Русская Википедия:Остров стабильности
Остров стабильности — гипотетическая трансурановая область на карте изотопов, для которой (в соответствии с теорией оболочечного строения ядра М. Гёпперт-Мейер и Х. Йенсена, удостоенных в 1963 году Нобелевской премии по физике) вследствие предельного заполнения в ядре протонных и нейтронных оболочек, время жизни изотопов значительно превышает время жизни «соседних» трансурановых изотопов, делая возможным долгоживущее и стабильное существование таких элементов, в том числе в природе.
На острове, а точнее островах стабильности, есть пики и спуски относительной стабильности разных элементов. Наиболее яркими кандидатами на принадлежность первому Острову стабильности долгое время рассматривались изотопы элементов, имеющих порядковые номера 114 и 126 и соответственно так называемые магическое и дважды магическое числовые значения ядер по оболочечной теории.
Первые изотопы элемента 114, синтезированные в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ), действительно имеют нетипично большой период полураспада[1], что подтверждает оболочечную теорию. В мае 2006 года российские учёные под руководством Юрия Оганесяна из ОИЯИ объявили, что им удалось подтвердить существование первого долгоживущего изотопа элемента 114 и получить экспериментальное подтверждение существования Острова стабильности — в ходе этого эксперимента в дополнение к ранее проведённым физическим экспериментам была проведена химическая идентификация цепочек распада[2]. Элемент флеровий (114), как и элемент ливерморий (116), был признан IUPAC в декабре 2011 года и получил зарегистрированное официальное название в мае 2012 года.
Синтезированы и ожидают официальной регистрации другие менее яркие элементы первого Острова стабильности — до атомного номера 118 по состоянию на 2012 год. Также предпринимались попытки синтеза следующих сверхтяжёлых трансурановых элементов, в том числе были заявления о синтезе элемента унбиквадий (124) и косвенных свидетельствах о элементах унбинилий (120) и унбигексий (126), которые пока не подтверждены. При этом при попытках синтеза элемента 124 на Большом национальном ускорителе тяжелых ионов (GANIL) в 2006—2008 годах измерения прямого и запаздывающего деления составных ядер показали сильный стабилизирующий эффект протонной оболочки также не столько для Z = 114, сколько для Z = 120[3].
Синтезирование новых элементов Острова стабильности продолжается международными коллективами в ОИЯИ в России (Дубна), Европейском Центре по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца в Германии, Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли и Ливерморской национальной лаборатории в США, Институте физико-химических исследований в Японии и других лабораториях[4][5].
Поиски сверхтяжёлых элементов в природе пока не увенчались успехом[6]. Обнаружение в землях Челекена элемента сергения (108) в начале 1970-х гг. подтверждено не было. В 2008 году было объявлено об обнаружении элемента экатория-унбибия (122) в образцах природного тория[7], однако это заявление в настоящее время оспаривается на основании последних попыток воспроизведения данных с использованием более точных методов. В 2011 году российские учёные сообщили[8] об открытии в метеоритном веществе следов столкновений с частицами с атомными числами от 105 до 130, что может являться косвенным доказательством существования стабильных сверхтяжёлых ядер[9].
| Номер | Название | Наиболее долгоживущий полученный изотоп |
Период полураспада |
|---|---|---|---|
| 83 | Висмут | 209Bi | 1.9 × 1019 лет |
| 84 | Полоний | 209Po | 125.2 ± 3.3 лет |
| 85 | Астат | 210At | 8.1 часов |
| 86 | Радон | 222Rn | 3.8235 дня |
| 87 | Франций | 223Fr | 22.0 мин |
| 88 | Радий | 226Ra | 1600 лет |
| 89 | Актиний | 227Ac | 21.77 лет |
| 90 | Торий | 232Th | 1.41 × 1010 лет |
| 91 | Протактиний | 231Pa | 32800 лет |
| 92 | Уран | 238U | 4.47 × 109 лет |
| 93 | Нептуний | 237Np | 2.14 × 106 лет |
| 94 | Плутоний | 244Pu | 8.0 × 107 лет |
| 95 | Америций | 243Am | 7400 лет |
| 96 | Кюрий | 247Cm | 1.6 × 107 лет |
| 97 | Берклий | 247Bk | 1380 лет |
| 98 | Калифорний | 251Cf | 900 лет |
| 99 | Эйнштейний | 252Es | 470 дней |
| 100 | Фермий | 257Fm | 100.5 дня |
| 101 | Менделевий | 258Md | 51.5 дня |
| 102 | Нобелий | 259No | 58 мин |
| 103 | Лоуренсий | 266Lr | 10 часов |
| 104 | Резерфордий | 267Rf | 1.3 часа |
| 105 | Дубний | 268Db | 28 часов |
| 106 | Сиборгий | 269Sg | 3.1 мин |
| 107 | Борий | 270Bh | 1 мин |
| 108 | Хассий | 270Hs | 10 с |
| 109 | Мейтнерий | 278Mt | 4.5 с |
| 110 | Дармштадтий | 281Ds | 13 с |
| 111 | Рентгений | 282Rg | 2.1 мин[13] |
| 112 | Коперниций | 285Cn | 28 с |
| 113 | Нихоний | 286Nh | 9.5 с |
| 114 | Флеровий | 289Fl | 1.9 с |
| 115 | Московий | 290Mc | 650 мс |
| 116 | Ливерморий | 293Lv | 57 мс |
| 117 | Теннессин | 294Ts | 51 мс |
| 118 | Оганесон | 294Og | 0.69 мс |
Примечание: для элементов 109—118 наиболее долгоживущий изотоп является самым тяжёлым из полученных. Можно предположить, что более тяжёлые, ещё неполученные изотопы имеют более долгий срок жизни.
См. также
- Теория оболочечного строения ядра
- Магические числа (физика)
- Синтезированные химические элементы
- Трансактиноиды
- Суперактиноиды
- Трансурановые элементы
Примечания
Ссылки
- Шаблон:Статья
- Оганесян Ю. Ц. Острова стабильности сверхтяжелых элементов // Научно-популярная лекция, прочитанная в ФИАНе в 2008 г.
- Остров Стабильности за пределами таблицы Менделеева
- ↑ Шаблон:Статья Шаблон:V
- См. также свободно доступный препринт Шаблон:Wayback, несколько отличающийся от статьи в Phys. Rev. C Шаблон:V
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья Шаблон:V
- ↑ Институт в Дубне стал четвёртым в мире по количеству открытых изотопов Шаблон:Wayback // Lenta.ru, 5.10.2011. Шаблон:V
- ↑ Isotope ranking reveals leading labs Шаблон:WaybackШаблон:Ref-en // Nature, 4.10.2011. Шаблон:V
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:СтатьяШаблон:V
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Статья Шаблон:V
- ↑ Шаблон:Книга
- ↑ Шаблон:Статья
- ↑ Шаблон:Cite web
- ↑ Шаблон:Статья
