Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Рис. 3. Схема опыта получения 104-го элемента.

В Лаборатории ядерных реакций были получены самые мощные в мире пучки ускоренных тяжелых ионов. Мощность пучков неона в нашем циклотроне в сто раз превосходила мощность пучков, которыми располагают американские ученые. Это упрощало задачу, но все же по­лучить 104-й элемент было чрезвычайно сложным делом.

Арена ядерных превращений. Если ядра плутония и ускоренные ядра неона — главные «действующие ли­ца» в создании нового, 104-го элемента, то плутониевая мишень — «сцена», где происходит это ядерное превра­щение.

Плутониевая мишень устроена так. На 2 см2 алю­миниевой фольги толщиной в 6—10 мк нанесен слой плутония. Фольга с плутонием зажата между медными решетками, которые отводят от нее тепло, выделяющее­ся, когда ядра неона бомбардируют мишень. Темпера­тура ядер неона, падающих на мишень, — миллиард градусов (100000000°)!

Не всякий плутоний годится для получения 104-го элемента. У плутония известно 15 изотопов с самыми разнообразными свойствами. Например, период полу­распада плутония-232—36 минут, а средняя продолжи­тельность жизни плутония-244 — около 100 млн. лет. Кстати, некоторые ученые считают, что плутоний-244 мог сохраниться с момента рождения нашей планеты, и до сих пор еще пытаются найти его в недрах Земли. Но для синтеза 104-го нужен изотоп 94Pu242, и на нашу мишень нужно всего 0,002 г этого изотопа.

Схема опыта. Устройство, с помощью которого мишень вводится внутрь циклотрона в пучок ускоренных ионов, называется пробником. В пробнике, кроме мишени, помещена вся основная аппаратура, необходи­мая для регистрации ядерных процессов.

На рисунке 3 изображена схема получения и регистрации 104-го элемента. На мишень 1 падает пу­чок ядер неона. Пройдя алюминиевую фольгу-под­ложку 2, неон попадает в плутониевый слой. Сначала ядра неона и плутония сливают­ся в составное ядро.

Как мы знаем, только одно из десяти миллиардов составных ядер испускает один за другим четыре ней­трона и переходит в ядро 104-го эле­мента. За счет импульса, внесенного ядром неона, ядро 104-го элемента выходит из мишени и попадает на движущуюся никелевую ленту-кон­вейер 3.

Если слой плутония толстый, то ядра 104-го элемента, рождаю­щиеся в нем на большой глубине, не смогут выйти из него. И там, внутри слоя, среди осколков деле­ния составных ядер и осколков спон­танного деления 94Pu242, невозмож­но обнаружить ядра 104-го элемен­та. Поэтому о ядрах 104-го элемен­та, оставшихся в плутониевом слое, мы ничего не узнаем. Вот почему на квадратный сантиметр мишени больше 0,001 г плутония наносить неразумно.

Теперь ядра нового элемента дви­жутся вместе с лентой. Их нужно обнаружить. Мы знаем, что ядро 104260 должно делиться, но не мгновенно, а через какое-то время после его рожде­ния. За это время никелевая лента успеет перенести ядра 104-го элемента к регистраторам осколков деления. Такими регистраторами могут быть, например, ионизационные камеры А и Б.

Ядра нового элемента нестабильны и все время самопроизвольно делятся на ленте-конвейере на ос­колки. Поэтому мимо ионизационной камеры Б лента всегда пронесет меньшее число новых ядер, чем мимо камеры А, и число разделившихся ядер у камеры А будет больше, чем у камеры Б.

Если ядро спонтанно разделилось, допустим, около ионизационной камеры А, то один из осколков деления вызовет в ней импульс электрического напряжения. Этот импульс поступает по кабелю на электронный усилитель 4. Усиленный импульс уже можно передать на счетное устройство 5, расположенное далеко от пробника, на пульте управления циклотроном. Им­пульс напряжения, попадая на счетное устройство, заставляет стрелку механического счетчика перепрыг­нуть на одно деление. Когда опыт закончен, физики записывают число импульсов, поступивших из иони­зационных камер на счетные устройства.

Допустим, на одном счетчике зарегистрировано 40, а на другом — 20 импульсов. Следовательно, око­ло камеры А разделилось 40, а около камеры Б — 20 ядер 104-го. Если скорость ленты v, а расстояние между ионизационными камерами l, то от камеры А до камеры Б ядра нового элемента транспортируются за время

t0=l/v.

Камерой Б зарегистрировано вдвое меньше импуль­сов, чем камерой А, следовательно, число ядер 104-го элемента, прошедших мимо камеры Б, также вдвое меньше. Половина ядер за время их переноса на рас­стояние l спонтанно разделилась. Значит, t0—это время,

359