel der Stabilität?

Andreas Popeko: Dies ist ein Hinweis darauf, dass er es ist. Dies ist in den Grafiken deutlich zu erkennen.

Was ist dann die Insel der Stabilität selbst?

Andreas Popeko: Ein Bereich, in dem es Kerne von Isotopen gibt, die im Vergleich zu ihren Nachbarn eine längere Lebensdauer haben.

Ist dieser Bereich noch nicht gefunden?

Andreas Popeko: Bisher wurde nur die äußerste Kante eingehakt.

Wonach wirst du in der Fabrik für superschwere Elemente suchen?

Andreas Popeko: Experimente zur Synthese von Elementen nehmen viel Zeit in Anspruch. Im Durchschnitt sechs Monate ununterbrochene Arbeit. Wir können ein Atom des 118. Elements in einem Monat bekommen. Außerdem arbeiten wir mit hochradioaktiven Stoffen und unsere Räumlichkeiten müssen besonderen Anforderungen genügen. Aber als das Labor geschaffen wurde, gab es sie noch nicht. Jetzt wird ein separates Gebäude unter Einhaltung aller Strahlenschutzanforderungen gebaut – nur für diese Experimente. Der Beschleuniger ist speziell für die Synthese von Transuranen ausgelegt. Wir werden zunächst die Eigenschaften des 117. und 118. Elements im Detail studieren. Zweitens suchen Sie nach neuen Isotopen. Versuchen Sie drittens, noch schwerere Elemente zu synthetisieren. Sie können den 119. und 120. erhalten.

Planen Sie Experimente mit neuen Zielmaterialien?

Andreas Popeko: Wir haben bereits begonnen, mit Titan zu arbeiten. Sie verbrachten insgesamt 20 Jahre mit Kalzium – sie erhielten sechs neue Elemente.

Leider gibt es nicht so viele wissenschaftliche Bereiche, in denen Russland eine führende Position einnimmt. Wie schaffen wir es, den Kampf um die Transurane zu gewinnen?

Andreas Popeko: Eigentlich waren die Führer hier immer die Vereinigten Staaten und die Sowjetunion. Tatsache ist, dass Plutonium das Hauptmaterial für die Herstellung von Atomwaffen war - es musste irgendwie gewonnen werden. Dann dachten wir: Warum nicht andere Substanzen verwenden? Aus der Kerntheorie folgt, dass Sie Elemente mit einer geraden Anzahl und einem ungeraden Atomgewicht nehmen müssen. Wir haben Curium-245 ausprobiert - hat nicht gepasst. Kalifornien-249 auch. Sie begannen, Transurane zu untersuchen. Zufällig waren die Sowjetunion und Amerika die ersten, die sich mit diesem Thema befassten. Dann Deutschland – da gab es in den 60er Jahren eine Diskussion: Lohnt es sich, sich auf das Spiel einzulassen, wenn die Russen und die Amerikaner schon alles gemacht haben? Theoretiker überzeugt, dass es sich lohnt. Als Ergebnis erhielten die Deutschen sechs Elemente: vom 107. bis zum 112. Die gewählte Methode wurde übrigens in den 70er Jahren von Yuri Oganesyan entwickelt. Und er, der Leiter unseres Labors, ließ die führenden Physiker gehen, um den Deutschen zu helfen. Alle waren überrascht: "Wie ist es?" Aber Wissenschaft ist Wissenschaft, es sollte keinen Wettbewerb geben. Wenn es die Möglichkeit gibt, neue Erkenntnisse zu gewinnen, ist es notwendig, daran teilzunehmen.

Supraleitende ECR-Quelle - mit deren Hilfe Strahlen hochgeladener Ionen von Xenon, Jod, Krypton, Argon erhalten werden. Foto: Daria Golubovich/Schrödingers Katze

Hat JINR eine andere Methode gewählt?

Andreas Popeko: Ja. Es hat sich auch als erfolgreich herausgestellt. Etwas später begannen die Japaner, ähnliche Experimente durchzuführen. Und sie synthetisierten den 113. Wir haben es fast ein Jahr früher als Zerfallsprodukt des 115. erhalten, aber nicht argumentiert. Gott segne sie, keine Sorge. Diese japanische Gruppe hat bei uns trainiert - viele von ihnen kennen wir persönlich, wir sind Freunde. Und das ist sehr gut. In gewisser Weise sind es unsere Schüler, die das 113. Element erhalten haben. Übrigens bestätigten sie auch unsere Ergebnisse. Es gibt nur wenige Leute, die die Ergebnisse anderer Leute bestätigen wollen.

Dies erfordert eine gewisse Ehrlichkeit.

Andreas Popeko: Nun ja. Wie sonst? In der Wissenschaft ist das so.

Wie ist es, ein Phänomen zu studieren, das von fünfhundert Menschen auf der ganzen Welt wirklich verstanden wird?

Andreas Popeko: Gefällt mir. Ich mache das mein ganzes Leben lang, 48 Jahre.

Die meisten von uns finden es unglaublich schwierig zu verstehen, was Sie tun. Die Synthese von Transuranen ist kein Thema, das beim Abendessen mit der Familie diskutiert wird.

Andreas Popeko: Wir generieren neues Wissen und es geht nicht verloren. Wenn wir die Chemie einzelner Atome untersuchen können, dann haben wir Analysemethoden von höchster Empfindlichkeit, die durchaus geeignet sind, umweltbelastende Stoffe zu untersuchen. Zur Herstellung der seltensten Isotope in der Radiomedizin. Und wer versteht die Physik der Elementarteilchen? Wer wird verstehen, was das Higgs-Boson ist?

Ja. Ähnliche Geschichte.

Andreas Popeko: Es stimmt, es gibt immer noch mehr Menschen, die verstehen, was das Higgs-Boson ist, als diejenigen, die superschwere Elemente verstehen ... Experimente am Large Hadron Collider liefern außerordentlich wichtige praktische Ergebnisse. Im Europäischen Zentrum für Kernforschung entstand das Internet.

Das Internet ist ein beliebtes Beispiel für Physiker.

Andreas Popeko: Was ist mit Supraleitung, Elektronik, Detektoren, neuen Materialien, Tomographie-Methoden? Dies sind alles Nebeneffekte der Hochenergiephysik. Neues Wissen geht nie verloren.

Götter und Helden. Nach wem wurden die chemischen Elemente benannt?

Vanadium, v(1801). Vanadis ist die skandinavische Göttin der Liebe, Schönheit, Fruchtbarkeit und des Krieges (wie macht sie das alles?). Dame der Walküren. Sie ist Freya, Gefna, Hearn, Mardell, Sur, Valfreya. Dieser Name wird dem Element gegeben, weil es vielfarbige und sehr schöne Verbindungen bildet, und die Göttin scheint auch sehr schön zu sein.

Niob, Nb(1801). Es wurde ursprünglich Kolumbien genannt, zu Ehren des Landes, aus dem die erste Probe eines Minerals mit diesem Element gebracht wurde. Aber dann wurde Tantal entdeckt, das in fast allen chemischen Eigenschaften mit Kolumbien übereinstimmte. Daher entschied man sich, das Element nach Niobe, der Tochter des griechischen Königs Tantalus, zu benennen.

Palladium, Pd(1802). Zu Ehren des im selben Jahr entdeckten Asteroiden Pallas, dessen Name ebenfalls auf die Mythen des antiken Griechenlands zurückgeht.

Cadmium, CD(1817). Ursprünglich wurde dieses Element aus Zinkerz abgebaut, dessen griechischer Name in direktem Zusammenhang mit dem Helden Cadmus steht. Dieser Charakter lebte ein helles und ereignisreiches Leben: Er besiegte den Drachen, heiratete Harmony, gründete Theben.

Promethium, Pm(1945). Ja, das ist derselbe Prometheus, der den Menschen Feuer gab, woraufhin er ernsthafte Probleme mit den göttlichen Autoritäten hatte. Und mit Keksen.

Samaria, Sm(1878). Nein, das ist nicht ganz zu Ehren der Stadt Samara. Das Element wurde aus dem Mineral Samarskit isoliert, das europäischen Wissenschaftlern von einem Bergbauingenieur aus Russland, Vasily Samarsky-Bykhovets (1803-1870), zur Verfügung gestellt wurde. Dies kann als erster Eintrag unseres Landes in das Periodensystem betrachtet werden (wenn Sie natürlich seinen Namen nicht berücksichtigen).

Gadolinium, Gd(1880. Benannt nach Johan Gadolin (1760-1852), finnischer Chemiker und Physiker, der das Element Yttrium entdeckte.

Tantal, Ta(1802). Der griechische König Tantalus beleidigte die Götter (es gibt verschiedene Versionen darüber, was genau), wofür er in der Unterwelt auf jede erdenkliche Weise gefoltert wurde. Wissenschaftler litten ungefähr genauso, als sie versuchten, reines Tantal zu gewinnen. Es dauerte über hundert Jahre.

Thorium, Th(1828). Entdecker war der schwedische Chemiker Jöns Berzelius, der dem Element zu Ehren des strengen skandinavischen Gottes Thor einen Namen gab.

Kurium, Cm(1944). Das einzige Element, das nach zwei Personen benannt ist - den Nobelpreisträgern Pierre (1859-1906) und Marie (1867-1934) Curie.

Einsteinium, Es(1952). Hier ist alles klar: Einstein, der große Wissenschaftler. Er war zwar nie an der Synthese neuer Elemente beteiligt.

Fermi, Fm(1952). Benannt zu Ehren von Enrico Fermi (1901-1954), einem italienisch-amerikanischen Wissenschaftler, der einen großen Beitrag zur Entwicklung der Elementarteilchenphysik geleistet hat, dem Schöpfer des ersten Kernreaktors.

Mendelevium, MD(1955). Dies ist zu Ehren unseres Dmitri Iwanowitsch Mendelejew (1834-1907). Es ist nur seltsam, dass der Autor des periodischen Gesetzes nicht sofort in den Tisch kam.

Nobelium, Nr(1957). Der Name dieses Elements ist seit langem Gegenstand von Kontroversen. Die Priorität bei seiner Entdeckung gehört Wissenschaftlern aus Dubna, die es zu Ehren eines anderen Mitglieds der Familie Curie - dem Schwiegersohn von Pierre und Marie Frederic Joliot-Curie (ebenfalls Nobelpreisträger) - Joliot nannten. Gleichzeitig schlug eine Gruppe von in Schweden tätigen Physikern vor, das Andenken an Alfred Nobel (1833-1896) zu verewigen. In der sowjetischen Version des Periodensystems wurde der 102. lange Zeit als Joliot und in der amerikanischen und europäischen als Nobel aufgeführt. Aber am Ende verließ die IUPAC in Anerkennung der sowjetischen Priorität die westliche Version.

Laurenz, Lr(1961). Ungefähr die gleiche Geschichte wie bei Nobel. Wissenschaftler von JINR schlugen vor, das Element Rutherfordium zu Ehren des "Vaters der Kernphysik" Ernest Rutherford (1871-1937), der Amerikaner - Lawrencium zu Ehren des Erfinders des Zyklotrons, des Physikers Ernest Lawrence (1901-1958), zu benennen. Der amerikanische Antrag gewann, und aus Element 104 wurde Rutherfordium.

Rutherfordium, Rf(1964). In der UdSSR wurde es zu Ehren des sowjetischen Physikers Igor Kurchatov Kurchatovium genannt. Der endgültige Name wurde erst 1997 von der IUPAC genehmigt.

Seaborgium, Sg(1974). Der erste und einzige Fall bis 2016, in dem einem chemischen Element der Name eines lebenden Wissenschaftlers gegeben wurde. Dies war eine Ausnahme von der Regel, aber Glenn Seaborgs Beitrag zur Synthese neuer Elemente war zu groß (etwa ein Dutzend Zellen im Periodensystem).

Bori, Bh(1976). Diskutiert wurde auch über den Namen und die Priorität der Öffnung. 1992 einigten sich sowjetische und deutsche Wissenschaftler darauf, das Element Nielsborium zu Ehren des dänischen Physikers Niels Bohr (1885-1962) zu benennen. IUPAC genehmigte den abgekürzten Namen - Borium. Diese Entscheidung kann gegenüber Schulkindern nicht als human bezeichnet werden: Sie müssen bedenken, dass Bor und Bohrium völlig unterschiedliche Elemente sind.

Meitnerium, Mt(1982). Benannt nach Lise Meitner (1878-1968), Physikerin und Radiochemikerin, die in Österreich, Schweden und den Vereinigten Staaten tätig war. Übrigens war Meitner einer der wenigen großen Wissenschaftler, die sich geweigert haben, am Manhattan-Projekt teilzunehmen. Als überzeugte Pazifistin erklärte sie: "Ich werde keine Bombe bauen!".

Röntgen, Rg(1994). Der Entdecker der berühmten Strahlen, der erste Physik-Nobelpreisträger Wilhelm Röntgen (1845-1923), ist in dieser Zelle verewigt. Das Element wurde von deutschen Wissenschaftlern synthetisiert, dem Forschungsteam gehörten jedoch auch Vertreter von Dubna an, darunter Andrey Popeko.

Kopernikus, Cn(1996 .). Zu Ehren des großen Astronomen Nikolaus Kopernikus (1473-1543). Wie er auf eine Stufe mit den Physikern des 19.-20. Jahrhunderts kam, ist nicht ganz klar. Und es ist völlig unverständlich, wie man das Element auf Russisch nennt: Copernicus oder Copernicus? Beide Optionen werden als akzeptabel angesehen.

Flerovium, Fl(1998). Durch die Anerkennung dieses Namens hat die internationale Chemikergemeinschaft gezeigt, dass sie den Beitrag russischer Physiker zur Synthese neuer Elemente schätzt. Georgy Flerov (1913-1990) leitete das Labor für Kernreaktionen am JINR, wo viele Transurane synthetisiert wurden (insbesondere von 102 bis 110). Die Errungenschaften von JINR sind auch in den Namen des 105. Elements verewigt ( Dubnium), 115. ( Moskauer- Dubna liegt in der Region Moskau) und 118. ( oganesson).

Ohaneson, Og(2002). Zunächst wurde die Synthese des 118. Elements 1999 von den Amerikanern angekündigt. Und sie schlugen vor, es zu Ehren des Physikers Albert Ghiorso Giorsium zu nennen. Doch ihr Experiment erwies sich als falsch. Die Entdeckungspriorität wurde Wissenschaftlern aus Dubna eingeräumt. Im Sommer 2016 empfahl die IUPAC, das Element zu Ehren von Yuri Oganesyan Oganesson zu nennen.

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