Российские ученые работают над получением новых элементов периодической таблицы, однако какими свойствами они будут обладать, пока можно только предположить. Практическая польза этих открытий заключается прежде всего в том, что такие исследования подтягивают за собой новые технологии. Об этом, а также о международном сотрудничестве в период сложных политических отношений и взаимодействии с учеными других стран, «Известиям» в день своего 90-летия рассказал научный руководитель лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) академик РАН Юрий Оганесян.
«Любое открытие требует неординарных средств»
— Юрий Цолакович, достижим ли предел таблицы Менделеева? И если да, как скоро мы к нему приблизимся?
— Таблица была создана самим Менделеевым по тем элементам, которые были известны в то время, их было 63. Заслуга Дмитрия Ивановича заключается в том, что он нашел закономерности в химических свойствах этих элементов, которые можно было представить в виде таблицы. Искал он в общем-то не элементы, а кирпичики мироздания, как буквы алфавита. Те кирпичики, которые лежат в основе окружающего нас материального мира.
Когда он нашел закономерность в виде периодического повторения химических свойств элементов, говорят, расстроился, потому что буквы алфавита не должны быть похожи друг на друга. Он понял сразу, что элементы (атомы) сами имеют сложную структуру. И для того чтобы добраться до кирпичиков, надо копать глубже. Менделеев отставил на время это занятие и начал искать некую среду (эфир), ответственную за сотворение мира. Понимая сложную структуру элементов, он допускал, что таблица может меняться, а периодический закон, полагал, останется неизменным.
— И как она изменилась?
— На ваш вопрос — сколько вообще может быть элементов — сегодня отвечает другая наука, которая называется «квантовая электродинамика». Согласно теории, число элементов может дойти до 173, может быть, до 174.
Мы получили 118-й элемент, и серьезно думаем пойти дальше на 120-й, но до 170-го еще очень большая дистанции. Однако любая теория требует экспериментального подтверждения. Лично я думаю, что мы не дойдем до этого предела. Потому что ядро атома закончит свое существование раньше. И тогда ядерная физика будет ответственна за то, что кончились элементы.
таблица менделеева
Фото: РИА Новости/Александр Кряжев
Справка «Известий»
Юрий Оганесян — выпускник МИФИ, специалист в области ядерной физики, академик РАН, научный руководитель лаборатории ядерных реакций ОИЯИ. Председатель научного совета РАН по физике тяжелых ионов. Имеет почетные звания в университетах и академиях Японии, Франции, Италии, Германии и других стран.
Его называют легендой отечественной ядерной физики, так как он единственный из ныне живущих ученых, чьим именем назван элемент Периодической таблицы Д.И. Менделеева — оганесон. Это искусственно синтезированный радиоактивный элемент, в природе его нет. Это сегодня самый тяжелый химический элемент, созданный человеком, открытие которого подтверждено.
По состоянию на 2023 год оганесон — последний элемент периодической таблицы химических элементов, который принадлежит к группе благородных газов.
— Если вернуться к 118-му элементу оганесону. Он пока считается последним. Когда мы услышим о 119-м?
— Естественно, делая 118-й, мы думаем о последующих элементах, но даются они очень тяжело. И несмотря на то что была открыта целая плеяда так называемых сверхтяжелых элементов, теперь уже предшественников 119-го и 120-го, продвижение вперед потребовало создания новой лаборатории. Мы начали заниматься этой лабораторией в 2012 году. Ее основная часть уже создана, это фабрика сверхтяжелых элементов. Там мы будем пытаться получить 119-й и 120-й элементы. Сложная работа, требует серьезной технической подготовки, но потихонечку идет. Далее идут вопросы, на которые теоретики дают разные ответы, экспериментаторы же пока в ожидании. Они заняты своей вечной подготовкой.
Один из интригующих вопросов — сохранится ли периодичность у самых тяжелых элементов? Будут ли они вписываться в существующую таблицу? Есть разные суждения, но, по-видимому, таблица действительно будет меняться. Существует несколько сценариев этих изменений. Какой из них близок к реальному — дело будущего. Синтезировать новые элементы один за другим и увидеть это в эксперименте не скоро получится. Другое дело, и это вторая часть нашей программы, в недавно открытых сверхтяжелых элементах это уже, быть может, проявляется. Здесь тоже непросто, но синтез новых изотопов сверхтяжелых элементов и изучение их физических и химических свойств — реальное дело.
Особенно на фабрике. Уже начали повторение своих же химических экспериментов с элементом 112, сейчас буксуем на 114-м. Еще впереди 115-й, 116-й, 117-й и, наконец, 118-й. Но это совершенно новая, сверхэкспрессная химия. Надо еще, как говорится, пуд соли съесть.
Юрий Оганесян
Юрий Оганесян
Фото: ТАСС/Сергей Бобылев
— Если говорить об экономике, как результаты фабрики сверхтяжелых элементов применяются на практике?
— Все, кто берет у меня интервью, всегда спрашивают — а какая польза от ваших открытий? Можно ли куда-нибудь их пристроить, привинтить? В научных открытиях так не бывает. Даже великий Фарадей, отец электричества, на вопрос о том, какой толк от его открытия, отвечал, что толку никакого, только, может быть, когда-нибудь государство будет за это брать налоги.
Нужно время для того, чтобы результаты того или иного открытия были бы изучены настолько хорошо, чтобы понять, как и где их можно применить. Но любое открытие требует неординарных средств. Оно, как правило, не лежит не поверхности, к нему надо идти долго. И по ходу движения следует решить массу проблем: и научных, и технических, которые до сих пор не поднимались. Вот это действительно имеет очень большой вес для практического применения.
«Сотрудничество и конкуренция — это два лика науки»
— Какие последние открытия в ядерной физике вам кажутся наиболее важными? И опять же какую пользу они могут принести миру?
— Вообще открытие — явление чрезвычайно редкое. Поэтому говорить, что важно, а что нет, просто неверно. Это всё равно что при входе в здание вы открываете дверь в неведомое вам помещение и спрашиваете себя, какая же здесь дверь наиболее важная? Ответ — открытия нужны все, но они происходят очень редко и даются тяжело. Много лет проходит, много попыток делается прежде, чем получится что-то принципиально новое.
— Какая доля таких открытий принадлежит молодому поколению ученых?
— Каждое поколение живет своей жизнью, каждый молодой со временем станет более зрелым, пожилым, на смену ему придут следующие и так далее. Человеческая жизнь и человеческое познание идут одновременно. И каждое поколение, естественно, в своей деятельности использует то, что делали предшественники. От эпохи Возрождения до сегодняшнего дня эта связь поколений очень устойчивая и глубокая. Были войны, эпидемии, инквизиции — очень много было препятствий. Но знания шли из поколения в поколение. Такая непрерывность в познании — это суть человека, его любопытство, любознательность. И она есть и в молодых, и в старых. Так было, так есть, так будет. Человек, как дитя природы, быстро не меняется.
физики
Фото: РИА Новости/Игорь Руссак
— Объединенный институт ядерных исследований — это международный центр. Как сейчас проходит взаимодействие с другими государствами?
— Сначала зачем нужно подобное взаимодействие? Представьте себе, что я чем-то занимаюсь, скажем, теми же элементами, ищу способы их получения, реакции. И где-то далеко, на другой половине земного шара, в той же Америке такой же человек, вроде меня, занимается тем же самым или близким к этому. А поиск состоит, по сути, из проб и ошибок. Если он пошел по какой-то тропинке и ничего не нашел, я по ней не пойду. И в этом смысле мы как бы работаем в тандеме, в этом суть коммуникации.
А если это не только два человека, а большое сообщество, большие коллективы, то этот поиск идет довольно эффективно и быстро. Если у меня появилась информация, где надо искать, другие моментально пойдут тоже туда. Тут у нас будет конкуренция. Но ведь это одновременно и сотрудничество. Сотрудничество и конкуренция — это два лика науки. Одного без другого не бывает. И это в целом правильно.
— И со сверхтяжелыми элементами так было?
— Когда мы получили свои сверхтяжелые элементы, мы работали вместе с американцами очень тесно. Но до этого, я сделал первый шаг, приехал в Калифорнию и предложил им сотрудничество. А вопрос о том, где проводить эти эксперименты, у вас в Беркли или у нас в Дубне мы решим после того, как поймем, где лучше получится. Они сказали: мы едем к вам, нет вопросов. И приехали, мы работали 25 лет. Периодически встречались, обсуждали наши результаты, обсуждали, что дальше. На самом деле всё сработало очень эффективно. Мне показывали статьи из американских газет и журналов, где наша совместная работа приводилась как пример настоящего научного сотрудничества.
— А сейчас политика США вмешивается в этот процесс?
— Прямо скажем, не помогает. Но тем не менее мы продолжаем работать в своих лабораториях, пишем научные статьи, которые публикуют их журналы, читаем их статьи. Сейчас так устроилась жизнь.
физики
Фото: ТАСС/Михаил Почуев
— Сталкиваетесь ли вы с предвзятым отношением к российским ученым?
— Род человеческий на протяжении своего существования только и занимался тем, что создавал себе проблемы. Когда они заканчивались, возникали новые. Но я верю, что род человеческий придет к разумному решению.
«Необходимо создать творческий климат, в котором каждый человек выявил бы свои способности»
— На ваш взгляд, каким должен быть баланс между фундаментальной и прикладной наукой и должен ли он быть вообще?
— Не знаю, должен ли быть вообще какой-то баланс. Ведь это зависимые друг от друга части человеческой деятельности. Здесь трудно ожидать сильных перекосов.
— А как вы оцениваете статус ученого в обществе сегодня?
— Какого-то специального статуса у него нет, особенно если он не преподает, не учит кого-то, не читает лекции, не выступает, а копается в своей лаборатории. И мало кто в обществе понимает: очень может случиться так, что за свою жизнь он ничего и не накопает. А потом только потомки поймут, сколь интересной и продуктивной была его работа. Но нельзя требовать от общества, что оно должно глубоко войти в проблему ученых, нельзя требовать от ученых, чтобы они были похожи на всех других, не занимающихся наукой. Но все ведь живут вместе.
— А можно как-то повысить интерес молодежи, чтобы они шли заниматься наукой?
— Я не думаю, что какое-то большое количество научных работников что-то изменит. И в этом, может быть, даже нет большой необходимости. Важнее создать такой творческий климат, в котором каждый человек смог бы реализовать свои способности.
школа
Super Mario Bros Full Movie
Super Mario Bros Full Movie
The Super Mario Bros Full Movie
The Super Mario Bros Full Movie
Фото: ТАСС/Николай Хижняк
— А какой сегодня запрос к современной науке? И есть какой-то предел у научных поисков?
— Предела нет никакого, потому что наши познания ограничены, а наши незнания бескрайны. У науки же, по-моему, за всю ее историю было всегда запросов больше, чем она получала. Наука не занимается усовершенствованием, ее миссия найти кардинально новое решение. В этом и есть ее революционность. Эта революционность толкает вперед общество, технику, прикладные вещи, о которых вы говорите. И это определенно меняет мир.
— Что бы вы посоветовали молодым ученым-физикам, которые только начинают карьеру?
— Быть свободными и смелыми. Свободу дают его натура и общество, в котором он живет. А смелость дают знания.