химических элементов может еще существовать. Свои ответы на эти вопросы предлагает профессор Университета Мичигана Витек Назаревич.
Работа Назаревича предсказывает, что атомные ядра, в которых протоны и нейтроны будут связаны сильными взаимодействиями, могут существовать до элемента номер 172, ядро которого будет содержать 172 протона. Сильные взаимодействия смогут стабилизировать такое ядро и не дать ему распасться, но стабилизация будет продолжаться лишь доли секунды. Системы, содержащие более 172 протонов, просто не смогут быть стабилизированы сильными взаимодействиями, то есть на основании предсказаний можно говорить о том, что у Периодической системы все же есть граница.
Расчёты Назаревича дают и ещё один необычный прогноз – по его словам, ядра ряда сверхтяжёлых элементов будут существовать столь короткий промежуток времени, что просто не успеют притянуть к себе хоть какое-то количество электронов и всю свою короткую жизнь будут существовать в виде «голых» комбинаций протонов и нейтронов. Если эти теоретические предсказания когда-то удастся подтвердить эмпирически, учёным придется каким-то образом адаптировать понятие «атом» под новые объекты, которые уже не будут электронейтральными частицами, состоящими из ядра и связанных с ним носителей заряда, противоположного заряду ядра. Правда, удастся ли когда-то получить такие комбинации протонов и нейтронов, а также могут ли они сформироваться где-то естественным путём, остается загадкой.
Исследователи медленно, но верно углубляются в область сверхтяжёлых ядер, синтезируя элемент за элементом, зачастую не представляя, как будет выглядеть результат синтеза. Сейчас попытки синтезировать элемент №119 предпринимаются сразу несколькими исследовательскими центрами, но, увы, теория строения атомного ядра в настоящий момент не в силах предсказать оптимальные условия для синтеза новых ядер, поэтому пока в ядерной физике приходится идти путём проб и ошибок до победного исхода – с таким подходом равновероятно, что синтез элемента №119, открывающего восьмой ряд Периодической системы, может произойти и через пару месяцев, и затянуться на долгие годы.
Не менее интересен вопрос о том, могут ли сверхтяжёлые ядра образовываться в космосе. Предполагается, что слияние нейтронных звёзд, процесс, протекающий с колоссальным выбросом энергии, может обеспечить формирование ядер, содержащих большее число протонов, чем самый тяжёлый элемент, полученный в лаборатории, – оганесон. Более того, в космическом пространстве около нейтронных звезд концентрация нейтронов высока, и теоретически возникает возможность самопроизвольного синтеза изотопов уже полученных в лабораториях элементов, но более тяжёлых, содержащих большее количество нейтронов. Однако такое может и не происходить – ядра сверхтяжёлых элементов могут успеть распасться еще до того, как в их состав войдут нейтроны и образуются более тяжёлые изотопы того же оганесона. Возможно, новые, более точные расчетные модели позволят определить не только, насколько велики шансы образования сверхтяжелых элементов в космических процессах, но и предсказать цепочки распада сверхтяжелых ядер, облегчив физикам-ядерщикам интерпретацию результатов своих экспериментов.
Примечания
1
Термоядерный синтез.
2
Пел когда-то Владимир Высоцкий.
