Сверхтяжёлые элементы, «остров стабильности», хобби Менделеева — об этом и многом другом узнали ульяновцы 14 ноября на лекциях автора проекта «Химия — Просто» Александра Иванова. Лекции состоялись в рамках федерального проекта сети Информационных центров по атомной энергии (ИЦАЭ) «Энергия науки».

«Энергия науки» началась с лекции «Подвал таблицы Менделеева» в Ульяновском государственном педагогическом университете им. И.Н. Ульянова. Основной темой лекции стали сверхтяжёлые элементы и то, как и для чего их получают.

Свой рассказ Александр Иванов начал с истории развития ядерной физики. Он отметил, что чем больше в науке шло погружение в структуру атома, тем больше возникало вопросов: насколько большими могут быть ядра, какое максимальное число протонов и нейтронов может быть в ядре, где находится предел масс атомных ядер?

Александр пояснил, что с увеличением количества протонов в атомном ядре, оно становится всё более нестабильным. Кулоновские силы — силы отталкивания между положительно заряженными протонами — буквально разрывают ядро, заставляя его стремиться к распаду. До некоторого момента эту нестабильность удерживают ядерные силы, но для элементов с атомным номером выше 104 становится очевидно, что такой баланс нарушается. Поэтому долгое время считалось, что предел устойчивости ядра уже пройден, и атомы с большим количеством протонов просто не могут существовать.

Однако сверхтяжёлые элементы обладают уникальной особенностью, которая и позволяет им существовать. По словам химика, в отличие от лёгких ядер, ведущих себя как капли жидкости, сверхтяжёлые ядра имеют сложную внутреннюю структуру. Это проявление так называемого «острова стабильности» — состояния, в котором определённые сочетания протонов и нейтронов делают ядро более устойчивым. «Такая упорядоченность создаёт условия, при которых кулоновские силы не могут мгновенно разрушить ядро, позволяя ему существовать, пусть и на очень короткий срок», — рассказал лектор.

Эти структурные особенности открывают новые перспективы в изучении химии и физики. Спикер также упомянул, что благодаря этой внутренней устойчивости сейчас известны элементы вплоть до 118-го, хотя они существуют лишь мгновения. Исследования продолжаются, и, как подчеркнул спикер, учёные стремятся открыть новые элементы и продлить их «жизнь», чтобы однажды такие нестабильные материалы могли использоваться в стабильных средах или технологических приложениях.

Продолжился научный марафон лекцией для школьников «Неизвестный Менделеев», которая состоялась в Гимназии №1 им. В.И. Ленина. Лекция Александра Иванова открыла для слушателей много нового о личности человека, чьё имя прочно связано с периодическим законом и химией.

Спикер отметил, что в школьной программе обычно рассказывают лишь краткие факты о достижениях учёного, а вот каким был Дмитрий Иванович как человек и исследователь, чем жил и каким был его путь в науке, остаётся за кадром. «Мы знаем его как создателя периодической таблицы и первооткрывателя периодического закона, а также знаем миф о том, что он “изобрёл” водку, но это всего лишь небольшая часть образа Менделеева», — подчеркнул Александр Иванов.

Дмитрий Иванович был не только химиком – он был многогранной личностью, занимавшейся наукой, образованием и промышленностью. Родившись в Тобольской губернии, он не сразу проявил выдающиеся способности в учёбе, но интерес к физике, биологии и математике привёл его к увлечению минералогией и впоследствии химией.

Лектор также рассказал о множестве уникальных проектов, которыми занимался Менделеев. Так, в 1887 году он поднялся на воздушном шаре «Русский», чтобы лично наблюдать солнечное затмение, и стал одним из первых российских учёных, использовавших авиацию для научных целей. Затем в сотрудничестве с Морским министерством он разработал программу освоения Арктики и участвовал в проектировании ледокола «Ермак» — первого в России ледокола, способного проходить через льды Северного Ледовитого океана. Благодаря усилиям Менделеева программа экспедиций включала целый комплекс наблюдений — от гидрологических до биологических исследований.

«Менделеев был человеком огромного интеллектуального диапазона — он не просто изучал мир, а стремился его улучшить», — отметил спикер, завершая лекцию о великом учёном, чьи идеи значительно опередили своё время.

Следующее событие дня — «ИЦАЭ OPEN: химия просто» — прошло в ИЦАЭ Ульяновска.  Вечер начался с интерактивного занятия «Из чего всё сделано?». Сотрудники ИЦАЭ Ульяновска рассказали о строении атома и показали, как «неделимые» частицы объединяются, формируя всё многообразие веществ, окружающих нас. Особый интерес вызвало обсуждение молекулы лимонена — именно он отвечает за аромат, который многие из нас ассоциируют с Новым годом.

После чего началось шоу химических опытов, которое провел Александр Иванов. Зрители завороженно наблюдали, как внезапные вспышки «файербола» раскрасили зал, а «слоновья зубная паста» эффектно разлилась густой пеной. В эксперименте «неправильный светофор» цвета сменялись по необъяснимой логике, а «зелёная медуза» словно оживала на глазах.

Далее Александр Иванов прочёл для гостей ИЦАЭ лекцию «Неизвестный Менделеев», погрузив аудиторию в малоизвестные страницы жизни великого учёного.

«Узнав, что Александр Иванов приедет в Ульяновск, я буквально прыгала от счастья и не могла упустить шанс увидеть его выступление вживую! На шоу химических опытов каждый эксперимент поражал, как будто это магия, а на лекции «Неизвестный Менделеев» я узнала, каким человеком был великий химик, чьи открытия все мы знаем с детства. Жду с нетерпением новых публикаций Александра и, возможно, будущих визитов!» — поделилась впечатлениями об участии в ИЦАЭ OPEN Малика Садриева.

 Завершился вечер просмотром онлайн-шоу «Наука в мемах», где эксперты из различных областей наук на примере мемов объясняют научные факты.

«Энергия науки» – проект сети ИЦАЭ, призванный знакомить жителей регионов с новейшими открытиями и идеями, чтобы сформировать у аудитории широкую картину современной научной жизни.