На границе миров – Наука – Коммерсантъ
Академик Юрий Оганесян — живая легенда отечественной ядерной физики, единственный из ныне живущих ученых, чьим именем назван элемент периодической таблицы Д. И. Менделеева — оганесон. Практически всю свою научную жизнь он живет и работает в подмосковной Дубне, в честь которой также назван один из элементов таблицы — дубний. Совсем неудивительно, что Юрий Цолакович стал победителем Научной премии «Сбера». О том, что для него эта премия значит и как он к ней пришел, наш разговор.
Юрий Оганесян
Юрий Оганесян
— Юрий Цолакович, вы удостоены Научной премии Сбербанка «за основополагающие работы по синтезу сверхтяжелых элементов и вклад в становление экспериментальной базы ускорителей, заложивших перспективы будущих открытий и революционных ядерных технологий». Это для вас неожиданно или закономерно?
— Премия была для меня полной неожиданностью. Потом выяснилось, что шла огромная работа: был создан комитет по премии, члены которого, известные ученые, внимательно рассматривали каждого номинанта, работали более 360 экспертов! Но я ничего этого не знал, пока мне не позвонил Константин Новоселов.
— Но теперь-то уже осознали. Как расцениваете премию сейчас?
— Научные работники всегда относятся к премиям очень чувствительно и серьезно, потому что любая премия — это прежде всего оценка их работы. Но одно дело, когда вручают премию в академии. Это приятно и понятно. А когда получаешь премию от банка, это особенно важно, потому что это уже оценка общества, реакция на твою научную работу.
Я считаю, что учреждение новой премии — хорошее начинание. Если посмотреть на многие престижные премии, их учреждал частный капитал. Например, Демидовскую, Нобелевскую и много других премий. Тут, правда, нет персоны, которая ее учреждает, а есть крупнейший банк страны. Я уверен, что престиж Научной премии Сбербанка будет расти.
— Юрий Цолакович, я не раз слышала от ваших коллег, что вы тот ученый, который достоин Нобелевской премии.
Как думаете, сможет ли Научная премия «Сбера» стать своего рода «русской Нобелевской»?
— Разница, конечно, есть. Нобелевская премия присуждается независимо от страны, где работает ученый. По сути, это просто открытый конкурс научных результатов. А здесь, как я понимаю, важно, чтобы вся работа проводилась в России, что тоже вполне понятно и допустимо. По такому принципу учреждалась, например, Демидовская премия. Я слышал, что Демидову в свое время предлагали сделать свою премию международной, но он отказался, счел необходимым, чтобы премия была только для российских ученых. Он, как известно, учредил свою премию до Альфреда Нобеля. Д. И. Менделеев был лауреатом Демидовской премии, я тоже ею горжусь. Уверен, что Научную премию Сбербанка ждет такая же судьба.
— Давайте вспомним, как начинались ваши исследования в области синтеза сверхтяжелых элементов. В какой момент вы поняли, что это важно?
— В целом это наука о мироздании, но синтез искусственных элементов — занятие не очень древнее.
Первым из них стал элемент с атомным номером 94 — плутоний. Это произошло в США в 1940 году. С тех пор мы заметно продвинулись и пополнили таблицу: с 94-го до 118-го. Наша планета старая, с момента образования Солнечной системы прошло 4,5 млрд лет. Все элементы тяжелее урана распались и не дожили до наших дней. И все они появились в таблице как искусственные элементы, которых сейчас в природе нет.
А когда мы говорим о синтезе сверхтяжелых элементов, то их, может быть, в природе и не было никогда. Иначе говоря, синтез элементов, который имел место во Вселенной, не дотягивал до элементов, которые мы сегодня называем сверхтяжелыми. Тем самым они как бы оказались творением человеческого разума. Нам, конечно, очень интересно понять, как они вписываются в законы природы.
— Мы знаем, что один из законов природы — это периодический закон химических элементов Д. И. Менделеева, где все разбито на ряды и группы. И эти новые элементы мы туда вписываем. Но, выходит, при этом не знаем, должны они там находиться или нет?
— Сейчас, полтора века спустя после открытия Менделеевым периодического закона, это вопрос, как ни странно, один из первых в нашей науке.
— Как известно, самый тяжелый на сегодня 118-й элемент таблицы Менделеева назван в вашу честь — оганесон. Про него-то вам все известно?
— Совсем нет! Согласно таблице Менделеева, он должен быть благородным газом. Но будет ли он благородным газом? На эту тему в мировой научной литературе написано уже много теоретических статей. Одни авторы считают, что нет, не будет. Другие пишут — да, он будет проявлять свойства благородных газов, хотя, может быть, и не будет газом при комнатной температуре. Если существуют столь разные сценарии химического поведения уже на уровне 118-го элемента, то, когда мы продвинемся дальше, к более тяжелым элементам, вопросов только прибавится.
— Сколько всего может быть элементов? Есть ли граница у таблицы Менделеева?
— Теория квантовой электродинамики допускает существование элементов вплоть до 173-го. Но будет ли существовать такое ядро? Мои опасения как ядерного физика не столько в надежности электронной конструкции атома, сколько в стабильности его ядра.
А ядерная материя — другая субстанция. Где предел существования ядер? Поиски ответа на этот вопрос заставляли нас идти как можно дальше, а дойдя до 118-го элемента, мы пределов для существования ядер пока не видим. И это означает, что могут быть ядра тяжелее, чем у 118-го элемента.
Тогда за семь лет, не прекращая работы на действующем ускорителе, мы построили новую лабораторию, оснащенную более мощным ускорителем, новыми установками и прочим оборудованием, и назвали ее «фабрикой сверхтяжелых элементов». Фабрика СТЭ работает уже второй год и в настоящий момент в 15 раз превосходит все подобные установки в мире. Поэтому Научная премия Сбербанка, о которой мы сейчас с вами говорим, это премия большому коллективу талантливых людей, моих коллег, которые трудятся в этой области. Такого масштаба работа, которая делает нас мировыми лидерами и дает прорывные результаты, не может быть заслугой одного человека. Думаю, что все это хорошо понимают.
— Зачем нужно синтезировать элементы, которых, вероятно, вообще нет и никогда не было в природе?
— Мы смотрим на эти элементы не как на какую-то материальную ценность, из которой можно что-то очень нужное сотворить и тут же применить на практике, а как на то, что дает нам возможность понять основные законы природы, пределы и причины их возникновения и применения.
— Что конкретно вы хотите получить?
— Нужно, во-первых, получить более тяжелые элементы, а открытые недавно элементы, расположенные в конце 7-го периода таблицы Д. И. Менделеева, получать в большем количестве. В существующих теориях ожидается, что резкие изменения в таблице произойдут после 121-го элемента. Там возможны разные сценарии заполнения таблицы.
— В формулировке премии говорится не только о фундаментальных результатах, но и революционных ядерных технологиях. О чем речь?
— Речь в том числе о физике и технике ускорителей тяжелых ионов. Этот тип ускорительных установок возник как насущная потребность для постановки и проведения ядерно-физических исследований с того момента, как я пришел в эту профессию.
— Когда это случилось?
— Я окончил МИФИ по специальности «ускорители» в 1956 году. Меня приняли на работу в группу академика Флерова, которая собиралась строить самый большой в мире ускоритель тяжелых ионов в Дубне. Работали мы поначалу на старом и маленьком ускорителе в Москве, который находился у Курчатова в Институте атомной энергии.
Меня сразу включили в ночные смены. Флеров считал, что так должна «закаляться сталь». Целый год я работал в таком режиме.
— Тяжело было?
— Нет. Совсем не тяжело. Этот год был просто золотым для меня. Хотя занимался я ускорителем, совсем не приспособленным к получению пучков тяжелых ионов. Он требовал постоянной реконструкции. Флеров направлял меня к известным физикам — Л. А. Арцимовичу, И. К. Кикоину и другим, работающим в нашем институте. Помню, что мне нужно было вечно просить их что-то нам дать или что-то для нас сделать. Я приходил к этим великим людям, они меня усаживали, поили чаем и просили рассказать, зачем мне все это нужно. Я у доски рассказывал, а они внимательно слушали. Это был для меня не только экзамен, но и настоящая научная Мекка.
Однажды ночью на ускоритель к нам нагрянул сам И. В. Курчатов. Он жил на территории института. В три часа ночи дверь открывается, заходит Борода (так мы все его называли): «Чем занимаетесь? Какие открытия?» Я отвечаю: «Игорь Васильевич, какие тут могут быть открытия? Проклятый источник не работает, всю душу вымотал!»
Он говорит: «Ладно! Пойдем в соседнюю комнату, спокойно поговорим».
И целый час меня расспрашивал, чем мы занимаемся, что получается, а что не получается. Кажется, остался доволен тем, что я ему говорил. Потом спрашивает: «Вы когда заканчиваете смену?» — «В восемь утра» — «До девяти дотянете?» — «Дотяну» — «Приходите в девять ко мне и напишите, что вам нужно для работы».
В половине пятого утра звоню Флерову, рассказываю: дескать, был Борода, сказал написать, что нам нужно. Флеров отвечает: «Буду через полчаса». Приехал, написали мы 20 пунктов, и я пошел к Курчатову. Мне было ужасно неловко: не много ли просим? Он внимательно все прочитал и написал: «Принять к исполнению».
— А что вам было нужно?
— Я сейчас уже точно не помню, что нам было нужно, но, если бы мы попросили тогда птичье молоко, думаю, нам бы его достали. Потрясающее было время. А через год я уже уехал в Дубну, мы построили ускоритель, и с тех пор я здесь.
— В чем принципиальное отличие нынешней ускорительной техники от той, на которой вы начинали?
— Отличия огромные.
Тогда, как я говорил, был построен первый ускоритель тяжелых ионов, мы запустили его в 1960 году. Сейчас, на фабрике СТЭ, уже восьмой. Эти машины даже сравнивать трудно. А общее, пожалуй, на всех этапах это всегда была лучшая ускорительная техника тяжелых ионов в мире. В этом мы держали рекорд с самого начала. И пока его держим.
— Модели атома и звездной системы очень похожи. Недаром говорят о планетарной модели атома. Как думаете, это не случайно? Может ли случиться такое, что для кого-то наш мир — это мир электронов, а наши электроны — это целый мир, который мы не видим?
— Пока считается, что электрон не имеет структуру более сложную, чем мы себе представляем. Мы считаем его элементарной частицей.
— Но вы говорите «пока», то есть допускаете, что он не такой уж элементарный?
— Да, мы практически про все говорим «пока». Вот, например, Д. И. Менделеев, когда создавал свою таблицу, вовсе не периодичность искал: он думал, как и все в его время, что элемент и есть кирпичик мироздания.
Когда он их расставил по ранжиру от легкого до тяжелого и увидел, что свойства повторяются через каждые восемь, то пришел в страшное уныние, потому что сразу понял, что «кирпичики мироздания», как и буквы в алфавите, не должны быть похожи друг на друга, иначе это не «кирпичики», не буквы, а слова. И он бросил заниматься этим делом и начал копать глубже — искать эфир, некую непрерывную среду, в которой рождаются элементы. Не нашел — мир оказался не непрерывным, а квантовым. А таблица осталась. Ей 153 года. И только через 42 года после Менделеева Резерфорд представил модель атома, где было положительно заряженное ядро, вокруг которого вращаются электроны.
— Какие вы видите здесь перспективы?
— Огромные. Вот, например, мы хотим исследовать химические свойства элемента. А представьте, что он живет одну миллисекунду. Что можно изучить за это время? Даже перемешать раствор в пробирке не успеете. Можно вести химический эксперимент не в жидкой, а в газовой фазе, ведь газ может двигаться со скоростью звука.
Мы начинаем именно в такой постановке опыта искать так называемый релятивистский эффект в электронной структуре очень тяжелых атомов. Мы обнаружили его впервые в 2007 году в структуре атома 112-го элемента, и сейчас идут эксперименты по 114-му элементу.
Когда мы начали заниматься химией сверхтяжелых элементов, наш укоритель, хоть и был лучшим в мире, для этих целей оказался слабоватым. Современная техника стремительно устаревает. Надо безжалостно уходить от старых конструкций и делать новые установки. Это очень непросто. Но другого пути нет.
В 2018 году мы получили первый пучок, построили новую лабораторию, в ней день и ночь идут эксперименты. А лет через 20 выяснится, что все это тоже безнадежно устарело — надо выбросить и делать что-то новое, быть может, совсем другое. Так требует наука, и так устроена наша жизнь. Но только так можно получить так называемые прорывные результаты.
— Юрий Цолакович, у вас в молодости было чувство, что скоро вы поймете, как устроен мир?
— Нет, такого чувства никогда не было.
Наука — это бескрайний океан, где берегов не видно. В этом океане надо поставить себе задачу, найти цель и двигаться к ней, чтобы получить четкий ответ — да или нет.
— Какая у вас сейчас цель в этом океане?
— Пока получить 120-й элемент и понять границы применимости периодического закона в структуре тяжелейших атомов.
— Как вы думаете, может быть, природа создала человека, чтобы он создал элементы, которых нет в природе?
— Может быть. Хотя не думаю, что только это было причиной возникновения жизни.
Беседовала Наталия Лескова
Таблица менделеева – Электронный учебник K-tree
Электронный учебник
Периодический закон, открытый Д. И. Менделеевым был выражен в таблице. Периодическая таблица химических элементов, или таблица менделеева.
1
H
1.008
2
He
4.003
3
Li
6.938
4
Be
9.012
5
B
10.
806
6
C
12.01
7
N
14.006
8
O
15.999
9
F
18.998
10
Ne
20.18
11
Na
22.99
12
Mg
24.304
13
Al
26.982
14
Si
28.084
15
P
30.974
16
S
32.059
17
Cl
35.446
18
Ar
39.948
19
K
39.098
20
Ca
40.078
21
Sc
44.956
22
Ti
47.867
23
V
50.942
24
Cr
51.996
25
Mn
54.938
26
Fe
55.845
27
Co
58.933
28
Ni
58.693
29
Cu
63.546
30
Zn
65.38
31
Ga
69.723
32
Ge
72.63
33
As
74.922
34
Se
78.971
35
Br
79.901
36
Kr
83.798
37
Rb
85.468
38
Sr
87.
62
39
Y
88.906
40
Zr
91.224
41
Nb
92.906
42
Mo
95.95
44
Ru
101.07
45
Rh
102.906
46
Pd
106.42
47
Ag
107.868
48
Cd
112.414
49
In
114.818
50
Sn
118.71
51
Sb
121.76
52
Te
127.6
53
I
126.904
54
Xe
131.293
55
Cs
132.905
56
Ba
137.327
57
La
138.905
72
Hf
178.49
73
Ta
180.948
74
W
183.84
75
Re
186.207
76
Os
190.23
77
Ir
192.217
78
Pt
195.084
79
Au
196.967
80
Hg
200.592
81
Tl
204.382
82
Pb
207.2
83
Bi
208.98
58
Ce
140.116
59
Pr
140.
908
60
Nd
144.242
62
Sm
150.36
63
Eu
151.964
64
Gd
157.25
65
Tb
158.925
66
Dy
162.5
67
Ho
164.93
68
Er
167.259
69
Tm
168.934
70
Yb
173.045
71
Lu
174.967
90
Th
232.038
91
Pa
231.036
92
U
238.029
В таблице менделеева колонки называются группами, строки называются периодами. Элементы в группах как правило имеют одинаковые электронные конфигурации внешних оболочек, например, благородные газы – последняя группа, имеют законченную электронную конфигурацию.
Как заполняется электронная конфигурация элементов подробно описано в статье
Скачать таблицу менделеева в хорошем качестве
© 2015-2022 – K-Tree.
ru • Электронный учебник
По любым вопросам Вы можете связаться по почте [email protected]
Копия материалов, размещённых на данном сайте, допускается только по письменному разрешению владельцев сайта.
Иридий (Ir) — атомный номер 77
Произносится
i-RID-i-em
Иридий (Ir) — тяжелый белый металл с атомным номером 77 в периодической таблице. Это переходный металл группы 9. Он имеет символ Ir.
Иридий был открыт в 1803 году Смитсоном Теннантом в Лондоне, когда он использовал платиновые руды и промывал их соляной и азотной кислотой. Иридий назван в честь латинского слова «ирис», что означает «красочный», так как его соли очень окрашены. Предполагается, что комета, упавшая на землю и убившая динозавров, была сделана из иридия из-за богатого слоя иридия, расположенного на месте многих мест ударов. Иридий в основном используется для закалки платиновых сплавов, а также для изготовления тиглей для нагрева из-за его высокой температуры плавления.
Это твердый металл при комнатной температуре с температурой плавления 2466°С и температурой кипения 4130°С.
Загрузите изображение Iridium для печати и с полным масштабированием
Получите бесплатную загрузку здесь (JPEG, PDF, SVG)
Часто задаваемые вопросы
Какова температура плавления иридия?
Иридий имеет температуру плавления 2410°C, что означает, что при 2410°C он превратится в жидкость.
Какова температура кипения иридия?
Иридий имеет температуру кипения 4130°C, что означает, что при 4130°C он превратится в газ.
Что такое электроотрицательность иридия?
Электроотрицательность Iridium 2,2. Электроотрицательность — это мера того, насколько сильно атомы притягивают к себе связывающие электроны.
Открыт
С.Тенантом, А.Ф.Фуркори, Л.Н.Вокленом, Х.В.Колле-Дескольтилсом
Дата открытия
1804
Что такое Теплота испарения иридия?
Иридий имеет теплоту испарения 604 кДж/моль.
Использование
Используется с осмием для наконечников золотых ручек, для изготовления тиглей и специальных контейнеров. Также для изготовления сплавов, используемых для стандартных мер и весов, и жаропрочных сплавов. Также как отвердитель для платины.
Источники
Встречается в месторождениях гравия с платиной.
Об авторе
Натан М.
Автор
Натан имеет степень бакалавра биомедицинской химии в Уорикском университете и степень бакалавра биомедицинских наук в Университете Вулверхэмптона, Великобритания. Предмет Натана варьируется от общей химии до органической химии. Натан также создал учебную программу «Разрушение атома» на странице курса.
Citation
“Iridium”, опубликованная 30 декабря 2019 г. https://breakeatom.com/elements/iridium
77
Protons
77
Electron IR
Атомный вес
192.217
Атомный номер
77
Состояние
Сплошное
Печата
Неизвестно
2410
° C
Точка кипячения
00034130
Unknown
°C
Heat of Vaporization
604
Unknown
kJ/mol
Crystal Structure
Cubic: Face centered
Thermoconductivity
1.
47
Unknown
W/cmK
Оболочки
2,8,18,32,15,2
Группа
Переходный металл
Период
6
Блок
0 3Блок D3
/см ом
Первый потенциал ионизации
9,1 В
Второй потенциал ионизации
–
Третий потенциал ионизации
–
Ионовый радиус
.63 (+4) Å
HASTIDATION
. 2,3, (4), 6
Параметр решетки
3,8390 Å
Параметр решетки 2
–
Параметр решетки 3
a = 70 ° 32 ‘
Орбитальная конфигурация
2,818 ,32,15,2
Загрузить Периодическую таблицу
Иридий (Ir) – Периодическая таблица
Иридий представляет собой химический элемент периодической таблицы с химическим символом Ir и атомным номером 77 с атомным весом 192,217 u, классифицируется как переходный металл и входит в группу 9 (группа кобальта). Иридий твердый при комнатной температуре.
Осмий Периодическая таблица Платина
| Symbol | Ir |
| Atomic number | 77 |
| Group | 9 (Cobalt group) |
| Period | 6 |
| Block | d |
| Классификация | Переходный металл |
| Внешний вид | Серебристо-белый |
| Цвет | Серебристый |
| Number of protons | 77 p + |
| Number of neutrons | 115 n 0 |
| Number of electrons | 77 e – |
Из Википедии, свободной энциклопедии Иридий — химический элемент с символом Ir и атомным номером 77.
Очень твердый, хрупкий, серебристо-белый переходный металл платиновой группы, иридий обычно считается вторым по плотности элементом (после осмия) на основе измеренной плотности. хотя расчеты с использованием пространственных решеток элементов показывают, что иридий плотнее. Это также самый устойчивый к коррозии металл даже при температурах до 2000 °C. Хотя только некоторые расплавленные соли и галогены вызывают коррозию твердого иридия, мелкодисперсная иридиевая пыль гораздо более реакционноспособна и может быть легко воспламеняющейся.
| Phase at STP | Solid |
| Density | 22.56 g/cm 3 |
| Atomic weight | 192.217 u |
| Melting point | 2719 K 2445.85 °C 4434.53 °F |
| Boiling point | 4403 K 4129.  |