Česky
Na konci roku 2012 se v Akademii věd Ruské federace uskutečnila slavnostní ceremonie, na níž UIPAC (The International Union of Pure and Applied Chemistry – Unie pro čistou a aplikovanou chemii) stanovila název nově objeveného transuranu se Z = 114, který vědci ze Spojeného ústavu jaderných výzkumů v Dubně (SÚJV) objevili jako Flerovium. Stanovili rovněž název prvku se Z = 116 jako Livermorium.
Zdroj: archiv autora
Rozpadová schémata Flerovia
Během ceremonie jsme vyslechli referát prof. Yu. C. Oganesjana o historii objevů transuranů v Dubně a o teoretických předpovědích jejich fyzikálních i chemických vlastností. Následovaly příspěvky ředitelů či zástupců ředitelů Národních laboratoří v Livermore, Berkeley, a Oak Ridge o historii objevů transuranů v USA a ceněné spolupráci s SÚJV Dubna. Připomeňme si, v čem tato spolupráce spočívala. Například transuran se Z = 117 byl v Dubně objeven v roce 2010 s pomocí urychlovače těžkých iontů U400 a s použitím projektilů Ca-48. Pro syntézu těžkých transuranů jsou zapotřebí projektily i terče, které mají vyšší počet neutronů než protonů, protože kladně nabité protony se odpuzují a příslušné transurany by byly nestabilní. V tomto případě byl terč izotop se Z = 97, Bk-249 s poločasem rozpadu 320 dní; vědci z laboratoře Oak Ridge jej vytvořili v nejmohutnějším reaktoru na světě HIFR. Při objevu jiných transuranů dodaly Národní laboratoře izotopy s přebytkem neutronů, jež vznikly v podzemních explozích jaderných zbraní.
Proč vědci investují tolik úsilí a finančních prostředků do syntézy stále těžších transuranů? Důvodem je předpoklad, že existuje ostrov dlouho žijících transuranů někde mezi izotopy se Z = 120 až 130 (nebo i stabilních?). Z obrázku je patrné, že s rostoucím Z roste i poločas rozpadu příslušných transuranů. Tento růst není samozřejmě lineární, poněvadž svou roli hrají i efekty jaderné struktury, jak je popisuje „slupkový model“ jádra.
Doba života nově objevených transuranů v Dubně se Z = 111, 113, a 115 dosahuje až několika sekund, což již vědcům umožňuje výzkum jejich chemických vlastností pomocí moderních rychlých radiochemických metod. V této souvislosti připomeňme úlohu našeho krajana prof. Ivo Zváry, který předpověděl a experimentálně prokázal, že těžké transurany mají chemické vlastnosti odpovídající jejich poloze v periodické tabulce – pravda, poněkud modifikované relativistickými efekty.
Jiné využití těžkých transuranů existuje při výrobě „jaderných filtrů“. Ostřelujeme-li celofánovou folii transurany, vznikají v ní mikroskopické otvory; výběrem vhodného transuranu vznikne po příslušném chemickém zpracování filtr s předem zadanými otvory. Takové filtry se s výhodou používají v medicíně a při výrobě léčiv, neboť „jaderné filtry“ nepropustí bakterie ani viry, čímž získáme naprosto sterilní látku.
Badatelé již dříve dělali pokusy, při nichž pomocí „jaderných filtrů“ filtrovali také suroviny při výrobě piva; neosvědčily se však, protože tuto proceduru ekonomicky znevýhodňovala nutnost čistit použité filtry.
V SÚJV dlouhodobě působí asi 15 českých badatelů; každoročně sem dále přijíždí několik našich vědců na tříměsíční pracovní pobyty, jež se ukazují jako velmi efektivní. Pracují v oblasti teoretické jaderné fyziky a matematické fyziky, jaderné spektroskopie, neutronové fyziky zaměřené především na vývoj nových materiálů, a to především pro jadernou energetiku. V poslední době se slibně rozvíjí i spolupráce při studiu jaderných reakcí těžkých iontů (v třístranné spolupráci s GSI Darmstadt). Nadějně se vyvíjí i třístranná kooperace s laboratoří v Grenoblu při studiu slabých interakcí a hmotnosti neutrina. Každoročně navíc do SÚJV odjíždějí desítky našich studentů na prázdninovou odbornou praxi.
ROSTISLAV MACH,
Ústav jaderné fyziky AV ČR, v. v. i.