Вопрос ученому: есть ли предел у таблицы Менделеева?

«Флеровий, ливерморий, дармштадтий, рентгений — то и дело в лентах новостей в Интернете появляются любопытные имена «новоселов» в периодической таблице Менделеева. Говорят, что она содержит уже гораздо больше ста химических элементов. Часть из них обнаружили в природе, остальные искусственно получены в результате ядерных реакций», — пишет посетитель нашего портала Евгений. Так есть ли предел у таблицы Менделеева? Этот вопрос мы адресовали кандидату химических наук, директору центра коллективного пользования сорбционных и каталитических исследований ТГУ Олегу Магаеву. Напоминаем, если вам есть, что спросить у ученых, пишите в комментарии или на почту nau4ka@vtomske.ru. Ваши вопросы мы зададим экспертам в самых разных областях науки и опубликуем на портале.

Олег Магаев, кандидат химических наук, директор центра коллективного пользования сорбционных и каталитических исследований ТГУ:

— Всем известно, что таблица химических элементов была составлена выдающимся русским ученым Дмитрием Ивановичем Менделеевым, который прославился не только как химик, но и как экономист, геолог, педагог, плотник и во многих других сферах деятельности. Тем не менее, периодический закон химических элементов, как один из основных законов мироздания, стал, безусловно, наиболее известным открытием Менделеева.

Таблица представляет собой классификацию химических элементов, устанавливающую зависимость свойств элементов от заряда атомного ядра. По сути, это графическое выражение периодического закона, установленного Менделеевым. Первоначально таблица строилась так, что отображала свойства элемента от его атомного веса. Впоследствии было предложено множество ее различных начертаний. Современный вариант представляет собой двухмерную таблицу, в которой столбцы определяют основные физико-химические свойства, а строки — периоды, подобные друг другу.

К моменту создания таблицы было открыто 63 химических элемента. Со временем все пробелы были устранены, и, казалось, система элементов приобрела завершенный вид. Однако прогресс в области ядерной физики открыл новые горизонты: искусственно синтезируемые химические элементы начали отодвигать границу периодической системы в область все больших значений атомных номеров.

На данный момент в таблице официально зарегистрировано 118 элементов. Но проблема в том, что элементы с большими атомными номерами нестабильны и имеют малый срок существования. Поэтому элементы с номерами больше 90 — фактически лабораторные, в природе они не встречаются. Срок жизни некоторых их них не превышает долей секунды!

Прийти к единому мнению о том, как далеко может зайти этот процесс, ученые, разумеется, не могут — есть как ярые сторонники, настаивающие на существовании предела, как и те, кто полагает, что границ познания нет. Что касается практической стороны вопроса, то в современном научном мире сложно уловить ориентир. Элементы, открытые лет десять назад, вполне реальны — сейчас же, гипотетически, мы можем открывать новые элементы еще сколько угодно. Но здесь встает самый главный вопрос — для чего? Если с целью пополнить таблицу и показать, что мы развиваем ядерный синтез, — это одно. А если мы хотим, чтобы это можно было применить и использовать в реальной практике, — то уже совсем другая история.

Если говорить об официальных таблицах элементов, используемых в европейских странах, сейчас в них фигурирует не больше 104-106 элементов — это максимум. Кстати, в последнее время в российских школьных учебниках химии все чаще встречаются довольно модернизированные таблицы, систематизация которых весьма далека от классического варианта. В дальнейшем, когда ребята становятся студентами и приходят обучаться в стены высших учебных заведений, у них возникает большая путаница.

Сама же процедура признания нового элемента довольна сложна. Одним из ключевых требований является то, что открытие должно быть перепроверено, экспериментально подтверждено двумя-тремя независимыми научными группами. В мире есть не так много лабораторий, сотрудникам которых удалось синтезировать один или даже несколько новых элементов. И в первую очередь, одну из лидирующих позиций здесь занимают российские исследователи — ученые объединенного института ядерных исследований в Дубне.