В химии, как и в других естественных науках, используются различные единицы измерения физических величин, а также другие единицы. Многие из них названы в честь ученых. Вот некоторые из таких единиц.

Ампер. Единица силы электрического тока названа в честь французского физика, химика и математика Андре Мари Ампера (1775–1836).

Ангстрем. Внесистемная единица длины, равная 10 –10 м, названа в честь шведского физика и астронома Андерса Ангстрема (1814–1874), предложившего ее в 1868 году. По-шведски название этой единицы пишется ångström и читается «онгстрём».

Байт и бит (англ. byte и bit ). Термин «байт» для единицы информации, равной восьми битам, придумал в 1956 году Вернер Бухгольц, работавший в фирме IBM. Он произвел его от «бит» (сокращение от англ. binary digi t – «двоичная цифра»), заменив букву i на y , чтобы эти термины сильнее отличались друг от друга. Кстати, в английском языке есть слово bit – «небольшое количество, кусочек, частица».

Беккерель. Единица активности радионуклида, равная одному распаду в секунду. Названа в честь французского физика Антуана Анри Беккереля (1852–1908), открывшего радиоактивность и получившего за это в 1903 году Нобелевскую премию (совместно с супругами Кюри).

Бел. Единица измерения отношения физических величин (например, энергии) в логарифмической шкале. Названа в честь основателя компании Bell Telephone Company Александра Грэхема Белла (1847–1922). На практике применяется дольная единица децибел.

Бод. Единица скорости передачи информации, названная в честь французского инженера и изобретателя Жана Мориса Эмиля Бодо (1845–1903).

Ватт. Единица мощности, названная в часть создателя паровой машины Джеймса Уатта (Watt, 1736–1819).

Вебер. Единица измерения магнитного потока, названная в честь немецкого физика Вильгельма Эдуарда Вебера (1804–1891).

Вольт. Единица электрического напряжения, названная в честь итальянского физика, химика и физиолога Алессандро Вольты (1745–1825).

Гал. Единица напряженности гравитационного поля Земли. Названа в честь итальянского ученого Галилео Галилея (1564–1642). На практике используется дольная единица миллигал.

Гаусс. Единица измерения магнитной индукции, названная в честь немецкого физика и математика Карла Фридриха Гаусса (1777–1855). В старых работах в гауссах указывалась напряженность магнитного поля в спектрах ЭПР.

Генри. Единица индуктивности, названная в честь американского физика Джозефа Генри (1797–1878).

Герц. Единица частоты, названная в честь немецкого физика Генриха Рудольфа Герца (1857–1894).

Градус боме. Условная единица плотности жидкостей, названная в честь французского химика, изобретателя ареометра Антуана Боме (1728–1804).

Градус цельсия. Единица температуры по шкале Цельсия, названная в честь шведского астронома, геолога и метеоролога Андерса Цельсия (1701–1744), предложившего стоградусную шкалу. Сам Цельсий за ноль своей шкалы принял температуру кипения воды, а температуре плавления льда приписал значение 100; перевернул шкалу, уже после смерти Цельсия, шведский астроном Мортин Стрёмер (1707–1770). А еще в честь Цельсия был назван открытый в 1895 году минерал цельзиан – полевой шпат состава BaAl 2 Si 2 O 8 .

Грэй (грей). Единица поглощенной дозы излучения, названная в честь английского физика, одного из основателей радиобиологии Льюиса Гарольда Грэя (1905–1965).

Дебай. Единица измерения дипольных моментов молекул, названная в честь нидерландского физика, лауреата Нобелевской премии Петера Дебая (1884–1966).

Джоуль. Единица измерения работы и энергии, названная в честь английского физика Джеймса Прескотта Джоуля (1818–1889).

Единица добсона. Единица измерения содержания озона в атмосфере (равная 0,01 мм толщины озонового слоя при атмосферном давлении). Названа в честь британского физика и метеоролога Гордона Добсона (1889–1976), который создал первый прибор для измерения с поверхности земли содержания озона в атмосфере.

Зиверт. Единица эквивалентной дозы излучения, названная в честь шведского радиофизика Рольфа Максимилиана Зиверта (1896–1966).

Кайзер. Единица волнового числа; в спектроскопии обычно используется кратная единица килокайзер (1000 см –1).

Кельвин. Единица абсолютной шкалы температур, названная в честь английского физика Уильяма Томсона, лорда Кельвина.

Кулон. Единица электрического заряда, названная в честь французского физика Шарля Кулона (1736–1806).

Кюри. Внесистемная единица активности радионуклида, названная в честь французского физика Пьера Кюри (1859–1906) и французского физика и химика польского происхождения Марии Склодовской-Кюри (1867–1934).

Ньютон. Единица силы, названная в честь английского физика, математика и астронома Исаака Ньютона (1643–1727).

Ом. Единица электрического сопротивления, названная в честь немецкого физика Георга Симона Ома (1787–1854).

Паскаль. Единица давления, названная в честь французского математика, физика, литератора и философа Блеза Паскаля (1623–1662).

Пуаз. Внесистемная единица вязкости, названная в честь французского врача и физика Жана Луи Мари Пуазейля (1799–1869).

Резерфорд. Устаревшая внесистемная единица активности радионуклида, названная в честь британского физика, лауреата Нобелевской премии Эрнста Резерфорда (1871–1937).

Рентген. Внесистемная единица дозы проникающего излучения, названная в честь немецкого физика, лауреата Нобелевской премии Вильгельма Конрада Рентгена (1845–1923).

Сименс. Единица электрической проводимости, названная в честь немецкого ученого и изобретателя Эрнста Вернера фон Сименса (1816–1892).

Твердость. Существуют разные шкалы и способы определения твердости материалов. Самая известная – шкала мооса (моса), названная в честь предложившего ее немецкого минералога и геолога Карла Фридриха Христиана Мооса (1773–1839). Шкала брейтгаупта названа в честь немецкого минералога Иоганна Фридриха Августа Брейтгаупта (1791–1873). Шкала бринелля названа в честь шведского инженера Юхана Августа Бринелля (1849–1925). Шкала виккерса получила имя по названию английского военно-промышленного концерна «Виккерс» (Vickers Limited). Шкала роквелла названа в честь разработавших ее американских металлургов, дальних родственников – Хью М. Роквелла (1890–1957) и Стэнли П. Роквелла (1886–1940). Шкала шора названа в честь американского промышленника ХХ века Альберта Ф. Шора (1876–1936), президента нью-йоркской компании Shore Instrument, создавшего этот метод в 1920-х.

Температурные шкалы. Помимо рассмотренных шкал Цельсия и Кельвина наиболее известны следующие. Шкала реомюра названа в честь французского ученого Рене Антуана Реомюра (1683–1757). Шкала ренкина названа в честь шотландского физика и инженера Уильяма Джона Ренкина (Ранкина, 1820–1872). До сих пор используемая в ряде стран шкала фаренгейта названа в честь создавшего ее немецкого ученого и стеклодува Габриеля Фаренгейта (1686–1736). Само же слово «шкала» происходит от лат. scala – «лестница»: у любой шкалы, как и у лестницы, есть «ступеньки».

Тесла. Единица магнитной индукции, названная в честь американского физика, инженера и изобретателя сербского происхождения Николы Теслы (1856–1943).

Фарад (прежнее название – фарада). Единица электрической емкости, названная в честь английского физика и химика Майкла Фарадея.

Ферми. Устаревшая единица длины в ядерной физике (10 –15 м), названная в честь итальянского физика, лауреата Нобелевской премии Энрико Ферми (1901–1954).

  • 34.

Все мы знаем, на какой частоте в мегагерцах «расположена» наша любимая радиостанция, при какой температуре в цельсиях закипит антифриз и до скольких атмосфер (или мегапаскалей) следует накачивать колёса перед дальней дорогой к морю. Или в деревню. Или к голубым озёрам с палаткой. Одним словом, лето – множество возможностей. Но что в первом предложении упомянуты трое учёных – продолжает волновать в любую погоду. Вспоминаем великих мыслителей и естествоиспытателей, увековеченных в названии различных физических величин. Тем более что куда ни ткни в квартире или на природе – везде они, призраки учёных!

Пожалуй, самая известная температурная шкала названа в честь шведского физика, путешественника и метеоролога Андерса Цельсия (1701 – 1744). Интересно, что буквально вся его семья по мужской линии занималась наукой – отец, дядя и оба деда. Андерс же не замыкался одним университетским преподаванием и участвовал в экспедиции на экватор и в Лапландию, где изучал северное сияние. Заодно придумал и всемирно теперь используемую шкалу температур.

Интересно, что Даниель Габриель Фаренгейт (1686 – 1736) изобрёл шкалу, которую традиционно используют до сих пор в США, задолго до аналога Цельсия. Правда, если швед за 100 градусов принял температуру кипения воды на экваторе при атмосферном давлении, то немец за ту же сотню принял… температуру своей жены, которая в то время была простужена. Зато благодаря Рэю Бредберри мы все знаем, что бумага горит при 451-м градусе по Фарергейту.
и
Зато мало кто знает, что настоящее имя Кельвина, с нуля по которому начинается шкала температуры во вселенной от абсолютного минимума в –273,15 градуса по Цельсию, – Уильям Томсон (1824 — 1907). Титул барона, а впоследствии и лорда Кельвина (по реке Кельвин, протекающей мимо университета Глазго) ему был дарован лично королевой Викторией в 1892 году. Почти все родственники Уильяма Томсона были учёными и преподавали в Глазго, Кембридже и Белфасте. Сам будущий лорд Кельвин выступал с лекциями также в Эдинбурге и Париже. На практике он решил вопрос осуществления телеграфирования через Атлантику, а также усовершенствовал компас. И, конечно, дал имя температурной шкале, которую вспоминают либо в исследованиях о космосе, либо в характеристиках современных ламп освещения.

Герц

В герцах традиционно вычисляют частоту радиоволн и мощность процессоров. Всё благодаря немецкому физику Генриху Рудольфу Герцу (1857 – 1894). Он экспериментально доказал электромагнитную теорию света Максвелла и посвятил жизнь изучению электрического и магнитных полей.

Среди наград учёного есть даже японский орден Священного сокровища.

Паскаль

Если найдёте кабинетного профессора философии, он вам прочтёт целую лекцию о французском мыслителе Блезе Паскале (1623 – 1662) и будет немало удивлён, что давление в шинах автомобиля измеряется в паскалях. Это если совсем кабинетный профессор. А просто образованные люди, конечно же, знают, что Паскаль занимался не только метафизикой, но и физикой, математикой, геометрией и литературой. Свой первый научный труд, «Опыт о конических сечениях», он написал ещё в шестнадцать. Помимо единиц измерения, Паскаль дал имя также языку программирования.

Ньютон

Если вы решите доконать бедного профессора философии, то можете рассказать, что крутящий момент автомобиля измеряется в ньютон-метрах. Потому что он хоть и рафинированный интеллектуал, но физику изучал и прекрасно знает, что в ньютонах измеряется сила. И про закон всемирного тяготения, три закона классической механики и основную теорему анализу тоже. Всё это он – Исаак Ньютон (1642 — 1727).

Вольт, Ампер, Ом

В вольтах измеряется напряжение, в амперах – сила тока, в омах – сопротивление. Но вот то, что все эти величины названы в честь учёных, приходит на ум далеко не всем. И все они – Вольт, Ампер и Ом – были совсем непростыми учёными, равно как и их имена.

Алессандро Вольта, точнее – Алессандро Джузеппе Антонио Анастасио Джироламо Умберто Вольта (1745 – 1827) сконструировал «Вольтов столб», который вырабатывает электричество в результате химических реакций. Своё открытие он представил широкой публике во Франции, и в знак признания достижений учёного ему был присвоен титул сенатора и графа. Награждал физика не кто иной, как Наполеон Бонапарт.

Собственно, ни о каком электричестве тогда речь ещё даже не шла, поскольку сам термин «электрический ток» ещё не был введён в научный оборот. А вот предложил французский физик Андрэ-Мари Ампер (1775 – 1836), в заслуги которого вменяют формулировку ещё одного термина, который войдёт в массовое сознание лишь в XX веке, – «кибернетика». Ампер доказал циркуляцию магнитного поля и открыл закон взаимодействия между электрическими токами. Объём заряда – будь то смартфон или автомобильный аккумулятор – сегодня измеряется в ампер-часах (A h).

Если вольтами и амперами оперирует большинство социализированных индивидов, то Омами, пожалуй, лишь физики. Между тем закон Георга Симона Ома (1787 – 1854) знает или помнит любой. При этом интересно отметить, что Ом получил докторскую степень по философии, которую и преподавал в немецких университетах. Однако в первую очередь Ом на подсознательном уровне ассоциируется со взаимоотношением напряжения, силы тока и сопротивлением в электрической цепи.

Имя как бренд и единица измерения

В физике, как и в автомобилестроении, фамилия выступает главной основой названия того или иного явления. Даймлер, Бенц, Роллс, Ройс, Бугатти, Рено, Кёнигзегг, Пагани – всё это реальные люди, которые прославились благодаря своим автомобилям. Но эту «фишку» нейминга они, похоже, заимствовали у физиков прошлого и современности. Посудите сами: Рентген, Кюри, Джоуль, Ватт, Сименс и Тесла – все они учёные разных времён, в честь которых названы различные физические величины. Согласен, в честь Николы Тесла ещё и автомобиль, но это в большей степени маркетинговый ход Илона Маска. Тем не менее, вывод напрашивается сам собой: хочешь увековечить своё имя – сделай что-то великое, и спустя век тобой будут называть какую-нибудь индукцию лайков при кросс-репосте в слабых соцсетевых полях. Или что-нибудь ещё… Кто здесь гений – придумай сам, что именно назовут в твою честь!

СИ (Система Интернациональная) – международная система измерений различных величин. СИ самая широко используемая система единиц в мире. Данная система принята XI Генеральной конференцией по мерам и весам в 1960 году и до сих пор является основной системой единиц в большинстве стран мира.

СИ определяет семь основных единиц, которые нельзя получить алгебраическими действиями из других единиц, их можно только измерить. Это метр, секунда, килограмм, ампер, моль, кандела и кельвин. Остальные единицы – производные.

Многие единицы названы именами известных учёных. Например, единица измерения электрического тока Ампер названа в честь французского физика Андре Ампера , исследовавшего магнитное поле, электрический ток. Основные работы учёного выполнены в области электродинамики. Хорошо известен закон Ампера и правило Ампера.

Единица и измерения температуры Кельвин была предложена в 1848 году. Названа она именем британского физика Уильяма Томсона (барона Кельвина) , который проводил исследования в таких областях, как термодинамика и термоэлектричество. Учёный изобрёл и улучшил многие приборы: гальванометр, ондулятор, электрометры (квадратный и абсолютный), нормальный элемент компаса, ампер – весы.

Английский физик Исаак Ньютон открыл законы движения. Несмотря на то, что в своих работах учёный не вводил единиц измерения силы и рассматривал её, как абстрактное явление, с момента принятия системы СИ единица измерения силы стала называться Ньютон.

В 1960 году было принято решение заменить единицу измерения частоты периодических процессов с числа циклов в секунду на Герц . Единица названа в честь немецкого физика Генриха Герца , который внёс неоценимый вклад в развитие электродинамики.

Работу и энергию электрического тока измеряют Джоулями. Джоуль был введён на Втором международном конгрессе электриков, который проходил в 1889 году, в этом году умер Джеймс Джоуль .

Ватт является единицей измерения мощности. Единица названа в честь шотландско-ирландского изобретателя-механика Джеймса Уатта (Ватта), который изобрёл и создал универсальную паровую машину. До 1889 года для расчётов использовались лошадиные силы, которые ввёл сам Джеймс Уатт.

Единица измерения давления – Паскаль. Французский физик и математик Блез Паскаль – создатель первых образцов счётной техники, автор основного закона гидростатики.

Единица измерения электрического заряда – Куло́н названа в честь французского физика и инженера Шарля Кулона, который занимался исследованием электромагнитных и механических явлений. Его именем назван также закон взаимодействия электрических зарядов.

Вольт – единица измерения электрического потенциала, электрического напряжения и электродвижущей силы. Единица названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта , который изобрёл первую электрическую батарею и вольтов столб.

Единица измерения электрического сопротивления – Ом названа в честь немецкого учёного Георга Симона Ома, который длительное время исследовал вопрос о прохождении электрического тока. Открытия Ома дали возможность количественно рассмотреть электрический ток. Огромное значение для науки имеет и знаменитый закон Ома.

Фарад – единица измерения электрической ёмкости названа в честь английского физика и химика Майкла Фарадея , который является основоположником учения о ядерном поле. С именем ученого связано и открытие нержавеющей стали.

Единица измерения магнитного потока – Ве́бер носит имя немецкого учёного Вильгельма Эдуарда Вебера , впервые определившего скорость распространения электромагнитной индукции в воздухе.

Именем инженера и изобретателя в области электротехники и радиотехники Николы Те́сла названа единица измерения индукции магнитного поля – Тесла . НиколаТе́славнёс огромный вклад в изучение свойств магнетизма и электричества.

Ге́нри – единица измерения индуктивности названа в честь американского учёного Джозефа Генри, который открыл самоиндукцию – новое явление в электромагнетизме.

Си́менс – единица измерения электрической проводимости названа в честь немецкого учёного Вернера фон Сименса (основатель фирмы Siemens). Серьёзно занимался электротелеграфией, точной механикой и оптикой, а также созданием электромедицинских аппаратов. Ввёл в обиход термин «электротехника».

Единица измерения активности радиоактивного источника – Беккерель названа в честь французского учёного, лауреата Нобелевской премии по физике Антуана Анри Беккереля , который стал одним из первооткрывателей радиоактивности.

Британский учёный Льюис Грей , изучавший воздействие радиации на биологические организмы, в 1975 году определил поглощённую дозу радиации, единица измерения которой была названа в его честь – Грэй .

В честь шведского учёного Рольфа Зиверта , который изучал воздействие радиационного излучения на биологические организмы, названа единица измерения эффективной и эквивалентной доз ионизирующего излучения – Зиверт .

сайт, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

Международный союз теоретической и прикладной химии (IUPAC) утвердил названияновых четырёх элементов таблицы Менделеева: 113-го, 115-го, 117-го и 118-го. Последний назван в честь российского физика, академика Юрия Оганесяна. Учёные попадали "в клеточку" и раньше: Менделеев, Эйнштейн, Бор, Резерфорд, чета Кюри… Но лишь второй раз в истории это произошло при жизни учёного. Прецедент случился в 1997 году, когда такой чести удостоился Гленн Сиборг. Юрию Оганесяну давно прочат Нобелевскую премию. Но, согласитесь, получить собственную клеточку в таблице Менделеева куда круче.

В нижних строках таблицы вы легко найдёте уран, его атомный номер 92. Все последующие элементы, начиная с 93-го, - это так называемые трансураны. Некоторые из них появились примерно 10 миллиардов лет назад в результате ядерных реакций внутри звёзд. Следы плутония и нептуния были обнаружены в земной коре. Но большинство трансурановых элементов давно распалось, и теперь можно лишь предсказывать, какими они были, чтобы потом пытаться воссоздать их в лабораторных условиях.

Первыми это сделали в 1940 году американские учёные Гленн Сиборг и Эдвин Макмиллан. Родился плутоний. Позднее группа Сиборга синтезировала америций, кюрий, берклий… К тому времени чуть ли не весь мир включился в гонку за сверхтяжёлыми ядрами.

Юрий Оганесян (р. 1933). Выпускник МИФИ, специалист в области ядерной физики, академик РАН, научный руководитель лаборатории ядерных реакций ОИЯИ. Председатель Научного совета РАН по прикладной ядерной физике. Имеет почётные звания в университетах и академиях Японии, Франции, Италии, Германии и других стран. Награждался Государственной премией СССР, орденами Трудового Красного Знамени, Дружбы народов, «За заслуги перед Отечеством» и пр. Фото: wikipedia.org

В 1964 году новый химический элемент с атомным номером 104 впервые синтезировали в СССР, в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ), который находится в подмосковной Дубне. Позднее этот элемент получил имя "резерфордий". Руководил проектом один из основателей института Георгий Флёров. Его имя тоже вписано в таблицу: флеровий, 114.

Юрий Оганесян был учеником Флёрова и одним из тех, кто синтезировал резерфордий, потом дубний и более тяжёлые элементы. Благодаря успехам советских учёных Россия вырвалась в лидеры трансурановой гонки и сохраняет этот статус до сих пор.

Научный коллектив, работа которого привела к открытию, направляет своё предложение в IUPAC. Комиссия рассматривает аргументы "за" и "против", исходя из следующих правил: "…вновь открытые элементы могут быть названы: (а) по имени мифологического персонажа или понятия (включая астрономический объект), (б) по названию минерала или аналогичного вещества, (в) по названию населённого пункта или географической области, (г) в соответствии со свойствами элемента или (д) по имени учёного".

Названия четырём новым элементам присваивали долго, почти год. Дата объявления решения несколько раз отодвигалась. Напряжение нарастало. Наконец 28 ноября 2016 года, по истечении пятимесячного срока для приёма предложений и возражений общественности, комиссия не нашла причин отвергнуть нихоний, московий, теннессин и оганесон и утвердила их.

Кстати, суффикс "-он-" не очень типичен для химических элементов. Для оганесона он выбран потому, что по химическим свойствам новый элемент аналогичен инертным газам - это сходство подчеркивает созвучие с неоном, аргоном, криптоном, ксеноном.

Рождение нового элемента - событие исторического масштаба. На сегодняшний день синтезированы элементы седьмого периода до 118-го включительно, и это не предел. Впереди 119-й, 120-й, 121-й… Изотопы элементов с атомными номерами более 100 зачастую живут не более тысячной доли секунды. И кажется, чем тяжелее ядро, тем короче его жизнь. Это правило действует до 113-го элемента включительно.

В 1960-х годах Георгий Флёров предположил, что оно не обязано неукоснительно соблюдаться по мере углубления в таблицу. Но как это доказать? Поиск так называемых островов стабильности более 40 лет был одной из важнейших задач физики. В 2006 году коллектив учёных под руководством Юрия Оганесяна подтвердил их существование. Научный мир вздохнул с облегчением: значит, смысл искать всё более тяжёлые ядра есть.

Коридор легендарной Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ. Фото: Дарья Голубович/"Кот Шрёдингера"

Юрий Цолакович, что же всё-таки представляют собой острова стабильности, о которых много говорят в последнее время?

Юрий Оганесян: Вы знаете, что ядра атомов состоят из протонов и нейтронов. Но только строго определённое количество этих "кирпичиков" связаны друг с другом в единое тело, которое представляет ядро атома. Комбинаций, которые "не срабатывают", оказывается больше. Поэтому, в принципе, наш мир находится в море нестабильности. Да, есть ядра, которые остались со времён образования Солнечной системы, они стабильны. Водород, например. Участки с такими ядрами будем называть "континентом". Он постепенно уходит в море нестабильности по мере того, как мы идём к более тяжёлым элементам. Но, оказывается, если далеко уйти от суши, возникает остров стабильности, где рождаются ядра-долгожители. Остров стабильности - это открытие, которое уже сделано, признано, но точное время жизни долгожителей на этом острове пока не предсказывается достаточно хорошо.

Как были открыты острова стабильности?

Юрий Оганесян: Мы долго их искали. Когда ставится задача, важно, чтобы был однозначный ответ "да" или "нет". Причин нулевого результата на самом деле две: либо ты не дотянулся, либо того, что ищешь, вообще нет. У нас был "ноль" до 2000 года. Мы думали, что, может быть, теоретики и правы, когда рисуют свои красивые картины, но нам до них не дотянуться. В 90-е мы пришли к выводу, что стоит усложнить эксперимент. Это противоречило реалиям того времени: нужна была новая техника, а средств не хватало. Тем не менее к началу ХХI века мы были готовы опробовать новый подход - облучать плутоний кальцием-48.

Почему для вас так важен именно кальций-48, именно этот изотоп?

Юрий Оганесян: Он имеет восемь лишних нейтронов. А мы знали, что остров стабильности там, где избыток нейтронов. Поэтому тяжёлый изотоп плутония-244 облучали кальцием-48. В этой реакции синтезировали изотоп сверхтяжёлого элемента 114 - флеровия-289, который живёт 2,7 секунды. В масштабах ядерных превращений это время считается достаточно длительным и служит доказательством того, что остров стабильности существует. Мы доплыли до него, и по мере продвижения вглубь стабильность только росла.

Фрагмент сепаратора ACCULINNA-2, на котором изучается структура лёгких экзотических ядер. Фото: Дарья Голубович/"Кот Шрёдингера"

Почему, в принципе, была уверенность, что существуют острова стабильности?

Юрий Оганесян: Уверенность появилась, когда стало понятно, что ядро имеет структуру… Давно, ещё в 1928 году, наш великий соотечественник Георгий Гамов (советский и американский физик-теоретик) высказал предположение, что ядерное вещество похоже на каплю жидкости. Когда эту модель начали проверять, выяснилось, что она удивительно хорошо описывает глобальные свойства ядер. Но потом наша лаборатория получила результат, который коренным образом изменил эти представления. Мы выяснили, что в обычном состоянии ядро не ведёт себя подобно капле жидкости, не является аморфным телом, а имеет внутреннюю структуру. Без неё ядро существовало бы всего 10-19 секунды. А наличие структурных свойств ядерной материи приводит к тому, что ядро живёт секунды, часы, а мы надеемся, что может жить сутки, а может быть даже миллионы лет. Эта надежда, быть может, и слишком смелая, но мы надеемся и ищем трансурановые элементы в природе.

Один из самых волнующих вопросов: есть ли предел разнообразию химических элементов? Или их бесконечно много?

Юрий Оганесян: Капельная модель предсказывала, что их не более ста. С её точки зрения есть предел существования новых элементов. Сегодня их открыто 118. Сколько ещё может быть?.. Надо понять отличительные свойства "островных" ядер, чтобы делать прогноз для более тяжёлых. С точки зрения микроскопической теории, которая учитывает структуру ядра, мир наш не кончается за сотым элементом уходом в море нестабильности. Когда мы говорим о пределе существования атомных ядер, мы должны обязательно это учесть.

Есть ли достижение, которое вы считаете главным в жизни?

Юрий Оганесян: Я занимаюсь тем, что мне на самом деле интересно. Иногда увлекаюсь очень сильно. Иногда получается что-то, и я радуюсь, что получилось. Это жизнь. Это не эпизод. Я не принадлежу к категории людей, которые мечтали быть научными работниками в детстве, в школе, нет. Но просто у меня как-то хорошо получалось с математикой и физикой, и поэтому я пошёл в тот вуз, где надо было сдавать эти экзамены. Ну, сдал. И вообще, я считаю, что в жизни мы все очень сильно подвержены случайностям. Правда, ведь? Очень многие шаги в жизни мы делаем совершенно случайным образом. А потом, когда ты становишься взрослым, тебе задают вопрос: "Почему ты это сделал?". Ну, сделал и сделал. Это моё обычное занятие наукой.

"Мы можем за месяц получить один атом 118-го элемента"

Сейчас ОИЯИ строит первую в мире фабрику сверхтяжёлых элементов на базе ускорителя ионов DRIBs-III (Dubna Radioactive Ion Beams), самого мощного в своей области энергий. Там будут синтезировать сверхтяжёлые элементы восьмого периода (119, 120, 121) и производить радиоактивные материалы для мишеней. Эксперименты начнутся в конце 2017 - начале 2018 года. Андрей Попеко, из лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флёрова ОИЯИ, рассказал, зачем всё это нужно.

Андрей Георгиевич, как предсказывают свойства новых элементов?

Андрей Попеко: Основное свойство, из которого следуют все остальные, - это масса ядра. Предсказать её очень сложно, но, исходя из массы, уже можно предположить, как ядро будет распадаться. Есть разные экспериментальные закономерности. Вы можете изучать ядро и, скажем, пытаться описать его свойства. Зная что-то о массе, можно говорить об энергии частиц, которые будет испускать ядро, делать предсказания о времени его жизни. Это довольно громоздко и не очень точно, но более-менее надёжно. А вот если ядро делится спонтанно, прогнозирование становится делом гораздо более сложным и менее точным.

Что мы можем сказать о свойствах 118-го?

Андрей Попеко: Он живёт 0,07 секунды и испускает альфа-частицы с энергией 11,7 МэВ. Это измерено. В дальнейшем можно сравнивать экспериментальные данные с теоретическими и поправлять модель.

На одной из лекций вы говорили, что таблица, возможно, заканчивается на 174-м элементе. Почему?

Андрей Попеко: Предполагается, что дальше электроны просто упадут на ядро. Чем больше заряд ядра, тем сильнее оно притягивает электроны. Ядро - плюс, электроны - минус. В какой-то момент ядро притянет электроны настолько сильно, что они должны упасть на него. Наступит предел элементов.

Могут ли такие ядра существовать?

Андрей Попеко: Полагая, что существует 174-й элемент, мы полагаем, что существует и его ядро. Но так ли это? Уран, 92-й элемент, живёт 4,5 млрд лет, а 118-й - меньше миллисекунды. Собственно, раньше считалось, что таблица заканчивается на элементе, время жизни которого пренебрежимо мало. Потом выяснилось, что не всё так однозначно, если двигаться по таблице. Сначала время жизни элемента падает, потом, у следующего, немножко увеличивается, потом опять падает.

Рулоны с трековыми мембранами - наноматериалом для очистки плазмы крови при лечении тяжёлых инфекционных заболеваний, устранении последствий химиотерапии. Эти мембраны разработали в Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ ещё в 1970-е годы. Фото: Дарья Голубович/"Кот Шрёдингера"

Когда увеличивается - это и есть остров стабильности?

Андрей Попеко: Это указание на то, что он есть. На графиках это хорошо видно.

Тогда что же такое сам остров стабильности?

Андрей Попеко: Некоторая область, в которой находятся ядра изотопов, бладающие более долгим по сравнению с соседями временем жизни.

Эту область ещё предстоит найти?

Андрей Попеко: Пока только самый краешек зацепили.

Что вы будете искать на фабрике сверхтяжёлых элементов?

Андрей Попеко: Эксперименты по синтезу элементов занимают много времени. В среднем полгода непрерывной работы. Мы можем за месяц получить один атом 118-го элемента. Кроме того, мы работаем с высокорадиоактивными материалами, и наши помещения должны отвечать специальным требованиям. Но когда создавалась лаборатория, их ещё не было. Сейчас строится отдельное здание с соблюдением всех требований радиационной безопасности - только для этих экспериментов. Ускоритель сконструирован для синтеза именно трансуранов. Мы будем, во-первых, подробно изучать свойства 117-го и 118-го элементов. Во-вторых, искать новые изотопы. В-третьих, пробовать синтезировать ещё более тяжёлые элементы. Можно получить 119-й и 120-й.

Планируются эксперименты с новыми материалами для мишеней?

Андрей Попеко: Мы уже начали работать с титаном. На кальций потратили в общей сложности 20 лет - получили шесть новых элементов.

К сожалению, научных областей, где Россия занимает ведущие позиции, не так много. Как нам удаётся побеждать в борьбе за трансураны?

Андрей Попеко: Собственно, здесь лидерами всегда были Соединённые Штаты и Советский Союз. Дело в том, что основным материалом для создания атомного оружия был плутоний - его требовалось как-то получать. Потом задумались: а не использовать ли другие вещества? Из ядерной теории следует, что нужно брать элементы с чётным номером и нечётным атомным весом. Попробовали кюрий-245 - не подошёл. Калифорний-249 тоже. Стали изучать трансурановые элементы. Так получилось, что первыми этим вопросом занялись Советский Союз и Америка. Потом Германия - там в 60-е годы была дискуссия: стоит ли ввязываться в игру, если русские с американцами уже всё сделали? Теоретики убедили, что стоит. В итоге немцы получили шесть элементов: со 107-го по 112-й. Кстати, метод, который они выбрали, разрабатывал в 70-е годы Юрий Оганесян. И он, будучи директором нашей лаборатории, отпустил ведущих физиков помогать немцам. Все удивлялись: "Как это?" Но наука есть наука, здесь не должно быть конкуренции. Если есть возможность получить новые знания, надо участвовать.

Сверхпроводящий ECR-источник - при помощи которого получают пучки высоко-зарядных ионов ксенона, йода, криптона, аргона. Фото: Дарья Голубович/"Кот Шрёдингера"

В ОИЯИ выбрали другой метод?

Андрей Попеко: Да. Оказалось, что тоже удачный. Несколько позже подобные эксперименты стали проводить японцы. И синтезировали 113-й. Мы получили его почти на год раньше как продукт распада 115-го, но не стали спорить. Бог с ними, не жалко. Эта группа японская стажировалась у нас - многих из них мы знаем лично, дружим. И это очень хорошо. В некотором смысле это наши ученики получили 113-й элемент. Они же, кстати, подтвердили наши результаты. Желающих подтверждать чужие результаты немного.

Для этого нужна определённая честность.

Андрей Попеко: Ну да. А как по-другому? В науке, наверное, вот так.

Каково это - изучать явление, которое по-настоящему поймут от силы человек пятьсот во всём мире?

Андрей Попеко: Мне нравится. Я всю жизнь этим занимаюсь, 48 лет.

Большинству из нас невероятно сложно понять, чем вы занимаетесь. Синтез трансурановых элементов - не та тема, которую обсуждают за ужином с семьёй.

Андрей Попеко: Мы генерируем новые знания, и они не пропадут. Если мы можем изучать химию отдельных атомов, значит, обладаем аналитическими методами высочайшей чувствительности, которые заведомо пригодны для изучения веществ, загрязняющих окружающую среду. Для производства редчайших изотопов в радиомедицине. А кто поймёт физику элементарных частиц? Кто поймёт, что такое бозон Хиггса?

Да. Похожая история.

Андрей Попеко: Правда, людей, понимающих, что такое бозон Хиггса, всё же больше, чем разбирающихся в сверхтяжёлых элементах… Эксперименты на Большом адронном коллайдере дают исключительно важные практические результаты. Именно в Европейском центре ядерных исследований появился интернет.

Интернет - любимый пример физиков.

Андрей Попеко: А сверхпроводимость, электроника, детекторы, новые материалы, методы томографии? Всё это побочные эффекты физики высоких энергий. Новые знания никогда не пропадут.

Боги и герои. В честь кого называли химические элементы

Ванадий, V (1801 г.). Ванадис - скандинавская богиня любви, красоты, плодородия и войны (как у неё всё это получается?). Повелительница валькирий. Она же Фрейя, Гефна, Хёрн, Мардёлл, Сюр, Вальфрейя. Это имя дано элементу потому, что он образует разноцветные и очень красивые соединения, а богиня вроде тоже очень красивая.

Ниобий, Nb (1801 г.). Изначально назывался колумбием в честь страны, откуда привезли первый образец минерала, содержащего этот элемент. Но потом был открыт тантал, который практически по всем химическим свойствам совпадал с колумбием. В итоге решено было назвать элемент именем Ниобы, дочери греческого царя Тантала.

Палладий, Pd (1802 г.). В честь открытого в том же году астероида Паллада, название которого тоже восходит к мифам Древней Греции.

Кадмий, Cd (1817 г.). Изначально этот элемент добывали из цинковой руды, греческое название которой напрямую связано с героем Кадмом. Сей персонаж прожил яркую и насыщенную жизнь: победил дракона, женился на Гармонии, основал Фивы.

Прометий, Pm (1945 г.). Да, это тот самый Прометей, который отдал огонь людям, после чего имел серьёзные проблемы с божественными властями. И с печенью.

Самарий, Sm (1878 г.). Нет, это не совсем в честь города Самары. Элемент был выделен из минерала самарскита, который предоставил европейским учёным горный инженер из России Василий Самарский-Быховец (1803-1870). Можно считать это первым попаданием нашей страны в таблицу Менделеева (если не брать в расчёт её название, конечно).

Гадолиний, Gd (1880 г. Назван в честь Юхана Гадолина (1760-1852), финского химика и физика, открывшего элемент иттрий.

Тантал, Ta (1802 г.). Греческий царь Тантал обидел богов (есть разные версии, чем именно), за что в подземном царстве его всячески мучили. Примерно так же страдали учёные, пытаясь получить чистый тантал. На это ушло больше ста лет.

Торий, Th (1828 г.). Первооткрывателем был шведский химик Йёнс Берцелиус, который и дал элементу имя в честь сурового скандинавского бога Тора.

Кюрий, Cm (1944 г.). Единственный элемент, названный в честь двух человек - нобелевских лауреатов супругов Пьера (1859-1906) и Марии (1867-1934) Кюри.

Эйнштейний, Es (1952 г.). Тут всё понятно: Эйнштейн, великий учёный. Правда, синтезом новых элементов никогда не занимался.

Фермий, Fm (1952 г). Назван в честь Энрико Ферми (1901-1954), итало-американского учёного, внёсшего большой вклад в развитие физики элементарных частиц, создателя первого ядерного реактора.

Менделевий, Md (1955 г.). Это в честь нашего Дмитрия Ивановича Менделеева (1834-1907). Странно только, что автор периодического закона попал в таблицу не сразу.

Нобелий, No (1957 г.). Вокруг названия этого элемента долго шли споры. Приоритет в его открытии принадлежит учёным из Дубны, которые назвали его жолиотием в честь ещё одного представителя семейства Кюри - зятя Пьера и Марии Фредерика Жолио-Кюри (тоже нобелевского лауреата). Одновременно с этим группа физиков, работавших в Швеции, предложила увековечить память Альфреда Нобеля (1833-1896). Довольно долго в советской версии таблицы Менделеева 102-й значился как жолиотий, а в американской и европейской - как нобелий. Но в итоге ИЮПАК, признавая советский приоритет, оставил западную версию.

Лоуренсий, Lr (1961 г.). Примерно та же история, что и с нобелием. Учёные из ОИЯИ предложили назвать элемент резерфордием в честь "отца ядерной физики" Эрнеста Резерфорда (1871-1937), американцы - лоуренсием в честь изобретателя циклотрона физика Эрнеста Лоуренса (1901-1958). Победила американская заявка, а резерфордием стал 104-й элемент.

Резерфордий, Rf (1964 г.). В СССР он назывался курчатовием в честь советского физика Игоря Курчатова. Окончательное название было утверждено ИЮПАК только в 1997 году.

Сиборгий, Sg (1974 г.). Первый и единственный до 2016 года случай, когда химическому элементу присвоили имя здравствующего учёного. Это было исключение из правила, но уж больно велик вклад Гленна Сиборга в синтез новых элементов (примерно десяток клеток в таблице Менделеева).

Борий, Bh (1976 г.). Тут тоже была дискуссия о названии и приоритете открытия. В 1992 году советские и немецкие учёные договорились назвать элемент нильсборием в честь датского физика Нильса Бора (1885-1962). ИЮПАК утвердил сокращённое название - борий. Это решение нельзя назвать гуманным по отношению к школьникам: им приходится запомнить, что бор и борий - это совершенно разные элементы.

Мейтнерий, Mt (1982 г.). Назван в честь Лизы Мейтнер (1878-1968), физика и радиохимика, работавшей в Австрии, Швеции и США. Кстати, Мейтнер была одним из немногих крупных учёных, отказавшихся участвовать в Манхэттенском проекте. Будучи убеждённой пацифисткой, она заявила: "Я не стану делать бомбу!".

Рентгений, Rg (1994 г.). В этой клеточке увековечен открыватель знаменитых лучей, первый в истории нобелевский лауреат по физике Вильгельм Рентген (1845-1923). Элемент синтезировали немецкие учёные, правда, в исследовательскую группу входили и представители Дубны, в том числе Андрей Попеко.

Коперниций, Cn (1996 .). В честь великого астронома Николая Коперника (1473-1543). Как он оказался в одном ряду с физиками XIX-XX века, не совсем понятно. И уж совсем непонятно, как называть элемент по-русски: коперниций или коперникий? Допустимыми считаются оба варианта.

Флеровий, Fl (1998 г.). Утвердив это название, международное сообщество химиков продемонстрировало, что ценит вклад российских физиков в синтез новых элементов. Георгий Флёров (1913-1990) руководил лабораторией ядерных реакций в ОИЯИ, где были синтезированы многие трансурановые элементы (в частности, от 102-го до 110-го). Достижения ОИЯИ увековечены также в названиях 105-го элемента (дубний ), 115-го (московий - в Московской области расположена Дубна) и 118-го (оганесон ).

Оганесон, Og (2002 г.). Первоначально о синтезе 118-го элемента заявили американцы в 1999 году. И предложили назвать его гиорсий в честь физика Альберта Гиорсо. Но их эксперимент оказался ошибочным. Приоритет открытия признали за учёными из Дубны. Летом 2016 года ИЮПАК рекомендовал дать элементу название оганесон в честь Юрия Оганесяна.

В заключительной статье из серии «Происхождение названий химических элементов» мы рассмотрим элементы получившие свои названия в честь ученых и исследователей.

Гадолиний

В 1794 году финский химик и минералог Юхан Гадолин открыл в минерале, найденном вблизи Иттербю, оксид неизвестного металла. В 1879 году Лекок де Буабодран назвал этот оксид гадолиниевой землей (Gadolinia), а когда в 1896 году из неё был выделен металл, его назвали гадолинием. Это был первый случай, когда химический элемент назвали в честь учёного.

Самарий

В середине 40-х годов XIX века горный инженер В.Е. Самарский-Быховец предоставил немецкому химику Генриху Розе для исследования образцы чёрного уральского минерала, найденного в Ильменских горах. Незадолго до этого минерал исследовал брат Генриха - Густав и назвал минерал уранотанталом. Генрих Розе в знак благодарности предложил переименовать минерал и назвать его самарскитом. Как писал Розе, „в честь полковника Самарского, по благосклонности которого я был в состоянии производить над этим минералом все изложенные наблюдения“. Присутствие в самарските нового элемента доказал только в 1879 году Лекок де Буабодран, он и назвал этот элемент самарием.

Фермий и эйнштейний

В 1953 году в продуктах термоядерного взрыва, который американцы произвели в 1952 году, были обнаружены изотопы двух новых элементов, которые назвали фермием и эйнштейнием - в честь физиков Энрико Ферми и Альберта Эйнштейна.

Кюрий

Элемент был получен в 1944 году группой американских физиков во главе с Гленном Сиборгом путём бомбардировки плутония ядрами гелия. Его назвали в честь Пьера и Марии Кюри. В таблице элементов кюрий стоит прямо под гадолинием - так что учёные, придумывая название новому элементу, возможно, имели в виду и то, что именно гадолиний был первым элементом, названным по фамилии учёного. В символе элемента (Cm) первая буква обозначает фамилию Кюри, вторая - имя Марии.

Менделевий

Впервые о его получении заявила в 1955 году группа Сиборга, но лишь в 1958 году в Беркли были получены надёжные данные. Назван в честь Д.И. Менделеева.

Нобелий

Впервые о его получении сообщила в 1957 году международная группа учёных, работавших в Стокгольме, которая и предложила назвать элемент в честь Альфреда Нобеля. Позднее выяснилась ошибочность полученных результатов. Первые надёжные данные об элементе 102 получены в СССР группой Г.Н. Флёрова в 1966 году. Ученые предложили переименовать элемент в честь французского физика Фредерика Жолио-Кюри и назвать жолиотием (Jl). В качестве компромисса было и предложение назвать элемент флёровием - в честь Флёрова. Вопрос оставался открытым, и в течение нескольких десятилетий символ нобелия помещали в скобках. Так было, например, и в 3-м томе Химической энциклопедии, опубликованной в 1992 году, в котором содержалась статья о нобелии. Однако со временем вопрос решился, и начиная с 4-го тома этой энциклопедии (1995 год), а также в других изданиях символ нобелия освободился от скобок. Вообще, по вопросу о приоритете в открытии трансурановых элементов долгие годы шли острейшие споры - см. статьи „Скобки в таблице Менделеева. Эпилог“ („Химия и жизнь“, 1992, № 4) и „На этот раз - навсегда?“ („Химия и жизнь“, 1997, № 12). Для названий элементов со 102-го по 109-й окончательное решение было принято 30 августа 1997 года. В соответствии с этим решением и даются здесь названия сверхтяжёлых элементов.

Лоуренсий

О получении различных изотопов элемента 103 сообщалось в 1961 и в 1971 годах (Беркли), в 1965, 1967 и 1970 годах (Дубна). Элемент был назван в честь Эрнеста Орландо Лоуренса, американского физика, изобретателя циклотрона. Имя Лоуренса носит Национальная лаборатория в Беркли. В течение многих лет символ Lr в наших таблицах Менделеева помещали в скобки.

Резерфордий

Первые опыты по получению элемента 104 были предприняты в СССР Иво Звара с сотрудниками ещё в 60-х годах. Г.Н. Флёров с сотрудниками сообщили о получении другого изотопа этого элемента. Было предложено назвать его курчатовием (символ Ku) - в честь руководителя атомного проекта в СССР. И.В. Курчатова. Американские исследователи, синтезировавшие этот элемент в 1969 году, использовали новую методику идентификации, полагая, что полученные ранее результаты нельзя считать надёжными. Они предложили название резерфордий - в честь выдающегося английского физика Эрнеста Резерфорда, ИЮПАК предлагал для этого элемента название дубний. Международная комиссия пришла к выводу, что честь открытия должна быть разделена обеими группами.

Сиборгий

Элемент 106 был получен в СССР. Г.Н. Флёровым с сотрудниками в 1974 году и практически одновременно в США. Г. Сиборгом с сотрудниками. В 1997 году ИЮПАК утвердил для этого элемента название сиборгий, в честь патриарха американских исследователей-ядерщиков Сиборга, который принимал участие в открытии плутония, америция, кюрия, берклия, калифорния, эйнштейния, фермия, менделевия и которому к тому времени исполнилось 85 лет. Известна фотография, на которой Сиборг стоит около таблицы элементов и показывает с улыбкой на символ Sg.

Борий

Первые надёжные сведения о свойствах элемента 107 получены в ФРГ в 1980-х годах. Элемент назван в честь великого датского ученого Нильса Бора.