ציידי היסודות

ב-22 באוקטובר בשנה שעברה, בשעה 9:29, צלצל פעמון במשרד הראשי במעבדתו של יורי אוגנסיאן, בדובנה (Dubna), מצפון למוסקבה. במבוך צפוף, המחולק לחדרונים באמצעות מדפי ספרים ולוחות כתיבה, ישבו 12 פיזיקאים גרעיניים ליד שולחנות עמוסים לעייפה בניירות ועטיפות חטיפים. מעבר למסדרון ניצב ציקלוטרון, מאיץ חלקיקים, משופץ אך מרשים, אשר הטיח אטומים של סידן נגד פיסת רדיד מתכת במהירות של 108 מיליוני קילומטרים לשנייה. צלצול הפעמון הקטן בישר על כך שאחת מההתנגשויות האלה הייתה מוצלחת: אטום חדש נולד. באותו רגע היה זה האטום היחיד של היסוד 117 עלי אדמות, ורק ה-19 במספר שהתקיים אי פעם. כל השאר נוצרו גם הם במעבדה הזאת, וכולם נעלמו במהירות כלעומת שבאו. אחרי שבריר שנייה נעלם גם זה.

כל מה שאנחנו מכירים ואוהבים בכדור הארץ, וגם כל מה שלא, בנוי מיסודות - סוגים שונים של אטומים. גילם נמדד במיליארדי שנים, ומרביתם, אחרי שהופצו לחלל במפץ הגדול או בהתפוצצויות של כוכבים, נעשו לימים לחלק מכדור הארץ ומוחזרו פעם אחר פעם, עד בלי די, באבנים, בחיידקים, בבני אדם וביצורים חיים גדולים כקטנים.

לקראת סוף המאה ה-19 ניסה המדען הרוסי דמיטרי מנדלייב להשליט סדר בכל היסודות, וקיבץ אותם לפי מסה ותכונות אחרות בטבלה המחזורית שלו. מאוחר יותר קישרו מדענים אחרים את הסדר הזה למבנה של האטומים. כל יסוד קיבל מספר: על פי מספרם של הפרוטונים בגרעין האטום שלו. עד 1940 גילו החוקרים את כל היסודות העמידים והעתיקים בעולמנו. האחרון שבהם, מספר 92, היה האורניום. הם מילאו את כל הפערים שהשאיר מנדלייב בטבלה שלו; אבל הם לא עצרו שם. מעבר לאורניום קיים עולם של אפשרויות - יסודות רדיואקטיביים ובלתי יציבים מכדי שיוכלו לשרוד במשך מיליארדי שנים. כדי לחקור את העולם הזה, צריך קודם כל ליצור אותו.

המשימה אינה פשוטה. הפרוטונים בגרעינו של אטום מנסים כל הזמן לפורר אותו לרסיסים; המטענים החשמליים החיוביים שלהם דוחים זה את זה. הניטרונים - חלקיקים ניטרליים מבחינה חשמלית, שמספרם גדול ממספר הפרוטונים - מסייעים לשמירה על לכידותו של הגרעין. אבל הכוח המאגד אותם יחדיו פועל רק בטווחים קצרים ביותר. הוא נחלש במהירות רבה ככל שגודל הגרעין עולה. מכאן שחייבת להיות משבצת אחרונה בטבלה המחזורית, חייב להיות גודל מרבי שמעבר לו אטום לא יהיה יציב אפילו לרגע קצרצר שבקצרצרים. כשהגיעו למנדלביום, יסוד 101, בעל זמן מחצית החיים של 51.5 יממות, חשבו החוקרים שהם נמצאים קרוב לגבול.

אך הם המשיכו הלאה בכל זאת. בינתיים התערבו התיאורטיקנים וסיפקו למאמצי החיפוש תכלית חדשה. הם סברו כי ייתכן שגרעינים גדולים מאוד יתגלו כיציבים להפליא אם יש להם "מספרי קסם" של פרוטונים וניטרונים - הכמות הנדרשת רק כדי למלא את הקליפות שבהן החלקיקים האלה שוכנים. אם יש ממש בתפישה החדשה הזאת, היא תשנה את המצב מעיקרו. משמעותה היא שאולי יש "אי של יציבות" מעבר לאופק, שבו יסודות כבדים להחריד עם 114, 120 או 126 פרוטונים עשויים להחזיק מעמד דקות, שבועות או אפילו אלפי שנים. לאורו המעורפל משהו של החלום הזה על עולם חדש נעשה פתאום המסע מרתק שבעתיים.


הכתבה המלאה פורסמה בגיליון מאי 2013 של מגזין נשיונל ג'יאוגרפיק

לקריאת כל התגובות ברצף