Кіріспе
Альберт Гиорсо (15 шілде 1915 – 26 желтоқсан 2010) – американдық ядролық ғалым және периодтық кестедегі рекордтық 12 химиялық элементтің бірге ашушысы. Оның ғылыми еңбектері 1940 жылдардың басынан 1990 жылдардың соңына дейін алты он жылдыққа созылды.
Albert Ghiorso (July 15, 1915 – December 26, 2010) was an American nuclear scientist and co discoverer of a record 12 chemical elements on the periodic table. His research career spanned six decades, from the early 1940s to the late 1990s.
Ерте өмір
Гьорсо 1915 жылғы 15 шілдеде Калифорния штатының Вальехо қаласында итальян және испан тегінен шыққан отбасында дүниеге келді. Ол Калифорния штатының Аламеда қаласында өсті. Оукленд халықаралық әуежайының жанында тұрғандықтан, ұшақтарға, әуе жүзу ғылымына және басқа да технологияларға қызығушылық танытты. Жоғары мектепті бітірген соң, радио схемаларын құрастырып, әскерилерден де артық қашықтықта радио байланысын орнату арқасында танымал болды. 1937 жылы Берклидегі Калифорния университетінен электр инженериясы саласында бакалавр дәрежесін алды. Гьорсо дінге берілген христиан отбасында өскен, бірақ кейіннен діннен бас тартып, атеист болды. Дегенмен, ол христиандық моральдық принциптерге ұстанды.
Соғыс уақытындағы зерттеулер
1940 жылдардың басында Сиборг Манхэттен жобасында жұмыс істеу үшін Чикагоға көшіп барды. Ол Гиорсоны өзіне қосылуға шақырды, және келесі төрт жыл бойы Гиорсо ядролық ыдыраумен, оның ішінде спонтанды бөлінумен байланысты сәулеленуді анықтауға арналған жоғары сезімтал аспаптарды жасады. Гиорсоның маңызды өнертабырларының бірі – 48 каналды импульс биіктігін талдағыш болды, ол оған сәулеленудің энергиясын, демек, оның көзін анықтауға мүмкіндік берді. Осы кезеңде олар екі жаңа элементті (95, америций және 96, курий) ашты, бірақ оның жариялануы соғыс аяқталғаннан кейін ғана болды.
Жаңа элементтер
Соғыстан кейін Сиборг пен Гиорсо Берклиге оралды, онда олар әріптестерімен бірге 60 дюймдік Кроккер циклотронын пайдаланып, экзотикалық нысаналарды гелий иондарымен бомбалау арқылы атомдық саны артатын элементтерді өндірді. 1949–1950 жылдардағы тәжірибелерде олар 97 (беркелий) және 98 (калифорний) элементтерін өндіріп, анықтады. 1953 жылы Аргонн зертханасымен бірлесіп, Гиорсо және оның әріптестері бірінші термоядролық жарылыстан (Майк сынағы) ұшақтармен жиналған шаңнан алынған ерекше сәулеленуі арқылы 99 (эйнштейний) және 100 (фермий) элементтерін іздестіріп тапты. 1955 жылы топ циклотрон арқылы 101 элементтің (менделевий) 17 атомын өндірді, бұл атомдық деңгейде ашылған алғашқы жаңа элемент болды. Гиорсоның тапқан кері байланыс әдісі жаңа элементтің жеке атомдарынан анықталатын сигналды алу үшін маңызды болды. 1950 жылдардың ортасында периодтық кестедегі элементтерді одан әрі кеңейту үшін жаңа үдеткіш қажет екені анық болды, соның нәтижесінде Беркли ауыр иондық сызықтық үдеткіші (HILAC) Гиорсоның басшылығымен салынды. Бұл машина 102–106 элементтерін (102, нобелий; 103, лоуренсий; 104, рутерфордий; 105, дубний және 106, себоргий) ашуда қолданылды, олардың әрқайсысы тек бірнеше атомның негізінде өндіріліп, анықталды. Әрбір элементті табысқа жеткізу үшін роботтандырылған нысаналарды басқару, жылдам химия, тиімді сәулелену детекторы және компьютерлік деректерді өңдеу сияқты инновациялық әдістердің дамуы қажет болды. 1972 жылы HILAC-тің суперHILAC-ке жаңартылуы жоғары интенсивті иондық шоқтарды қамтамасыз етті, бұл 106 элементтің жеткілікті мөлшердегі жаңа атомдарын өндіруге және оны анықтауға мүмкіндік берді. Атомдық санының артуымен жаңа элементті өндіру және анықтаудың тәжірибелік қиындықтары күрт өседі. 1970 және 1980 жылдары Берклидегі жаңа элементтерді зерттеуге арналған ресурстар азайды, бірақ Германияның Дармштадт қаласындағы GSI зертханасы, Питер Армбрустердің басшылығымен және жеткілікті ресурстармен, 107–109 элементтерін (107, борий; 108, хассий және 109, мейтнерий) өндіріп, анықтай алды. 1990 жылдардың басында Беркли және Дармштадт топтары 110 элементін жасау үшін бірлесіп жұмыс істеді. Берклидегі тәжірибелер сәтсіз аяқталды, бірақ ақырында Дармштадт зертханасында 110–112 элементтері (110, дармштадтий; 111, рентгений және 112, коперникий) анықталды. Дубнадағы JINR зертханасындағы Юрий Оганесян және орыс-американдық ғалымдар тобының басшылығымен жүргізілген келесі жұмыстар 113–118 элементтерін (113, нихоний; 114, флеровий; 115, московий; 116, ливерморий; 117, теннессин және 118, оганесон) анықтауға мүмкіндік берді, осылайша элементтердің периодтық жүйесінің 7-ші периодын аяқтады.
Өнертабыстар
Гьорсо ауыр элементтерді атомнан атомға бөліп, анықтауға арналған көптеген техникалар мен машиналарды ойлап тапты. Ол көп арналы анализаторды және реакция өнімдерін оқшаулау үшін кері импульс әдісін енгізгенімен танымал, бірақ бұл екеуі де бұрынғы түсініктердің маңызды кеңейтілген нұсқалары болды. Оның жаңа типтегі үдеткіш – Омнитрон идеясы зор жетістік деп есептеледі, бұл Беркли зертханасына көптеген жаңа элементтерді ашуға мүмкіндік бермек, алайда машина ешқашан салынбады, ол АҚШ-тағы 1970-ші жылдардың өзгеретін саяси жағдайының салдарынан туды, ол негізгі ядролық зерттеулерге назар аударуды азайтты және экологиялық, денсаулық және қауіпсіздік мәселелері бойынша зерттеулерді күрт кеңейтті. Omnitron-ды салудағы сәтсіздікке байланысты Гьорсо (әріптестері Боб Мейн және басқалармен бірге) HILAC пен Bevatron-ды біріктіруді ұсынды, оны ол Bevalac деп атады. Rad Lab-тың тік беткейінде қиылысқан бұл біріктірілген машина ауыр иондарды ГэВ энергиясымен қамтамасыз етті, соның арқасында екі жаңа зерттеу саласы дамыды: «жоғары энергиялы ядролық физика», яғни қосымша ядроның ұжымдық динамикалық эффектілерді көрсетуге жеткілікті қыздырылуы, және ауыр иондық терапия, онда жоғары энергиялы иондар қатерлі ісіктерді сәулемен сәулелендіру үшін қолданылады. Бұл екі сала да бүкіл әлемдегі көптеген зертханалар мен клиникаларда кеңінен тарады.
Кейінгі өмірі
Кейінгі жылдары Гиорсо суперауыр элементтерді, термоядролық энергияны және жаңашыл электронды сәуле көздерін табуға қатысты зерттеулерді жалғастырды. 1999 жылы 116-шы және 118-ші элементтердің табылуын көрсететін эксперименттердің бір авторы болғанымен, қатысқан жоқ. Бұл эксперименттердің бірінші авторы Виктор Нинов жасаған ғылыми алаяқтық екені кейіннен анықталды. Ол сонымен қатар Стэнфорд университетінің Уильям Фэрбанк жүргізген бос кварк экспериментіне, 43-ші элементтің ашылуына және электронды дискіні үдеткішке қатысты зерттеулермен де қысқа мерзім қызығушылық танытты.