Как устроен атом, из чего состоят вещества и почему в определённых условиях они образуют кристаллы, узнали участники тематического вечера «Семейная среда: от атома до кристалла», который прошёл в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) Ульяновска 15 апреля.

О строении атома и природе вещества гостям рассказала кандидат химических наук, доцент кафедры биологии и химии УлГПУ им. И.Н. Ульянова Алсу Кафиятуллина.

Отдельно спикер остановилась на том, как устроен атом. Она показала, как менялись научные представления о нём — от идеи «неделимой частицы» до современных квантовых моделей. Участники узнали, что почти вся масса атома сосредоточена в ядре, тогда как сам атом в значительной степени «пуст». «Если увеличить ядро до размера булавочной головки, сам атом по масштабу будет сопоставим с футбольным полем», — пояснила спикер. При этом разница между объёмами ядра и атома достигает 15 порядков.

Далее речь шла о квантовой природе вещества. По словам Алсу Кафиятуллиной, поведение микрочастиц подчиняется иным законам, чем привычные нам объекты: энергия изменяется дискретно, а сами частицы проявляют двойственную — волновую и корпускулярную — природу. Эти открытия в начале XX века привели к появлению квантовой механики и заложили основу современной химии.

В ходе лекции речь шла и о развитии Периодической таблицы Менделеева. Участники узнали, что она продолжает пополняться новыми элементами: значительный вклад в их открытие внесли учёные Объединённого института ядерных исследований в Дубне. Там же установлена одна из крупнейших в Евразии визуализаций таблицы площадью более 280 квадратных метров, в которой уже предусмотрены пустые клетки для ещё не открытых элементов.

Отдельное внимание было уделено современным достижениям в области ядерных технологий. В частности, речь шла о работе Научно-исследовательского института атомных реакторов в Димитровграде, где получают один из самых дорогих металлов в мире — калифорний-252. Этот изотоп синтезируется в ядерном реакторе в течение нескольких лет и затем выделяется химическим путём буквально «по атомам». Высокая стоимость — до нескольких миллиардов рублей за грамм — обусловлена сложностью его получения. При этом калифорний-252 применяется в медицине для лечения злокачественных опухолей, в промышленности для диагностики материалов и в геологии — для поиска месторождений полезных ископаемых.

Гости также узнали о вкладе учёных, чьи имена увековечены в Периодической таблице. Среди них — Гленн Сиборг, в честь которого назван элемент сиборгий, и Юрий Оганесян, чьё имя носит один из самых тяжёлых элементов — оганесон.

Практическая часть вечера продолжилась лабораторным практикумом, в ходе которого участники наблюдали рост кристаллов меди и пробовали вырастить их самостоятельно.

Третьеклассник Виктор, пришедший на мероприятие с мамой, поделился впечатлениями: «Мне понравилось, что можно было не только слушать спикера, но и поработать с микроскопом, вырастить свой кристалл. Теперь хочу ещё попробовать сделать кристалл дома».

«Семейные среды» — новый формат сети ИЦАЭ. На таких встречах дети вместе с родителями исследуют окружающий мир: юные участники получают новые знания, а взрослые наблюдают за тем, как дети осваивают научные темы, и включаются в совместную работу.