Фабрика невозможного: как в Дубне создают новые элементы таблицы Менделеева

​​​​​​​25 марта 2019 года в подмосковной Дубне случилось то, что еще недавно казалось научной фантастикой — официально заработала Фабрика сверхтяжелых элементов. Не просто новая лаборатория, а настоящий комбинат по производству невозможного — химических элементов, которых нет в природе и которые можно создать только в недрах мощнейших ускорителей.
Владислав Беляков
Автор Наука Mail
комплекс установки ДЦ-280
Изохронный циклотрон тяжелых ионов ДЦ-280Источник: Объединенный институт ядерных исследований

Создатель фабрики — научный руководитель Лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) и академик РАН Юрий Оганесян — без преувеличения живая легенда российской науки. 91-летний ученый внес ярчайший вклад в развитие ядерной физики, в честь него даже назвали 118-й элемент таблицы Менделеева (оганесон). Однажды Юрий Цолакович сравнил процесс синтеза новых элементов с попыткой соединить две пули, летящие навстречу друг другу.

Юрий Оганесян в кабинете
Академик РАН Юрий ОганесянИсточник: https://www.jinr.ru

По его словам, запуск фабрики — кульминация 70-летней истории Объединенного института — международного научного центра, объединяющего ученых 18 стран мира. ОИЯИ, основанный в 1956 году, является одним из ведущих мировых центров в области ядерной физики, в котором были сделаны десятки важнейших открытий. Здесь, в этом необычном научном городке на берегу Волги, уже синтезировали шесть новых элементов, а теперь получили инструмент, который позволяет делать это не вслепую, а с хирургической точностью.

установка циклотрона ДЦ-280
Изохронный циклотрон тяжелых ионов ДЦ-280 — сердце Фабрики сверхтяжелых элементовИсточник: Фабрика сверхтяжелых элементов

Сердце фабрики — резонансный ускоритель циклотрон ДЦ-280, способный разгонять частицы до невероятных скоростей. Известный ученый Александр Карпов в своем докладе на международной конференции по ядерной физике проводил аналогию между этим технологическим прорывом и переходом от велосипеда к гоночному болиду. Установка бомбардирует мишени из редчайших элементов — того же калифорния, которого во всем мире производят буквально миллиграммы в год. Но самое удивительное — это детекторы, способные уловить рождение единичного атома нового элемента. Физики сравнивают это с поиском иголки в стоге сена размером с Эверест.

элементы циклотрона ДЦ-280
Специальный магнит раздает пучок на пять установок для регистрации новых элементов или изучения свойств сверхтяжелых ядерИсточник: Фабрика сверхтяжелых элементов

Главная мечта дубненских ученых — найти таинственный «остров стабильности», предсказанный теоретиками. То есть создать такие сверхтяжелые элементы, которые будут «жить» не доли секунды, а дни и даже недели.

История Дубны — это история научного чуда. В 1949 году здесь запустили первый советский синхроциклотрон. В 1960-е открыли дубний, в 2016-м — оганесон Каждый раз, когда казалось, что предел достигнут, находилось что-то новое. Сегодня в подмосковный наукоград съезжаются исследователи со всего мира — из США, Германии, Японии. В местных кафе до сих пор можно услышать жаркие споры за чашечкой кофе о магических числах и экзотических ядрах.

вход в Объединенный институт ядерных исследований
Лаборатория ядерных реакций Объединенного института ядерных исследованийИсточник: Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ)

Директор ОИЯИ Григорий Трубников не раз говорил, что элементы 119 и 120, к синтезу которых физики только готовятся, это только начало, и, возможно, именно в Дубне будет открыт тот самый элемент, который перевернет наши представления о материи.

ученые в Объединенном институте ядерных исследований
Когда работает ускоритель, находиться в помещении нельзя. Управляют циклотроном и контролируют параметры эксперимента из пультовойИсточник: Страна Росатом

Когда-то академик Виталий Гинзбург назвал Дубну местом, где создается будущее. И новая фабрика сверхтяжелых элементов — лучшее тому подтверждение: ОИЯИ продолжает оставаться мировым лидером в области ядерных исследований, ежегодно привлекая сотни ученых со всего мира для работы над самыми амбициозными научными проектами.

Ранее стало известно, что в ядерных отходах нашли источник энергии.