ИСТИНА

Химические свойства сверхтяжелых элементов (СТЭ) конца седьмого периода таблицы Менделеева, единичные ядра которых синтезируются в настоящее время, могут быть изучены экспериментально, для чего в основном используется метод термохроматографии. В таких экспериментах измеряется энергия адсорбции единичных атомов СТЭ на поверхности адсорбента, чаще всего золота. В рамках этой технологии были успешно идентифицированы элементы Cn [R. Eichler, et al., Nature 447, 72 (2007)] и Fl [R. Eichler, et al., Radiochim Acta 98 (3), 133 (2010)]. Напротив, попытки термохроматографической идентификации элемента 113 (E113), занимающего положение между ними в периодической таблице и образующего вместе с Fl уникальный субпериод из двух элементов, трудно назвать вполне успешными. Недавний эксперимент в ОИЯИ, Дубна [S.N. Dmitriev et al., Mendeleev Communications, in press] позволил лишь получить ограничение на величину энергии связи единичных атомов E113 с поверхностью золота (> 60 кДж/моль), находящееся в согласии с нашими теоретическими оценками [A.Rusakov et al., Cent. Eur. J. Phys. 11, 1537 (2013)]. В качестве возможного альтернативного адсорбента рассматривается кварц. В модельных экспериментах с гомологом E113, таллием, была отмечено взаимодействие таллия с кислородом и водой, которые в малых количествах присутствуют в газе-носителе [A. Serov, et al., Radiochim. Acta 101, 421 (2013)], и на поверхности кварца таллий адсорбируется в виде моногидроксида (TlOH). Образование аналогичного соединения E113 весьма вероятно; с одной стороны, это затрудняет постановку эксперимента и интерпретацию его результатов, с другой – создает принципиальную возможность впервые зарегистрировать не свободный атом, а молекулу соединения столь тяжелого элемента. Предлагаемый проект направлен на теоретическое прогнозирование важнейших структурных и энергетических свойств молекул гидроксидов элемента 113 и особенностей их взаимодействия с гидроксилорованной поверхностью кварца, необходимых для корректной постановки термохроматографического эксперимента и интерпретации его результатов. Для контроля надежности прогнозов аналогичные расчеты будут выполнены для соответствующих соединений таллия. Оценка величины энергии адсорбции молекулы гидроксидов 113 на поверхности гидроксилированного кварца крайне важна для корректной интерпретации экспериментальных данных на действующих установках еще и ввиду того обстоятельства, что в случае большой её величины гидроксиды элемента 113 могут задерживаться кварцевым фильтром, используемым для отделения нелетучих соединений. Необходимые теоретические оценки этой величины будут выполнены в рамках данного проекта. Без привлечения теоретических оценок термохроматографически идентифицировать соединение E113 не представляется возможным из-за крайне малой статистики (за время эксперимента можно рассчитывать на 5 - 10 событий регистрации атома или молекулы).