В Дубне готовят к вводу в эксплуатацию сепаратор для изучения сверхтяжелых элементов

Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) готовит к вводу в эксплуатацию новый сепаратор Фабрики сверхтяжелых элементов Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова. 

Для того чтобы синтезировать новые элементы, физики используют ускоритель ДЦ-280 ― базовую установку Фабрики сверхтяжелых элементов. В последний раз элементы в таблицу Менделеева добавлялись в 2016 году. Чтобы изучать химические свойства синтезированных на Фабрике элементов, ОИЯИ вводит в эксплуатацию второй газонаполненный сепаратор ядер отдачи DGFRS-III (Dubna Gas-Filled Recoil Separator). Планируется, что он начнет работу в первой половине 2022 года. 

«В Объединенном институте ядерных исследований создан новый ускорительный комплекс «Фабрика сверхтяжелых элементов» на базе специализированного ускорителя ― циклотрона ДЦ-280, который запущен в 2019 году. Основными задачами комплекса стали синтез новых химических элементов с атомными номерами 119, 120 и выше, а также детальное изучение ядерно-физических и химических свойств ранее синтезированных сверхтяжелых элементов. Для решения последней из перечисленных задач на Фабрике сверхтяжелых элементов был создан новый газонаполненный сепаратор DGFRS-3. В 2022 году на этой установке планируется выполнить первые эксперименты по изучению химических свойств сверхтяжелых элементов с номерами 114 ― флеровий и 112 ― коперниций», ― рассказал ученый секретарь Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ, доктор физико-математических наук Александр Карпов.

С помощью нового сепаратора ученые смогут изучить химические свойства сверхтяжелых элементов и ядерную спектроскопию тяжелейших нуклидов. DGFRS-III доставили в Дубну в декабре 2020 года, и в течение 2021 года было проведено подключение и отладка всех его инженерных систем: вакуумной системы, системы охлаждения, электропитания, управления. Изготовителем установки стал давний партнер ОИЯИ французская компания SIGMAPHI, а его разработка велась специалистами фирмы совместно с учеными института. В декабре 2021 года на сепараторе начались тестовые эксперименты, вначале с альфа-частицами, затем с пучком тяжелых ионов. После завершения испытаний сепаратор будет готов к работе.

Основной задачей его предшественника, запущенного в 2020 году сепаратора DGFRS-II, является синтез и изучение свойств радиоактивного распада сверхтяжелых элементов периодической таблицы. Напомним, что первый газонаполненный сепаратор в Лаборатории ядерных реакций был создан на циклотроне У-400. С его помощью были впервые синтезированы сверхтяжелые элементы с номерами от 113 до 118.

В настоящий момент швейцарские ученые из Института Пауля Шеррера (PSI) проводят подготовительную часть работ по созданию детектирующей установки для изучения химических свойств сверхтяжелых элементов, которая в дальнейшем будет смонтирована с сепаратором DGFRS-III. Доставка установки в Дубну запланирована на март – начало апреля 2022 года. В ближайших планах ученых Лаборатории ядерных реакций и Института Пауля Шеррера ― провести эксперимент по изучению химических свойств 112-го (коперниций) и 114-го (флеровий) элементов периодической системы при помощи реакции слияния ядер 48Са и 242Pu уже в мае–июне этого года.

Напомним, что в 2020 году Объединенный институт ядерных исследований стал одним из победителей конкурса на предоставление мегагрантов Минобрнауки РФ с проектом «Сверхтяжелые ядра и атомы: пределы масс ядер и границы периодической таблицы Д.И. Менделеева», научным руководителем которого является академик Юрий Оганесян, научный руководитель Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ, а административным руководителем — Александр Карпов, ученый секретарь Лаборатории ядерных реакций. Эксперимент по химии 112-го и 114-го элементов, запланированный к реализации в первой половине 2022 года, является ключевой задачей этого года в рамках гранта. 


Читать также