Cold fusion of massive nuclei

23.12.2024 – FLNR Scientific Seminar, 16-30, FlerovLab Conference Hall

Oganessian Yu.Ts., FLNR JINR

The International conference under such a title organized by the National Academy of Sciences of the Republic of Armenia and the Joint Institute for Nuclear Research was held in Erevan from November 19 to 24, 2024 dedicated to the 50th anniversary of the discovery in the summer 1974 at FLNR JINR of cold fusion reactions that opened the way to the synthesis of 12 new artificial elements at the end of D.I.Mendeleyev Periodic Table.

The heaviest nuclides were obtained in complete fusion reactions with formation of a compound nucleus. Unlike natural synthesis of elements (supernova explosion or neutron star collision) occurring under the influence of neutrons and light charged particles here massive projectile nuclei with A ≥ 40 which bombard targets of Pb-208 or Bi-209 natural isotopes are used. Participation in fusion of the magic target nuclei with an pronounced structure of Z=82 and N=126 closed shells and/or projectile nuclei of Са-48 type (Z=20 and N=28) considerably reduces the compound nucleus heating (cold fusion) that sharply increases its survival rate and makes possible synthesis of the heaviest (superheavy) elements.

Experiments on synthesis of nuclei-heavyweights and the related range of studies of collective motion of the large-scale nuclear matter in the processes of fusion and fission, their stability and decay properties as well as chemical behavior of new elements are carried out in several laboratories around the world: LBRL (Berkeley, USA), GSI (Darmstadt, Germany), GANIL (Caen, France), RIKEN (Tokyo, Japan), IMF (Lanjou, Cina) and JINR (Dubna, Russia).

Lessons from Erevan

Owning to the known objective reasons we haven’t met with our collaborators/competitors for the last 5 years. Program of the conference in Erevan was rich and informative. I will try to select and comment on the main results so that to present the current state of affairs and our immediate prospects.

Ю.Ц. Оганесян, ЛЯР ОИЯИ

Холодное слияние массивных ядер

Под таким названием, 19-24 ноября 2024 г. в г. Ереване, прошла Международная конференция, организованная Национальной Академией Наук Республики Армения и Объединенным институтом ядерных исследований, посвященная 50-летию открытия летом 1974 года, в ЛЯР ОИЯИ, реакций холодного слияния, открывших путь синтеза 12 новых искусственных элементов конца Периодической таблицы Д.И. Менделеева.

Тяжелейшие нуклиды были получены в реакциях полного слияния с образованием составного ядра. В отличие от природного синтеза элементов (взрывов сверхновых или столкновения нейтронных звезд) протекающего под действием нейтронов и легких заряженных частиц, здесь используются массивные ядра-снаряды с A ≥ 40, которые бомбардируют мишени из природных изотопов Pb-208 или Bi-209. Участие в слиянии магических мишенных ядер с выраженной структурой замкнутых оболочек Z=82 и N=126 и/или ядер-снарядов типа Са-48 (Z=20 и N=28) значительно понижают нагрев составного ядра (холодное слияние), что резко увеличивает его выживаемость и делает возможным синтез самых тяжелых (сверхтяжелых) элементов.

Эксперименты по синтезу ядер-тяжеловесов и связанных с этим целого ряда исследований коллективного движения ядерной материи большого масштаба в процессах слияния и деления, их стабильности и свойств распада, равно как и химическое поведение новых элементов, проводятся в нескольких лабораториях мира: LBRL (Berkeley, USA), GSI (Darmstadt, Germany), GANIL (Caen, France), RIKEN (Tokyo, Japan), IMF (Lanjou, Cina) and JINR (Dubna, Russia).

Уроки Еревана

В силу известных объективных причин мы не встречались со своими коллаборантами/конкурентами последние 5 лет. Программа конференции в Ереване была насыщенной и информативной. Попытаюсь выбрать и прокомментировать основные результаты, с тем чтобы представить современное положение дел и ближайшие для нас перспективы.