ми 126-го и близким к нему по
Z
элементом, но с б´oльшим числом
нейтронов — с оптимальным и близким к оптимальному отношением
N/Z
, определенному по формуле (1), т.е.
342
126
126
216
(см. рис. 4). (Для
дважды магического
298
114
114
184
отношение
N/Z
близко к оптимально-
му и остров стабильности, окружающий этот нуклид, не должен быть
вытянут по
N
или
Z
.)
Следует отметить, что получение сверхтяжелых ядер с оптималь-
ным
N/Z
по сравнению с дважды магическими, связано с дополни-
тельными трудностями. Сверхтяжелые ядра получают на ускорите-
ле в результате реакции холодного слияния более легких магических
или дважды магических атомных ядер [7, 9]. Ядра входного кана-
ла реакции имеют гораздо меньшее отношение
N/Z
, чем необходи-
мо для сверхтяжелого ядра. Более того, после слияния сверхтяжелое
ядро, находящееся в возбужденном состоянии, испускает несколько
нейтронов, снимая возбуждение. В результате легче получить ядра,
перегруженные протонами (по отношению к оптимальному
N/Z
)
. Та-
ким образом, нуклид
342
126
126
216
будет гораздо сложнее синтезировать,
чем дважды магические ядра
310
126
126
184
. Более того, по этой причине
(недостаток нейтронов для стабилизации отношения
N/Z
)
реакции
холодного слияния не могут быть использованы для синтеза сверх-
тяжелых дважды магических ядер 114-го и 126-го элементов [9]. В
России эксперименты по синтезу сверхтяжелых элементов успешно
проводятся в Лаборатории ядерных реакций, возглавляемой академи-
ком Ю.Ц. Оганесяном (ОИЯИ) [1, 9].
Как отмечалось, два стабилизирующих эффекта — эффект запол-
ненности ядерных оболочек и эффект, связанный с равновесием ядер-
ных и кулоновских сил (в совокупности с эффектом спаривания), при-
водят к наличию двух максимумов в зависимости периода полураспада
от массового числа для изотопов одного и того же элемента (рис. 1,
а
).
Значения
N/Z
для некоторых средних по массе дважды магических
ядер (
40
Ca,
48
Ca,
56
Ni,
132
Sn) заметно отличаются от оптимальных,
полученных с помощью соотношения (1) (см. рис. 4). Ядра кальция
48
Ca (имеющие нейтронное гало) и олова
132
Sn перегружены нейтро-
нами. Но перегруженность нейтронами в гораздо меньшей степени
приводит к уменьшению периода полураспада, чем перегруженность
протонами, способствующая разрыву атомного ядра кулоновскими си-
лами. Поэтому для
48
Ca этот эффект не заметен, ядро стабильно. Ядра
40
Ca перегружены протонами, но эффект заполненности ядерных обо-
лочек делает этот нуклид стабильным. Дважды магические ядра
56
Ni,
перегруженные протонами, и
132
Sn, перегруженные нейтронами, не-
стабильны, несмотря на заполненность ядерных оболочек. Отметим,
что ядра (как и любые частицы), среднее время жизни которых зна-
чительно превышает время жизни Вселенной, т.е. время, прошедшее
после Большого Взрыва, называют стабильными. Они стабильны, но
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2011. № 4
93
