O’zbekiston respublikasi oliy va o’rta ta’lim vazirligi

Transuran elementlarning kashf etilishi


oʻz vaqtida, yaʻni XIX asr oʻrtalarida D. I. Mendeleyev urandan ham ogʻir elementlar borligini aytgan boʻlsa ham, 1940 yilgacha hech kim bu elementlarning kashfiyotini amalga oshira olmadi. Yadro reaksiyalariii amalga oshirish uchun olingan modda yadrosi "nishon" sifatida "snaryad" bilan "bombardimon" qilinadi. "Snaryad" sifatida neytron(¹₀n), alfa zarracha (geliy yadrosi) va boshqa yengil yadrolar ishlatiladi. Bir yadroning ikkinchisiga aylanishida, albatta, ularning yadro zaryadi oʻzgaradi. Neytronlar oqimi taʻsirida dastlabki modda izotopi olinsa ham, yangi izotop β-radioaktiv boʻladi. Bu element oʻzidan elektron sochib, yangi elementga aylanishi mumkin. 1940-yilda E. Makmillan (1907-yil) bilan F. Abelson (1913-yil) radiatsion laboratriyada (AQSh, Berkli shahri) uranni neytron bilan bombardimon qilishib, neptuniyni (²³⁹₉₃Np) ochishdi. Bu birinchi olingan suntetik transuran elementi edi.

Hozirgi kunda neptuniyning 12 izotopi maʻlum. Ularning barchasi radioaktiv, atom massasi 231 dan 241 gacha. Ulardan eng barqarori hisoblanadi, uning yarim emirilish davri 2,2*10⁶ yilga teng.

Shunday qilib, urandan ogʻirroq birinchi element kashf etildi va u 93 katakka joylashtiriddi, chunki undagi protonlar soni uran yadrosinikiga nisbatan birtaga koʻp ekan. Bu xildagi ishlarning yutuqlarini hisobga olib, 1951-yili Makmillan va uning shogirdi G. Siborg (1912-yil), ayniqsa plutoniyni ochishgani uchun Nobel mukofoti laureati boʻlishdi. Neptuniy elementidan keyingi barcha transuran elementlari oʻzlarining kichik yarim yemirilish davri bilan harakterlanadilar.
Makmillan va Abelsonning kuzatishlari shuni koʻrsatdiki, neptuniy xossalari bilan reniyga oʻhshamasdan koʻproq uranga oʻhshaydi. Bu ishlar asosida davriy tizim qayta koʻrib chiqildi va transuran elementlari alohida joylashtirildi. Yangi 94-elementning topilishi yadro fizikasi bi­lan shugʻullanuvchi olimlar eʻtiborini oʻziga jalb qildi. Makmillan va Abelsonlarning aniqlashicha, neptuniy radioaktiv element boʻlib, parcha­langanda betta-zarracha sochiladi. Demak uning parchalanishidan keyingi 94-element hosil boʻlishi kerak degan fikr olimlarni qiziqtirdi. Bu element ham 1940- yili Berklida Sibor, Artur Val, Dj. Kennedi va E. Makmillanlar hamkorlikda uranni deytronlar bilan 150 sm.li siklotron orqali bombardimon qilib oldilar:

Bu izotop urandan ham a-zarrachalar yordamida bombardimon qilib olinishi mumkin:

elementining yarim yemirilish davri 24000 yilni tashkil etadi. 1941-yilda plutoniyning yangi izotopi ham Berkli shahridagi laboratoriyada sintez qilindi.
Urush yillari davomida Berklida olimlar 95-, 96- elementlar borasida ilmiy ishlar va shu bilan birga Vashington shtatidagi Xanford zavodida plutoniy ajratib olish va uning energiyasidan foydalanish ustida izlanishlar olib bordilar. Afsuski, plutoniyli bombaning daxshatli taʻsirini butun jahon Nagasaki fojiasidan keyin boʻldi.
1944-yidda Siborg ogʻir elementlarning joylanishi D.I. Mendeleyev davriy jadvaliga tushmasligini sezib, ular uchun alohida yangi - aktinoidlar qatori tuzishni taklif etdi. Bu lantanoidlar uchun tuzilgan qator kabi edi. Siborgning yangi fikrlari asosida olimlar Berklida 95- va 96-ele­mentlar xossalari jihatdan siyrak-yer metallari Yey va oy ga oʻxshatib, umumiy xossalarini qidira boshladilar va ularni sikloton yordamida kashf qilib, amerisiy ²⁴³₉₅Am va kyuriy ²⁴⁷₉₆Cm deb atadilar.
Plutoniy nishoni neytronlar bilan nurlanganda, neytronny biriktirib plutoniy ogʻirlashadi, va yana bir neytronni yutib, oʻzidan bir dona elektron chiqaradi. Oshiqcha neytronlardan biri protonga aylanib amerisiy yadrosini hosil qiladi. 100 MeV energayagacha tezligi oshirilgan alfa-zarrachalar oqimi bilan bomdardimon qilinib, 97-, 98- va 101-elementlar sintez qilindi:

Keyingi 102-, 103-, 104- elementlarni kashf etish uchun mendeleyeviydan foydalanib boʻlmas edi va olimlar yana ₉₄Pu yadrosidan foydalandilar. Uning yadro zaryadini 8, 9 va 10 birlikka koʻtarish uchun "snaryad" sifatida kislorod, ftor, neon kabi atomlarning yengil izotoplar siklotron yor­damida katta tezlikkacha energiyasini koʻtarib foydalandilar. 1950-yillarga kelib Berklidagi radiatsion laboratoriya bilan birga Moskvada Kurchatov nomli atom energiyasi instituti ham ish boshladi. 1953-yili hali hayot boʻlgan Igor Vasilyevich Kurchatov shu institutning direktori va uning yaqin safdoshi va shogʻirdi G.N. Flyorov yangi guruh tuza boshladilar, ammo endi ilmiy-tadqiqot ishlari Dubnada rivojlandi. Bu guruhda MDU, LDU yadro fizikasi mutaxassisligi bitiruvchilari birlashdilar. Flyorov rahbarligida V. Karnauxov, V. Druin, S. Polikarpov, N. Tarantin, Yu. Ogasyan kabi iqtidorli yoshlar yigʻildilar va ularga shunday vazifa qoʻyishi: "Bizlar tabiatda uchramaydigan elementlarni hosil qilamiz, bu uchun eng avval koʻp zaryadli ionlarni yuqori techlikkacha koʻtarib, katta energiya hosil qilish kerak",-deydi Flyorov.
1955-yilda yangi zarrachalar manbai yaratildi. 1959-yilga kelib, 40
tonnalik magnit Dubnaga olib kelindi. Yangi tezlashtirgich uchun umumiy
vazni 2000 tonna boʻlgan uskuna yigʻilishi kerak edi. Asta-sekin tajriba
ishlari olib borilayotgan bir paytda siklotron qobigʻi ishdan chiqdi va yana
bir qancha tashvishlar ortdi. Nihoyat, 1961-yilda koʻp zaryadli ionlar siklotroni Dubnada ishga tushirildi. Bu yerda akademik Flyorov shogirdlari bilan 102- va 104-elementlarni kashf etdilar:

Siborgning aktinoidlar gipotezasiga muvofiq 104-element gafniyga oʻxshashi kerak edi. 104- raqamli element buyuk olim I.V. Kurchatoviy nomi bilan ataldi. Kurchatoviyning xossalarini oʻrganish 2 yildan keyingina amalga oshdi va Siborg gipotezasi isbotlandi. 1967-yili akad. Flyorov shogʻirdlari bilan 105- elementni kashf qildilar, bu tajribada amerisiy izotopi neon bilan bombardimon qilindi.

1970-yilda qoʻshimcha tajribalar bilan 105-element qayta olindi va oʻrganildi. Ammo shu yilgacha hali bu elementga nom berilmagan edi. 1970-yil aprelida Giorso (AQSh) oʻz shogʻirdlari bilan 105-elementni kashf etganligi haqdia eʻlon qildi va unga nom bermoqchi boʻlganda Flyorov eʻtiroz bildirdi:
Flyorov bu yangi elementni Ns - nilsboriy deb nom bergan boʻlsa, Gi­orso Ha- Ganiy deb nomlamoqchi boʻldi.