Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

Любопытно, что любой из нас, посещая Дармштадт, сможет увидеть Дармштадтий воочию и даже посетить его — в 2008 году мэрия Дармштадта назвала «Дармштадтием» центр для конференций, конгрессов и просто концертов (так, на декабрь 2018 года в Дармштадтии запланировано «Лебединое озеро» в исполнении артистов Русского национального балета).

111. Рентгений

В 2004 году элемент № 111, временный символ которого состоял из трех букв «u» — Uuu (Unununium, унунуний — сто одиннадцатый на латыни), был назван совместной рабочей группой ИЮПАК и ИЮПАП «рентгением» (Rg).

Сам рентгений был синтезирован в декабре 1994 года в Центре по изучению тяжёлых ионов им. Гельмгольца. У первой статьи о синтезе элемента № 111 тринадцать авторов, среди которых кроме представителей команды Дармштадта трое российских учёных из дубнинского ОИЯИ, два словака, болгарин и финн противостояние и «трансфермиевые войны» сменились сотрудничеством (Zeitschrift für Physik A Hadrons and Nuclei, 1995, Volume 350, Issue 4, Р. 281–282).

Эксперимент, в ходе которого был получен рентгений, заключался в бомбардировке мишени из висмута ²⁰⁹Bi ионами никеля ⁶⁴Ni, ядра никеля сталкивались с мишенью в режиме упомянутого выше холодного слияния, чтобы не допустить накопление дочерним ядром — продуктом слияни, большой энергии, приводящей к его нестабильности.

Успешные, то есть приводящие к слиянию ядер, столкновения протекали нечасто. Причина этого в том, что ядро атома занимает крайне малый объём по отношению к размерам самого атома, границы которого определяются границами его электронной плотности, то есть, если утрировать фраза «мишень из висмута обстреливали ионами никеля» в большинстве случаев может звучать как: «пустоту бомбардировали пустотой». Тем не менее, несмотря на ничтожно малую вероятность «правильного» столкновения ядер в 1994 году удалось наблюдать три успешных столкновения, в результате которых образовалось три атома элемента № 111 с массой 272. Эти атомы бяли крайне нестабильными и за половину миллисекунды распадались, образуя последовательно мейтнерий, борий, дубний и лоуренсий. В ходе последующих экспериментов, проведённых в 2000 году, было получено ещё три атома элемента № 111, цепочку распада которых удалось отследить ещё дальше — до элемента № 101, менделевия.

Около десяти лет элемент существовал под обозначением Uuu — для присвоения элементу имени требовалось независимое подтверждение. В 2003 году исследователи, работавшие на линейном ускорителе в японском Институте физико-химических исследований (RIKEN) получили 14 атомов элемента № 111 с массой 272, после чего открытие нового элемента было признано, и первооткрыватели предложили назвать его рентгением в честь немецкого физика, первого в истории лауреата Нобелевской премии по физике, получившего её в 1901 году за открытие «Х-лучей», которые мы сейчас называем «рентгеновскими лучами».

О химических свойствах рентгения, естественно, ничего неизвестно — все полученные с помощью реакций слияния изотопы этого элемента живут столь недолго, что уже достижением можно считать наблюдение их образования. В Периодической системе рентгений находится в группе монетных металлов — меди, серебра и золота, и рентгений можно назвать «эказолотом». Теоретики, используя весь арсенал квантовой химии, развлекаются, предсказывая его свойства, и сходятся в том, что этот металл должен отличаться крайне низкой реакционной способностью, как золото, правда одни считают, что он должен быть металлом серебристого цвета, а другие — золотистого. В 2004 году, при синтезе элемента № 115 было обнаружено, что при его распаде образуется нуклид рентгения ²⁸⁰Rg со средним временем жизни около 3.6 секунд, однако маловероятно, чтобы этот атом смог бы помочь в установлении химический свойств «эказолота» — слишком сложен путь получения даже этого нуклида, стабильного относительно других изотопов рентгения.

112. Коперниций

Коперниций, шестой (и пока последний) из трансфермиевых элементов, полученных в Центре по изучению тяжёлых ионов им. Гельмгольца, был впервые синтезирован в феврале 1996 года — исследователям удалось детектировать один-единственный атом элемента, ядро которого содержало 112 протонов — элемента № 112 (Zeitschrift für Physik A. — 1996. — Vol. 354, no. 3. — P. 229–230).