Номер 8, страница 13 - гдз по химии 11 класс учебник Габриелян, Остроумов

Используйте дополнительную информацию. Параграф 2. Периодическая система химических элементов и учение о строении атома. Глава I. Строение веществ - номер 8, страница 13.

Условие.

8. Подготовьте сообщение о синтезе одного из химических элементов, проведённом в Объединённом институте ядерных исследований в г. Дубне.

Решение.

Решение 2.

Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне является одним из мировых лидеров в области синтеза новых сверхтяжелых химических элементов. В Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флёрова, входящей в состав ОИЯИ, было синтезировано большинство элементов, начиная со 102-го. Одним из самых значимых достижений учёных из Дубны стал синтез 118-го элемента, получившего название Оганесон (Og).

Синтез Оганесона (элемент 118)

Оганесон — самый тяжелый химический элемент, синтезированный на сегодняшний день. Эксперименты по его созданию были проведены в 2002-2005 годах группой российских учёных из ОИЯИ под руководством академика Юрия Цолаковича Оганесяна в сотрудничестве с американскими коллегами из Ливерморской национальной лаборатории (США).

Метод и экспериментальная установка

Для синтеза сверхтяжелых элементов используется метод слияния ядер. На ускорителе (в данном случае — циклотроне У-400 Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ) пучок ионов одного элемента («снаряд») разгоняется до высоких энергий и направляется на мишень, состоящую из атомов другого, более тяжелого элемента. При столкновении ядра снаряда и мишени могут слиться, образовав ядро нового, еще более тяжелого элемента.

В качестве «снарядов» использовались ионы изотопа кальция-48 ($^{48}_{20}\text{Ca}$). Этот выбор неслучаен: ядро кальция-48 имеет избыток нейтронов, что повышает вероятность образования относительно стабильных (в рамках миллисекунд) сверхтяжелых ядер. Мишень была изготовлена из калифорния-249 ($^{249}_{98}\text{Cf}$) — радиоактивного элемента, который сам по себе является продуктом длительной работы ядерных реакторов.

Ядерная реакция и регистрация

Синтез оганесона происходит в результате следующей ядерной реакции слияния:

$$_{20}^{48}\text{Ca} + _{98}^{249}\text{Cf} \rightarrow _{118}^{297}\text{Og}^* \rightarrow _{118}^{294}\text{Og} + 3_0^1n$$

Здесь ядро кальция-48 сталкивается с ядром калифорния-249, образуя возбужденное составное ядро $_{118}^{297}\text{Og}^*$. Это ядро крайне нестабильно и практически мгновенно «выпаривает» три нейтрона ($3_0^1n$), превращаясь в изотоп оганесон-294 ($_{118}^{294}\text{Og}$).

Полученные атомы оганесона существуют очень короткое время — период полураспада $^{294}\text{Og}$ составляет около 0,7 миллисекунды. Зарегистрировать их напрямую невозможно. Учёные фиксировали не сам атом, а цепочку его последовательных альфа-распадов. Каждый альфа-распад сопровождается испусканием альфа-частицы с характерной энергией, что позволяет однозначно идентифицировать исходное ядро. Цепочка распадов выглядела так: $^{294}\text{Og} \rightarrow ^{290}\text{Lv} \rightarrow ^{286}\text{Fl} \rightarrow \dots$ За несколько месяцев непрерывной работы ускорителя удалось надёжно зарегистрировать всего несколько таких событий.

Признание и наименование

В декабре 2015 года Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) и Международный союз теоретической и прикладной физики (IUPAP) официально признали открытие 118-го элемента, отдав приоритет коллаборации ОИЯИ (Дубна) и Ливерморской национальной лаборатории (США). В 2016 году элементу было присвоено название Оганесон (Oganesson, Og) в честь выдающегося физика, академика Юрия Оганесяна, за его основополагающий вклад в исследование трансактиноидных элементов. Это второй случай в истории (после сиборгия), когда элемент был назван в честь живущего учёного.

Значение открытия

Синтез оганесона завершил седьмой период таблицы Менделеева и стал важным шагом в исследовании так называемого «острова стабильности» — гипотетической области сверхтяжелых элементов, которые могут обладать значительно большим временем жизни по сравнению с соседями по таблице. Экспериментальное подтверждение существования 118-го элемента подтвердило теоретические модели и открыло путь к дальнейшему поиску новых элементов и изучению пределов существования материи.

Ответ: В Объединённом институте ядерных исследований в г. Дубне, в сотрудничестве с Ливерморской национальной лабораторией, был синтезирован 118-й химический элемент, Оганесон (Og). Синтез был осуществлён путём бомбардировки мишени из калифорния-249 ионами кальция-48 на циклотроне У-400. Ядерная реакция синтеза: $_{20}^{48}\text{Ca} + _{98}^{249}\text{Cf} \rightarrow _{118}^{294}\text{Og} + 3_0^1n$. Открытие было подтверждено регистрацией цепочек альфа-распадов новообразованных ядер. Элемент был назван в честь академика Юрия Оганесяна, а его открытие завершило седьмой период периодической системы.