Российские физики обнаружили в метеоритах следы сверхтяжелых элементов

12 декабря 2011 года

Российские физики обнаружили свидетельства возможного существования в природе ядер сверхтяжелых элементов, которые ученые на Земле получали, только сталкивая ядра в ускорителях, сообщает Физический институт имени Лебедева (ФИАН).

"Мы обнаружили следы трех ядер с числом протонов в диапазоне со 105 до 130, что подтверждает существование в природе трансфермиевых элементов", - сказала руководитель проекта "Олимпия" Наталья Полухина, ученый секретарь ФИАН.

По ее словам, ученые ищут возможности уточнить заряды этих сверхтяжелых ядер. Один из них, по ее словам, имеет 119 протонов в ядре (разброс - плюс десять, минус шесть протонов).

Сотрудники ФИАНа и Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского (ГЕОХИ РАН) в рамках проекта "Олимпия" исследуют следы ("треки"), оставленные заряженными частицами - галактическими космическими лучами - в кристаллах оливина в обломках метеоритов. Цель проекта - обнаружить следы существования тяжелых и сверхтяжелых ядер.

В природе до сих пор не обнаружены элементы с числом протонов в ядре атома больше 92, то есть тяжелее урана. Более тяжелые элементы, например плутоний, могут нарабатываться в атомных реакторах, а элементы тяжелее 100 (фермия) можно получать только на ускорителях, путем бомбардировки мишени тяжелыми ионами. При слиянии ядер мишени и "снаряда" и возникают ядра нового элемента. Таким способом ученые синтезировали все элементы до 118-го.

Однако ученые ведут поиски сверхтяжелых элементов и в природе.

"Самым естественным местом для поиска природных сверхтяжелых элементов являются космические лучи. Но поиск в космических лучах тяжелых и сверхтяжелых ядер - непростая задача, слишком мала их интенсивность в общем потоке - всего несколько частиц на квадратный метр в год", - сказала Полухина.

Чтобы разрешить подобные проблемы, было решено использовать метеориты как природные детекторы космических лучей. "При возрасте метеоритов сотни миллионов лет просмотр всего одного кубического сантиметра метеорита может дать информацию о нескольких тысячах штук ядер тяжелых элементов галактических космических лучей", - отметила она.

Ученые ФИАН и ГЕОХИ исследовали два железно-никелевых метеориты с вкраплениями полупрозрачных кристаллов оливина (палласиты): Марьялахти (его возраст 185 миллионов лет) и Игл Стейшен (300 миллионов лет).

Когда заряженная частица пролетает сквозь кристалл оливина, она повреждает его кристаллическую решетку. При травлении определенными химическими веществами эти дефекты можно сделать видимыми и "проявить" треки, после чего их можно изучать в оптический микроскоп. По длине, диаметру, форме, углу положения трека можно судить о заряде и атомной массе ядра.

К настоящему времени в рамках проекта "Олимпия" получены данные о заряде примерно 6 тысяч ядер с зарядом более 55, распределение которых согласуется с данными других экспериментов.