Сверхтяжелый элемент рентгений, возможно, обнаружен в золоте

ТЕКСТ: Александра Борисова

ФОТО: Thinkstock/Fotobank.ru 

Израильский ученый Амнон Маринов бросил вызов традиционным воззрениям о неустойчивости трансурановых элементов. Он заявил об открытии стабильного изотопа 111-го элемента рентгения в золоте. Эксперты сомневаются в правильности интерпретации масс-спектрометрического исследования подготовленного образца золота.

Традиционно считается, что химические элементы тяжелее урана (называются трансурановыми) практически отсутствуют в природе, так как все они радиоактивны и их период полураспада невелик. Более того, легкие «доурановые» элементы тоже не всегда имеют стабильные изотопы (то есть не существуют в природе) – самый легкий элемент, который пришлось получать искусственно, – это 43-й элемент, тяжелый аналог марганца – технеций. Сверхтяжелые элементы получают в ядерных реакторах – первые трансурановые элементы были получены в Национальной лаборатории имени Лоуренаса в Беркли (Калифорния, США). Ряд таких элементов открыт в немецком Дармштадте и в подмосковной Дубне в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ). Наиболее тяжелый из синтезированных на сегодня элементов – 118-й.

Однако израильский ученый Амнон Маринов из Еврейского университета в Иерусалиме бросил вызов традиционным воззрениям. Он опубликовал на сайте препринтов ArXiv.org (именно там когда-то выложил свое доказательство гипотезы Пуанкаре Григорий Перельман) работу, в которой сообщает об обнаружении тяжелого элемента № 111 – рентгения – в золоте.

Рентгений – более тяжелый аналог меди, серебра и золота (в таблице Менделеева он находится сразу под золотом). Это значит, что внешняя электронная оболочка всех этих элементов имеет одинаковую электронную конфигурацию, а их химические свойства во многом схожи (именно внешние электроны отвечают за реакционную способность и поведение в химических реакциях). Наиболее долгоживущий из известных изотоп рентгения имеет атомную массу 280 и период полураспада 3,6 секунды. Элемент 111 был впервые синтезирован 8 декабря 1994 года в Дармштадте. IUPAC (Международный союз чистой и прикладной химии) официально признал открытие 111-го элемента в 2003 году, а в 2004-м ему было присвоено название рентгений.

Маринов утверждает, что

рентгений существует на Земле в сплавах с золотом

как раз из-за схожести их свойств: оба они являются переходными металлами, «благородными», то есть высокоинертными.

Заявление об обнаружении рентгения в золоте, несомненно, интересно, однако не может быть встречено без изрядной доли скептицизма, считают эксперты.

Маринов утверждает, что рентгений встречается в следовых количествах в образцах золота и для обнаружения его нужно концентрировать. Для этого ученый обрабатывал образец золота при температуре 1127 градусов по Цельсию (это на 63 градуса выше температуры плавления золота) и выдерживал его в вакууме. По его мнению, золото испаряется быстрее, так как оно легче, а в образце накапливается рентгений. После двух недель обработки Маринов исследовал полученный образец с помощью масс-спектрометрии – метода, который позволяет изучать состав пробы по массе ионов, образующихся в ней при ионизации.

Масс-спектр подготовленного образца золота//A. Marinov et al 

Один из образовавшихся ионов имеет массу 261, и этот пик соответствует образованию рентгения,

считают авторы исследования. По их мнению, это устойчивый изотоп рентгения, отличный от полученных ранее с помощью ядерного синтеза (изотопы отличаются друг от друга лишь числом нейтронов в ядре и, соответственно, устойчивостью).

Теория предсказывает наличие

«островка стабильности» среди искусственно полученных тяжелых элементов таблицы Менделеева, однако физики считают, что пока не достигли его. Собственно, энтузиазм специалистов, получающих новые и новые сверхтяжелые элементы, во многом связан с надеждами на обнаружение стабильных элементов. Однако рентгений не считался стабильным. Кроме того, заявление о его существовании в земной коре ставит еще один вопрос: как он появился? Даже сверхвысокое давление и температуры во взрывающихся звездах, способные синтезировать уран, возможно, не способны создать такой тяжелый элемент, как рентгений.