«Изольда» изучила свойства самого редкого элемента на Земле|ISOLDE a mesuré une propriété fondamentale de l'élément le plus rare sur la Terre

Автор: Татьяна Гирко, Женева, 16. 05. 2013.

Фото - Наша газета

Периодическая таблица химических элементов, однажды приснившаяся Менделееву ©wikipedia

Название небольшого эксперимента «Изольда», расположенного в Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) в Женеве, официально не связано с именем героини кельтского эпоса. ISOLDE – это Isotope Separator On Line-Detector, разделитель изотопов, который расположен на синхротроне, ускоряющем протоны для их инжекции в Большой адронный коллайдер (БАК). Буквально неделю назад isolde «Изольда» уже привлекла к себе внимание информагентств сообщением о том, что ядро радия-224 по форме напоминает грушу.

Результаты исследования, опубликованные на этой неделе в научном журнале Nature Сommunications, помогут ученым разработать способы использования астата в рентгенотерапии и позволят рассчитать химические и физические свойства сверхтяжелых элементов.

Д.И. Менделеев предсказал существование 85-го элемента периодической таблицы химических элементов, который он назвал «эка-иодином», в 1898 году. С 1925 по 1940 гг. прошлого века было опубликовано несколько научных трудов, в которых сообщалось об обнаружении нового элемента. Его предлагали назвать по-разному: алабамий, дор, дакин. Швейцарский физик Вальтер Миндер, наблюдавший следы распада 85-го элемента таблицы Менделеева в 1940 году, хотел назвать его «гельветиумом», в честь латинского названия Швейцарии. А двумя годами позже в Великобритании было объявлено об обнаружении «англогельветиума». Впервые элемент № 85 был получен искусственным путем в 1940 году физиками Д. Корсоном, К. Р. Маккензи и Э. Сегре из Калифорнийского университета в Беркли. Они и предложили назвать его астатом (от греческого «астатос» - неустойчивый).

Астат – наиболее редкий элемент из всех, которые встречаются на Земле. Еще в 1953 году профессор биохимии Бостонского университета, более известный широкой публике в качестве писателя-фантаста, Айзек Азимов оценил общее содержание астата в природе в размере всего 0,07 грамма. Именно поэтому свойства редкого химического элемента сложно изучить экспериментальным путем.

Ученым, работающим на эксперименте ISOLDE, удалось получить изотопы астата искусственным путем и при помощи лазеров с изменяемой длиной волны изучить их атомную структуру, используя лазерно-ионизационную спектроскопию. Настраивая длину волны излучения лазеров в резонанс с выбранными определенным образом электронными переходами в спектрах атомов, ученые смогли достичь селективной ионизации изотопов определенных элементов. В статье, опубликованной во вторник в журнале Nature Сommunications, сообщается, что энергия ионизации астата равна 9,31751 электронвольт.


Это открытие позволило заполнить пробел в периодической таблице химических элементов – астат был последним из встречающихся в природе элементов, физические свойства которого оставались неизвестными до сегодняшнего дня. Один из изотопов астата (At-211) представляет значительный интерес для современных методов лечения рака, так как он может быть доставлен в составе специально синтезированного химического соединения (радио-вектора) в пораженный раком орган и эффективно воздействовать непосредственно на раковые клетки без разрушительного воздействия на здоровые клетки.


«Ни один из изотопов с коротким сроком жизни, которые сейчас используются в медицине, не существует в природе. Все эти элементы получают искусственным путем при помощи ядерных реакций», – объясняет Брюс Марш, участник эксперимента.


Полученная экспериментальным способом величина поможет ученым вычислить химические и физические свойства сверхтяжелых элементов, таких, как обнаруженный не так давно в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне (ОИЯИ) элемент периодической таблицы под номером 117, названный унунсептием.


Нам удалось связаться с руководителем секции «Лазеры и фотокатоды» и группы RILIS эксперимента ISOLDE Валентином Федосеевым, в прошлом – сотрудником троицкого Института спектроскопии РАН. Несмотря на то, что ученый  находится сейчас на конференции в Польше, он любезно согласился объяснить нам, в чем суть эксперимента.

«Изотопы рождаются в ядерных реакциях при взаимодействии ускоренных до энергии 1,4 ГэВ протонов с материалом мишени. Высокая температура мишени обеспечивает немедленное выделение продуктов реакций, которые, проходя через ионизатор, превращаются в положительно зараженные ионы и разделяются затем по массам в магнитном поле масс-сепаратора. Таким образом, пользователи ISOLDE получают пучки изотопов определённой массы в соответствии с требованиями эксперимента», – рассказал ученый.


На вопрос, какова роль лазерного резонансного ионного источника RILIS в эксперименте, Валентин Федосеев ответил: «Используя RILIS как спектрометр, мы провели исследование спектра астата, в результате которого были найдены и измерены длины волн переходов и с большой точностью впервые измерена энергия ионизации атомов астата. Метод лазерной резонансной спектроскопии в ионном источнике (in-source) получил свое развитие в ЦЕРНе вследствие экспериментов, проводимых ранее в Петербургском институте ядерной физики (ПИЯФ) и в Институте спектроскопии РАН. Чувствительность этого метода исключительно высока, что позволяет исследовать спектры редких и экзотических атомов, которые могут быть получены на ускорительных установках в весьма ограниченных количествах».

По словам ученого, проекты по исследованию спектров изотопов тяжёлых и сверхтяжёлых элементов методом лазерной спектроскопии в источнике в настоящее время разрабатываются в исследовательских центрах GANIL (Кан, Франция) и ОИЯИ (Дубна, Россия).   

Подборку статей на эту тему вы найдете в нашем специальном досье.

 

Добавить комментарий

Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь , чтобы отправить комментарий
КУРСЫ ВАЛЮТ
CHF-USD 0.99
CHF-EUR 0.89
CHF-RUB 63.88
СОБЫТИЯ НАШЕЙ ГАЗЕТЫ
ПОПУЛЯРНОЕ ЗА НЕДЕЛЮ

В Швейцарии – 60 тыс. жертв административного произвола

Речь идет о приблизительной оценке независимых экспертов, которые представили первые пять томов своего исследования. Раньше швейцарцев могли посадить за решетку не только за преступления, но и за бедность, пьянство, рождение внебрачного ребенка, свободомыслие, попрошайничество, тунеядство и пр.

Референдум 19 мая: два «да»

Сегодня швейцарцы поддержали реформу корпоративного налогообложения, связанную с финансированием пенсионного фонда, а также высказались за внесение изменений в закон об оружии. Кроме того, жители разных кантонов выразили свое мнение по ряду местных вопросов.

Нейтралитет Швейцарии: миф или реальность?

Именно этот вопрос оказался в центре дискуссии «Кризис между Россией и Западом: что может сделать Швейцария?», организованной в замке Коппе по инициативе почетного генерального консула Российской Федерации в Лозанне Фредерика Паулсена.
СЕЙЧАС ЧИТАЮТ

Шизофрения излечима!

Фото - Наша газета Каждый сотый швейцарец в той или иной степени страдает от шизофрении, болезни, название которой ввел швейцарский психиатр. В кантонах Романдской Швейцарии с 16 по 24 марта в 10-й раз проходят Дни шизофрении под девизом «Шизофрения излечима!»

Изабель Эберхардт: талантливая кочевница

Фото - Наша газета Писательница и путешественница российского происхождения, рожденная в Женеве, мусульманка и военный корреспондент, она переодевалась мужчиной и осмеливалась делать вещи, столь несвойственные ее полу, веку и континенту, что вся судьба Изабель Эберхардт может быть объяснена лишь ролью таланта в жизни личности, да загадочной русской душой (для тех, кто в нее верит).

Андрей Россомахин: «Россия как паровой каток» (к истории одной метафоры)

В Швейцарию по университетской линии зачастили интересные люди. Не все попадают на встречи с ними, а потому это стараемся делать мы. Вот сокращенный пересказ лекции, прочитанной недавно на Русском кружке Женевского университета.
© 2019 Наша Газета - NashaGazeta.ch
Все материалы, размещенные на веб-сайте www.nashagazeta.ch, охраняются в соответствии с законодательством Швейцарии об авторском праве и международными соглашениями. Полное или частичное использование материалов возможно только с разрешения редакции. В случае полного или частичного воспроизведения материалов сайта Nashagazeta.ch, ОБЯЗАТЕЛЬНА АКТИВНАЯ ГИПЕРССЫЛКА на конкретный заимствованный текст. Фотоизображения, размещенные редакцией Nashagazeta.ch, являются ее исключительной собственностью. Полное или частичное воспроизведение фотоизображений без разрешения редакции запрещено. Редакция не несет ответственности за мнения, высказанные читателями в комментариях и блогерами на их личных страницах. Мнение авторов может не совпадать с мнением редакции.
Scroll to Top
Scroll to Top