На дубненской Фабрике сверхтяжелых элементов получен первый пучок ускоренных тяжелых ионов. Экспериментальная установка ДЦ-280, на которой российские физики будут синтезировать новые элементы таблицы Менделеева, готова к бою

Исследователи из ОИЯИ завершили монтаж и отладку циклотрона в этом, 2018 году и тогда же получили все необходимые разрешения от Федерального медико-биологического агентства для начала работы с мощным ионным пучком. Несмотря на то что энергия частиц в этом ускорителе намного меньше рекордных установок вроде Большого адронного коллайдера, ДЦ-280 представляет собой важный шаг в развитии дубнинского комплекса по синтезу сверхтяжелых элементов: интенсивность пучка, то есть число прилетающих в мишень ионов, выросла по сравнению с предыдущими установками в десять раз.

Сверхтяжелые ядра синтезируются так: ядро меньшей массы разгоняется до скорости около 10% от скорости света и затем направляется на мишень из более тяжелых атомов. При удачном стечении обстоятельств ядра двух разных элементов сливаются друг с другом и дают сверхтяжелое ядро; далее нужно направить это ядро в специальные детекторы, которые подтвердят существование нового элемента и, если повезет, укажут на свойства полученного объекта.

Если учесть, что предыдущие установки, У-400 и У-400М, до этого позволили добавить к таблице Менделеева пять ранее неизвестных элементов и прибавить к десятикратному росту интенсивности пучка трехкратное увеличение эффективности сепаратора, запущенный в канун новогодних праздников циклотрон может тридцатикратно превзойти существующие. Комментируя в начале 2018 года работы над установкой изданию «Троицкий вариант», Игорь Калагин, начальник научно-технологического  отдела ускорителей в ОИЯИ, отметил, что перед учеными откроется возможность не просто подтверждать существование сверхтяжелых ядер атомов, но и анализировать их свойства вплоть до некоторых химических характеристик.

Исследования Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ направлены на получение более точных знаний про устройство сверхтяжелых ядер в целом: например, до сих пор неясно, могут ли существовать долгоживущие элементы с очень большой массой. Теоретические модели предсказывают существование «острова стабильности» где-то в районе 120-го элемента. А еще конкретнее, стабильным должен оказаться элемент, в ядре которого было бы 180 нейтронов, но экспериментально подобные элементы пока получены не были.

В Дубне, кроме работ по «дописыванию» периодической таблицы элементов, занимаются также и другими физическими исследованиями — именно там продолжается стройка коллайдера NICA. Не так давно наш корреспондент побывал в Лаборатории физики высоких энергий, чтобы выяснить, как продвигается стройка и чего же именно хотят физики от экспериментов на новом российском коллайдере.

 Алексей Тимошенко