Четыре новых химических элемента были официально добавлены в периодическую таблицу Менделеева. Таким образом был завершён её седьмой ряд. Новые элементы — 113, 115, 117 и 118 — были синтезированы искусственно в лабораториях России, США и Японии (то есть в природе их не существует). Однако официального признания открытий, сделанного группой независимых экспертов, пришлось ждать до конца 2015 года: Международный союз теоретической и прикладной химии объявил о пополнении 30 декабря 2015 года.

Все "новые" элементы были синтезированы в лабораторных условиях с помощью более лёгких ядер атомов. Это в старые добрые времена можно было выделить кислород путём сжигания оксида ртути - теперь же учёным приходится тратить годы и использовать массивные ускорители частиц, чтобы обнаружить новые элементы. К тому же, нестабильные агломерации протонов и нейтронов (именно такими предстают перед учёными новые элементы) держатся вместе лишь доли секунды прежде, чем распасться на более мелкие, но более устойчивые "осколки".

Теперь команды, получившие и доказавшие существование новых элементов таблицы, имеют право выдвинуть новые названия для этих элементов, а также два буквенных символа для их обозначения.

Элементы могут быть названы в честь одного из своих химических или физических свойств, а также по названию минерала, топонима или учёного. Также название может основываться на мифологических именах.

В настоящее время элементы носят неблагозвучные рабочие названия - унунтрий (Uut), унунпентий (Uup), унунсептий (Uus) и унуноктий (Uuo) — что соответствует латинским названиям цифр в их номере.

28 ноября Международный союз теоретической и прикладной химии (International Union of Pure and Applied Chemistry - IUPAC) утвердил имена и символы для четырех элементов, открытых в XXI веке. Имен удостоились элементы с порядковыми номерами 113, 115, 117 и 118. Сразу два из названий имеют непосредственное отношение к России. Теперь седьмой период таблицы окончательно заполнен именами.

Седьмой период таблицы Менделеева полностью заполнен, на очереди синтез первых двух элементов восьмого периода - 119-го и 120-го

Согласно правилам IUPAC, с которыми согласились все химики мира, предлагать названия для новых элементов могут только их первооткрыватели. Поэтому название элемента 113 предложили сотрудники японского Института физико-химических исследований RIKEN, в состав которого входит главный японский ускоритель частиц. А названия остальных трех элементов предложили первооткрыватели из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне (Россия) и трех американских исследовательских центров: Окриджской национальной лаборатории (Oak Ridge National Laboratory), Университета Вандербильта (Vanderbilt University) и Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory).

Варианты названий обсуждались почти полгода. Многие предложения сопровождались петициями и выступлениями больших научных групп. Например, тот же 113-й элемент в России синтезировали на год раньше, чем в Японии. Однако полученные российским методом атомы 113-го элемента оказалось сложнее идентифицировать, потому что они распадались "как попало". А созданные японцами атомы, обладая меньшей энергией, распадались по небольшому числу механизмов, и продукты распада оказалось легче идентифицировать. Приоритет IUPAC был отдан японцам. Так что большая часть предложений осталась без внимания именно потому, что они высказывались не авторами открытия. В итоге бюро IUPAC присвоило следующие названия и символы:

Nihonium и символ Nh, для элемента 113,

Moscovium и символ Mc, для элемента 115,

Tennessine и символ Ts, для элемента 117,

Oganesson и символ Og, для элемента 118.

Названия элементам даются тоже по определенным правилам. Прежде всего, они отражают роль отдельного ученого или места, в котором расположена научная организация, открывшая элемент. Поэтому элемент 113 получил имя Nihonium. Nihon - английская транскрипция японского слова, означающего "Страна восходящего солнца" - так свою страну называют японцы.

Элемент 115 получил имя Moscovium в честь заслуг ученых Москвы и Московской области, где расположен Объединенный институт ядерных исследований. Именно на ускорителе ОИЯИ синтезировались многие сверхтяжелые элементы, в том числе и 115-й, и 117-й, и 118-й.

Огромную роль в постановке экспериментов по синтезу сверхтяжелых элементов, в поиске островка стабильности и в организации работы сыграл научный руководитель лаборатории ядерных реакций имени Г. Н. Флерова ОИЯИ академик Юрий Оганесян. Все участники эксперимента по синтезу трансактиноидных элементов согласились с тем, что без этого человека и ученого эксперимент поставить бы не удалось. Поэтому элемент 118 и назван Oganesson. Президент IUPAC член-корреспондент РАН, профессор Наталья Тарасова подчеркнула: "Названия новых элементов отражают реалии нашего времени. Универсальность науки подчеркивают места на трех континентах, где были открыты новые элементы учеными из Японии, России и Соединенных Штатов Америки. А ключевая роль человеческого капитала в развитии науки отражена в имени элемента, названного в честь выдающегося ученого Юрия Оганесяна".

Как рассказал сам академик Оганесян, методика получения трансактиноидных элементов основана на реакции ядерного синтеза, в котором участвуют уран и трансурановые элементы, а также редкий изотоп кальция - кальций-48 (содержание в чистом кальции - менее 0,2%). Изотоп выделяют из природного металла специалисты комбината "Электрохимприбор". А мишени из урана, плутония, америция, кюрия, калифорния готовят в Димитровградском НИИ Атомных реакторов, в Ливерморской национальной лаборатории, а также в Национальной лаборатории в Ок-Ридже в США. Ключевые эксперименты по бомбардировке тяжелых мишеней кальцием-48 проводились академиком Оганесяном в ОИЯИ, в лаборатории ядерных реакций имени Флерова. Ускоритель в Дубне работал по 6-7 тысяч часов в год, разгоняя ионы кальция-48 примерно до 0,1 скорости света. При такой скорости ядра кальция могут преодолеть силы кулоновского отталкивания и слиться с ядрами мишеней. Если мишень из урана, например, получается элемент 112. Если плутоний - 114. Берклий-249 - 117 и продукты его распада элементы 115 и 113. А если калифорний - 118.

Согласно периодической системе Менделеева, синтезированные элементы как представители своих групп просто обязаны обладать определенным набором химических свойств. Но проверить эти свойства можно, если только элемент обладает достаточным временем жизни. Например, нихоний относится к группе бора, московий - к группе азота, теннессин - к галогенам, а предсказанный в 1922 году Нильсом Бором оганессон - вообще благородный, хоть и не газ. Согласно расчетам, при нормальных условиях это должно быть твердое вещество. К тому же химически активное, так как связь внешнего уровня электронной оболочки с ядром очень мала.

Седьмой период таблицы Менделеева полностью заполнен, однако исследование новых элементов продолжается. Как сообщил на XX Менделеевском съезде в Екатеринбурге директор лаборатории ядерных реакций имени Флерова ОИЯИ Сергей Дмитриев, сейчас идет подготовка к синтезу первых двух элементов восьмого периода - 119-го и 120-го. Сам эксперимент по синтезу начнется примерно в 2019 году.

Предположительно, нихоний является сверхтяжелым металлом, который принадлежит к подгруппе бора (химические элементы 13-й группы периодической таблицы химических элементов: бор B, алюминий Al, галлий Ga, индий In, таллий Tl и Нихоний Nh) , следуя в ней после элемента «таллий». Первые сообщения о его существовании появились в 2004 году, но лишь в 2016 он получил свое настоящее название (см. статью Новые элементы таблицы Менделеева 2016). Любопытный факт: нихоний Nh стал первым химическим элементом Таблицы Менделеева открытым в Азии.

Откуда появилось название «нихоний»

После открытия 113 элемент был известен в таблице Менделеева как унунтрий. Унунтрий — систематическое имя этого химического элемента от лат. Ununtrium, дословно переводится как «сто тринадцатый». Подобные временные имена присваивают всем новым химическим элементам.
Первоначально нихоний был синтезирован в России, в Объединённом институте ядерных исследований г.Дубна. Практически одновременно с открытием российских учёных появились сообщения о синтезе этого элемента в Японии. Последующие эксперименты по синтезу 113-го элемента проводились в различных лабораториях по всему миру, но японские ученые из института RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science добились наиболее впечатляющих результатов, поэтому Международный союз теоретической и прикладной химии признал приоритет открытия за японцами.
Тем не менее, недостатка в предлагаемых названиях не было. Например, российские учёные предлагали назвать 113 элемент беккерелий, в честь Анри Беккереля открывшего явление радиоактивности. Японцы предложили несколько названий: японий, нисинаний (в честь физика Ёсио Нисина) и рикений (в честь института RIKEN).
Однако Международный союз теоретической и прикладной химии рекомендовал наименование «нихоний» (от яп. Нихон коку — Япония, дословно «страна восходящего солнца»). Таким образом, двадцать восьмого ноября 2016 года сто тринадцатый элемент таблицы Менделеева получил официальное наименование, перестав именоваться унунтрием.

Что им удалось подтвердить получение 113-го элемента таблицы Менделеева.

Всё потому что учёные до сих пор не смогли объяснить (с точки зрения атомной физики), какие процессы происходят в их ускорителях при получении тех или иных элементов.

Японские исследователи с 2003 года пытались получить 113-й элемент на ускорителе в окрестностях Токио, бомбардируя мишень из висмута-209 пучком ионов цинка-70. Несмотря на то что эта операция повторялась 130 триллионов раз, лишь в отдельных случаях ядро цинка, пролетая с со скоростью, равной одной десятой скорости света, попадало в ядро висмута.

Зафиксировать это столкновение напрямую невозможно. Судить о произошедшем можно лишь по продуктам распада (полученный в столкновении атом разделяется на две меньшие части, которые впоследствии также распадаются). Настоящим успехом считается ситуация, когда образовавшееся в столкновении ядро выбрасывает альфа-частицы , которые улавливает детектор ускорителя.

Если учёным известны свойства продуктов происходящей реакции распада, то по анализу выделенных альфа-частиц они могут точно определить, что образовалось после бомбардировки, например, цинка висмутом. Раскрытие всего каскада распадов служит лучшим доказательством получения искомого элемента.

Команда Мориты за 9 лет зафиксировала три цепочки распада ― 23 июля 2004 года, 2 апреля 2005 года и 12 августа 2012 года. Время жизни ядра нового элемента составило от 0,3 до 4,9 миллисекунды. Как сообщается в издании Journal of the Physical Society of Japan, только в последнем случае исследователям удалось достоверно установить цепочку распада по выделенным альфа-частицам.

Теперь весь мир ждёт, какой вердикт вынесут специалисты IUPAC, признают ли они достижение японцев или нет.

Что касается российской группы учёных из подмосковной Дубны, то они в 2003 году сообщили о получении 113-го элемента при бомбардировке америция (атомный номер 95) ядрами кальция. Тогда проводились опыты с целью получения атомов 115-го элемента .

Позже, по утверждению учёных из России, они смогли получить в общей сложности 56 атомов нового элемента с пятью различными массами. Однако до сих пор им не удалось доказать своё право на открытие из-за отсутствия должного объяснения цепочки распада.

Руководитель этих работ Юрий Оганесян считает неэтичным обсуждать тему первенства до решения Международного союза теоретической и прикладной химии, но напоминает, что элементы с номерами и были признаны без демонстрации такой цепочки.

Добавим, что признание "первопроходцами" представителей Страны восходящего солнца, станет для Японии серьёзным научным достижением. Согласно существующей практике, лаборатория, первой подтвердившая получение нового элемента, имеет право выбрать ему имя. А это значит, что Морита и его коллеги могут стать первыми в Азии, кто удостоится такой чести.