Российские физики в ОИЯИ ведут эксперименты ради открытия 119-го элемента
В Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне в ближайшее время начнётся создание уникальной установки «ПАСТех» — компактного, но высокомощного комплекса для изучения структуры материалов на атомном уровне.
Проект станет важным шагом на пути к синтезу 119-го химического элемента, не существующего в природе.
Решение о запуске проекта принято на заседании Программно-консультативного комитета ОИЯИ по ядерной физике. Комплекс планируется построить на базе Лаборатории ядерных проблем в течение двух лет. В основе работы «ПАСТех» — метод позитронной аннигиляционной спектроскопии: образцы облучаются пучками позитронов низкой энергии, а варьирование энергии частиц позволяет сканировать материалы от поверхности до глубины в несколько десятков микрон, проводя томографию на наноуровне.
Технология позволит выявлять микроскопические дефекты в полупроводниках, металлах и других материалах, исследовать процессы их старения под действием радиации и нагрузок, а также анализировать тонкие плёнки и модифицированные поверхности. Это имеет критическое значение для электронной, ядерной и аэрокосмической промышленности. Помимо исследовательских задач, платформа станет учебной базой для подготовки инженеров в области криогенной и ускорительной техники.
Институт уже располагает аналогичной установкой, работающей с 2016 года, однако новый комплекс будет превосходить её по точности и функциональности. Интерес к разработке проявили специалисты из Вьетнама, Болгарии, Азербайджана, ЮАР и других стран.
Главной целью ОИЯИ на ближайшие годы остаётся выход за пределы известной таблицы Менделеева. В Лаборатории ядерных реакций уже проводятся эксперименты по синтезу 119-го элемента, открывающего восьмой период. Учёные тестируют различные комбинации пар «снаряд–мишень», среди перспективных вариантов — америций-243 с хромом-54 и берклий-249 с титаном-50. В ходе подготовки обнаружены три новых изотопа: 288Lv, 289Lv и 280Cn. «Фабрику сверхтяжёлых элементов» модернизируют для получения разрешения на работу с материалами I класса опасности.
Параллельно ведутся исследования флеровия — одного из тяжелейших синтезированных элементов. Наблюдения за взаимодействием его атомов с поверхностью золота при различных температурах подтвердили, что релятивистские эффекты существенно изменяют химические свойства сверхтяжёлых элементов. Первые эксперименты по непосредственному синтезу 119-го элемента ожидаются после 2028 года.
