Таблица Менделеева. Элементы уже близко

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 было 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 накопления дочерним ядром – продуктом слияния, 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 были 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 секунды, однако маловероятно, чтобы этот атом смог бы помочь в установлении химических 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).