<<<     ΛΛΛ     >>>   

180 химических элементов

Верно сетовали "Алхимические листки", что всех, кто почитал святое
ремесло алхимии, напоследок покидала удача. Казалось поначалу, что это не
может относиться к алхимику с наклонностями уголовника -- Францу Таузенду,
фигуре наиболее яркой из всей корпорации. Таузенд собрал вокруг себя целое
скопище пайщиков - известных промышленников, политиков, военных, знать.
Похоже было, что всем, кто в годы широкого хозяйственного кризиса делал
ставку на этого удивительного человека, сопутствует волна удачи и
финансового везения.
Таузенд, подмастерье из Баварии, оставил ремесло жестянщика и опробовал
свои возможности в различных других "видах искусства". Следуя музыкальным
склонностям, он нашел лак, который должен был придать скрипкам звучание
инструментов старинных итальянских мастеров. Его дикая необразованность в
естественных науках приводила к сумасшедшим результатам: он пытался получать
морфий из поваренной соли, произвести революцию в переработке стали,
рассылал препараты против тли, ящура и язв у животных, а также
кровоостанавливающее средство. Эти тайные средства он изготовлял в своей
"лаборатории"-- амбаре, на принадлежащем ему участке в Оберменцинге близ
Мюнхена. Венцом его химических изысканий стала все же известная книжонка,
отпечатанная им самим в 1922 году: "180 элементов, их атомные веса и
включение в гармонически-периодическую систему".
Бывший жестянщик основательно перекроил классическую систему элементов
и создал новую: "Кто использует такое размещение, сразу поймет, что
периодическая система Менделеева оставлена далеко позади". Таузенд
расположил элементы по правилам... учения о гармонии и пришел к солидному
числу -- 180 элементов. Всего только сто из них предстояло еще открыть.
Среди них было 12 элементов легче водорода, которые, однако, "трудно
получить на нашей планете". Основатель новой периодической системы все же не
отважился назвать один из новых элементов в свою честь -- к примеру,
таузендиум.
Таузенд посмеивался над традиционным названием "элемент". Наука
разлагала вещества, "пока не дошла до мертвой точки и эта мертвая точка была
названа элементом... Теперь химии придется перестроиться". Таузенд дал
"единственно правильное" определение элемента: точно так же, как в учении о
гармонии, где основной тон вместе с терцией и квинтой образует аккорд,
элемент гармонически составлен из трех видов вещества. В соответствии с этим
можно получить каждый элемент, если овладеть законами гармонии. "Если мы
открываем элемент в сегодняшнем смысле этого слова,-- продолжал новый
пророк,-- то нам просто удалось получить гармоническое сочетание трех видов
вещества, которое совпадает с элементом".
Нет смысла пытаться понять это лжеучение. Те, кто, интересуясь наукой,
в то время схватили брошюру, вероятно, быстренько выбросили ее в печку. И
это несмотря на настойчивую рекомендацию ее автора: "Химики,
усовершенствуйте свои познания изучением разработанной отныне гармонической
химии. Поставьте на место старой периодической системы
гармонически-периодическую систему! Гармония в химии является основой всех
исследований".
Автор не скрывал, куда, собственно, должны привести исследования, для
которых баварский жестянщик создал "основы": целью является трансмутация
элементов! Тысячелетние чаяния, надежды и мечты алхимиков теперь -- слава
Таузенду!-- были близки к осуществлению. Тайный советник Мите приобрел
серьезного конкурента.
Первого же найденного им партнера Таузенд объегорил на кругленькую
сумму в 100 000 марок. "Производственный капитал" он использовал, чтобы
удовлетворить свое давнее стремление приобретать поместья. Безо всякого
разбора Таузенд скупал дома, поместья, развалившиеся замки, чтобы ими
спекулировать либо использовать по своей прихоти. Когда у партнера стали
возникать некоторые подозрения, Таузенд сообщил ему -- в апреле 1925 года,
что как раз сейчас начнется получение золота. Не обратиться ли к только что
избранному президенту рейха Гинденбургу с просьбой стать поручителем в
предприятии? Нашли посредника, государственного секретаря Майснера -- шефа
президентской канцелярии Гинденбурга,-- который благожелательно отнесся к
идее; через него был найден в конце концов другой представитель для создания
баварской "золотой кухни"-- генерал Людендорф.
Избрание Гинденбурга означало опасный поворот вправо в политическом
развитии Веймарской республики. Людендорф, как и Гинденбург, был железным
милитаристом, и после мировой войны правая пропаганда выдавала его за
"национального героя". После неудавшегося гитлеровского путча 1923 года, в
котором Людендорф принимал немалое участие, генерал испытал свои возможности
на парламентской сцене: с 1924 года он являлся депутатом парламента от
NSDAP[63]. Будучи издателем фашистского листка "Фелькишер курир",
Людендорф не вылезал из долгов. Теперь он искал денежных источников для себя
и национал-социалистского движения, которое уже открыто пропагандировало
свои преступные цели, однако не находило желанной поддержки, даже среди
правых. В этой ситуации алхимик Таузенд показался "герою мировой войны"
посланцем свыше. Людендорфом был назначен эксперт, по специальности химик,
чтобы, прежде всего, подвергнуть процесс Таузенда экспертизе. На его глазах
Таузенд из расплава свинца, к которому он добавил 3 г оксида железа (скажем
просто -- ржавчины), все же получил 0,3 г золота. Итак, показательная
алхимическая трансмутация прошла на сцене с успехом, и эксперт с рвением
доложил: "Господин генерал, дело верное!"
Когда стали говорить, что даже такой человек, как Людендорф, доверяет
этому Таузенду, несколько финансистов с готовностью предложили к услугам
алхимика свои денежные средства. С Людендорфом в качестве поручителя Таузенд
основал "Общество 164". Это не тайный шифр: в системе элементов Франца
Таузенда золото имеет номер 164. Чтобы птичка не улетела до того, как снесет
золотые яйца, Людендорф заключил с Таузендом частное соглашение: в
соответствии с ним алхимик отказывался в пользу Людендорфа от всякой
реализации своего процесса синтеза золота. Таузенду предоставляли 5 % от
прибыли. Акционеры и пайщики должны были получить 12 %, ассистенты -- 8 %.
"Ничтожный" остаток в 75 % Людендорф собирался опустить себе в карман; "на
благо немецкого народа" -- так это называлось, иначе говоря: для усиления
партии национал-социалистов. Среди членов общества были такие крупные
промышленники, как Манесман и Шелер, промышленные и финансовые воротилы
немецкого рейха, знать, как, например, князья Шенбург-Вальденбург, но были и
простые люди из народа, которые доверчиво отдали в руки Таузенда свои
сбережения. Затем шла еще целая свора авантюристов и рыцарей удачи, военных,
фашистов. Более одного миллиона марок доверили они Францу Таузенду,
"человеку с удивительными глазами Христа", для его алхимических опытов.
"Общество 164", переименованное позднее в "Исследовательское общество
Таузенда", основало на эти деньги лаборатории алхимиков по всему германскому
рейху. Для маскировки служили строгие названия, как, например,
"Северогерманское предприятие сплавов". Таузенд видел свою задачу
преимущественно в том, чтобы путешествовать от филиала к филиалу, заключать
сделки на покупку земельных участков и замков и проводить переговоры "на
высшем уровне". Например, с председателем совета управления казначейства,
бывшим министром Ленце; Таузенд хотел у него узнать, куда надежнее всего в
будущем поместить мощную продукцию золота со своих фабрик.
Затем он поехал в Италию, завязал связи с одним из секретарей
фашистского диктатора Муссолини: Германия и Италия станут самыми мощными
державами мира благодаря новому процессу получения золота. Был послан
представитель, чтобы испытать почетное предложение Таузенда. К несчастью, он
оказался профессором химии. Дипломатическая встреча состоялась в замке Эппау
"барона" Таузенда в южном Тироле. Итальянский химик настоял на пробном
опыте. Таузенд химичил, как его покойные предшественники в далеком
средневековье. Однако ученый, почуявший обман, смог его уличить. "Невинный"
кусочек свинца, который Таузенд хотел добавить в расплав в последний момент,
оказался сплавом свинца с золотом!
К началу 1929 года "исследовательское общество" вынуждено было признать
себя несостоятельным. Растрачено было более миллиона золотых марок. Никто
толком не знал, куда девалась эта огромная сумма. Неработающие фабричные
установки, земельные участки для новых мастерских, полуразрушенные замки --
все это свидетельствовало о расточительстве Таузенда. Во всех частях
Германии доверившиеся ему люди предъявляли Таузенду иск в обмане. Бежавшего
злоумышленника наконец задержали в Италии. В качестве подследственного он
был перевезен в Милан.
Прошло более 300 лет с тех пор -- с 1591 года, как на баварской земле
слушался процесс над алхимиком. Это был некий Марко Брагадино, которого
обезглавили под символической виселицей из золотой мишуры. Как-то сложится
судьба Таузенда?

Алхимик Таузенд доказывает свое искусство

Полтора года оставался Таузенд в тюрьме как подследственный пока
закончилось затяжное расследование и были составлены акты предварительного
следствия. Дело Таузенда было деликатным, ибо в него были втянуты
влиятельные политики и промышленники.
Не падая духом, преступник упорно уверял в своей невиновности. Он умеет
делать золото, даже килограммами, и пусть ему сначала докажут, что он не
может его сделать. Следователь и прокурор вышли из себя. Их терпение было
наконец исчерпано. Они назначили показательное испытание. Пусть Таузенд
покажет, на что он способен.
Это алхимическое представление состоялось в октябре 1929 года на
главном монетном дворе Мюнхена в присутствии его директора нескольких
специально проинструктированных полицейских, прокурора, следователя, а также
защитника.
Трюки жуликоватых алхимиков были к тому времени хорошо известны, и все
предохранительные меры приняты. Когда Таузенд прибыл на монетный двор, его
раздели догола, тщательно осмотрели, начиная от зубов до ногтей на ногах,
даже выворачивали веки. Однако искусник действительно сделал золото! Из
свинцовой пробы весом 1,67 г он выплавил блестящий металлический шарик,
который содержал, как показали позднейшие анализы, 0,095 г чистого золота и
0,025 г серебра. Хотя эксперимент проводился в отсутствие общественности,
молва об удачной трансмутации распространилась по городу с быстротой молнии.
Директор монетного двора под натиском репортеров, заикаясь, заявил, что у
него наверняка полегчало бы на сердце, если бы этого сверкающего кусочка
золота, сфабрикованного Таузендом, вовсе не существовало.
Экстренными сообщениями на первых страницах газет пресса сообщила о
сенсационном результате опыта; большими буквами был напечатан заголовок:
"Алхимик Таузенд доказывает свое искусство". Газета "Дрезднер нахрихтен" 9
октября писала: "Перед нами вещественный результат. Это означает, что найден
искусный способ делать золото, если только Таузенд не сделал ловкой подмены,
несмотря на все принятые предохранительные меры". Находчивый защитник
Таузенда потребовал освобождения его из заключения, Однако Верховный суд
страны отклонил это прошение: Таузенд находится под следствием, прежде
всего, за мошенничество. Его не судят, как алхимика в средние века.
Основной процесс начался только в январе 1931 года. Понятно, что
судебное разбирательство вызвало большое внимание немецкой общественности.
Газеты были полны описанием афер баварского жулика. "Чтобы в двадцатом веке
человек мог выманивать добро у образованных людей под тем предлогом, что он
может сделать золото, это просто не укладывается в голове,-- писал судебный
репортер газеты "Мюнхер нейсте нахрихтен".-- И все же у нас достаточно
доказательств того, что глупость существовала во все времена".
Во время процесса речь пошла также об удачном эксперименте на
мюнхенском монетном дворе. Защита строила на этом свое оправдание. Были
заслушаны эксперты. Мнение университетского профессора Гонигшмида из
Мюнхена, который проводил экспертизу еще с искусственным золотом тайного
советника Мите, было категоричным. Невозможно провести превращение элементов
путем простой химической реакции, как это практиковал Таузенд. Этого можно
было бы достигнуть только разрушением атомов, для чего потребовались бы
энергии, которыми в настоящее время не располагает никто.
Таузенд и его адвокат начали было пояснять, что превращение элементов
возможно на основе "гармонически-периодической системы". Не знаком ли с ней
господин профессор? Гонигшмид знал содержание брошюры, знал и господина
автора. Брошюра "180 элементов", ответил он невозмутимо, является плодом
творчества фантазера, полного неуча в области естественных наук, который
пытается извлекать новые премудрости из устаревших учебников.
Превращение свинца в золото, которое на первый взгляд столь убедительно
продемонстрировал Таузенд на монетном дворе, тоже получило во время процесса
поразительное объяснение. "Искусственное" золото в количестве 95 мг,
состоящее на 80 % из чистого золота и на 20 % из серебра, вполне могло
образоваться... из золотого пера авторучки. Для таких золотых перьев как раз
применяли сплав золота с серебром близкого состава. Когда прокурор услыхал
это, он приказал немедленно доставить corpus delicti[64]. Однако
авторучку Таузенда с золотым пером нигде не смогли найти...
Суд признал Франца Таузенда виновным в многократном обмане. Его
приговорили к тюремному заключению сроком на три года и восемь месяцев, с
учетом срока предварительного заключения. Прокурор требовал шести лет.
Адвокат Таузенда пытался по мере сил убедить суд в том, что виноват не
только его подзащитный: на самом деле -- так выразился защитник в своей речи
-- надо судить не Таузенда, а Людендорфа и других партийных бонз из NSDAP, а
также тех, кто давал Таузенду кредит. Они обожествляли Таузенда, имевшего
патологические наклонности, пока тот в своей фантазии и своего рода мании
величия не стал принимать собственный обман за чистую правду.

Глава 5
ФАНТАСТИЧЕСКИЕ ЭНЕРГИИ

Последние недостающие элементы

После установления закона Мозли рентгеновская спектроскопия стала
ценным вспомогательным средством при поисках еще неизвестных элементов и для
их классификации. В начале 20-х годов из 92 элементов периодической системы
не было обнаружено шесть: 43-, 61-, 72-, 75-, 85- и 87-й. Их порядковый
номер можно было вывести на основе закона Мозли, определив частоту
рентгеновского излучения[65]. Благодаря этому стало возможным
поместить эти элементы в соответствующие группы периодической системы и тем
самым предсказать их свойства.
Однако в отношении 72-го элемента не было единого мнения. Нильс Бор на
основании своей атомной модели пришел к заключению, что следующие за
лантаном (элементом 57) четырнадцать элементов должны быть трехвалентными,
ибо они обладают одинаковым числом внешних электронов. Это является также
причиной необычайного сходства лантаноидов, или так называемых редких
земель. Только начиная с элемента 72, число валентных электронов, как
обычно, будет увеличиваться от элемента к элементу на единицу.
Следовательно, 72-й элемент, который еще не был известен, должен иметь
четыре внешних электрона и быть четырехвалентным. Поскольку он -- аналог
циркония, его следует искать в цирконийсодержащих минералах. Элемент 72 ни в
коем случае не относится к числу редкоземельных.
Другие исследователи придерживались противоположного мнения. Они уже
давно безуспешно пытались выделить 72-й элемент из минералов, содержащих
редкие земли, и все же неутомимо продолжали поиски. Французский химик Урбен
был убежден, что еще в 1914 году рентгеноспектроскопическим путем обнаружил
редкоземельный элемент 72, который был назван им кельтиум. Норвежские
исследователи также давали заявки на подобные открытия.
Кто был прав? Только практика могла разрешить спор. Полагаясь на теорию
Бора, химики Хевеши и Костер, гостившие в институте датского физика, начали
в 1922 году поиски 72-го элемента в норвежских циркониевых минералах. Уже в
первой фракции вещества можно было рентгеноспектроскопическим путем
обнаружить искомый элемент. Вскоре удалось также выделить его аналитически
весомые количества. Оба химика назвали открытый ими элемент гафний. Тем
самым они почтили место работы Бора, Копенгаген который по-латыни называется
Hafnia.
Гафний был последним недостающим элементом с четным порядковым номером.
Согласно правилу, установленному Харкинсом, такие элементы обычно более
распространены в природе, чем их нечетные соседи. Таким образом, для еще не
известных химических элементов -- с порядковыми номерами 43, 61, 75, 85 и 87
-- можно было предположить, что они на Земле существуют только в виде следов
или вообще не существуют, ибо в противном случае их уже давно открыли бы.
Поэтому, когда появилось сообщение, что обнаружены элементы 43 и 75,
именовавшиеся также экамарганцем и двимарганцем, это стало научной
сенсацией; ее распространению способствовала, прежде всего, пресса. На
заседании Прусской академии наук в Берлине 11 июня 1925 года химик Ида Такке
сообщила об удавшемся открытии. Совместно со своим будущим супругом
Вальтером Ноддаком и исследователем О. Бергом она воспользовалась способом
обогащения, основанным на химической природе этих элементов. Были сняты
рентгеновские спектры веществ, полученных из разнообразных минералов.
Наконец при переработке норвежского минерала колумбита исследователи
наткнулись на следы искомых элементов, которые они стали называть мазурий
(43-й) и рений (75-й). Концентрация их составляла всего лишь
10[-6]--10[-7] г.
Через несколько дней после известия об открытии элементов 43 и 75
опытный аналитик Вильгельм Прандтль сделал доклад на заседании химического
общества в Мюнхене. Он настойчиво предостерегал от преждевременных заявок на
открытия. Прандтлю не удалось найти эти экамарганцы ни в указанных
минералах, ни в переданной им пробе вещества, которая, по данным
исследовательницы, должна была содержать от 0,8 до 1,0 % рения.
Ситуация становилась неясной. В это время чешские исследователи
Долейчек и Гейровский заявили, что им удалось обнаружить 1 % 75-го элемента
в солях марганца полярографическим и спектроскопическим путем, и при этом
раньше, чем Иде Ноддак. Лондонский химик Брюс также сделал заявку на
открытие 75-го элемента. По этому поводу высказался советский исследователь
О. Е. Звягинцев из Института по изучению платины и других благородных
металлов АН СССР, который сомневался в открытии: в платиновых рудах
двимарганца вовсе нет, вопреки мнению госпожи Ноддак. Ко всему тому
появилось еще сообщение англичанина Лоринга об удавшихся "синтезах"
элементов 43 и 75 в рентгеновской трубке. Алхимические представления сыграли
при этом немалую роль, ибо Лоринг синтезировал элемент 43 из калия и никеля,
а элемент 75 -- из свинца и молибдена. Такие алхимические опыты наукой не
принимались всерьез. Все другие высказывания следовало учесть.
Ида Ноддак защищалась от обвинений весьма темпераментно, поскольку была
затронута ее честь исследователя. Брюс имел дело не со следами элемента, а
лишь с марганцем, загрязненным железом,-- уверяла она.-- Что касается
Гейровского и Долейчека, то проверка их опытов не дает никаких указаний на
новый элемент. Спектральные линии, наблюдавшиеся чехами, могли принадлежать
ртути и таллию, а не 75-му элементу.
Теперь о Прандтле. Чета Ноддак считала удивительным, что господин
Прандтль не обнаружил рения. В переданном ему веществе содержались также
уран и ниобий -- в количествах десятикратных по сравнению с элементом 75.
Даже эти элементы Прандтль не смог обнаружить. "Мы готовы,-- снисходительно
объявили они,-- послать Прандтлю новый препарат, если он может удостоверить,
что его спектрограф способен уловить содержание в несколько процентов". Это
мало тактичное замечание вызвало у старого химика чрезвычайное раздражение:
более 25 лет работал он с редкими и рассеянными элементами. "Я могу без
преувеличения сказать, что в области препаративной неорганической химии
располагаю несравненно большим опытом. На основании этого опыта я должен с
сожалением отметить, что методы, с помощью которых В. и И. Ноддак хотят
выделить оба экамарганца из минералов, нехороши ...".
Спор длился несколько лет, до тех пор, пока Ида и Вальтер Ноддак в
октябре 1929 года не сообщили о выделении ими в целом 1 г рения. Они
получили это количество из 600 кг минерала молибденового блеска и доказали
чистоту нового элемента спектральными методами. Тем самым клетка с
порядковым номером 75 в периодической системе оказалась занятой. Что
касается судьбы элемента 43, то она осталась покрытой завесой молчания.

Рано трубить победу

С не меньшими боями шли химики к открытию 61-го элемента. Поневоле
спросишь, всегда ли поиски последних недостающих элементов должны вызывать
ссоры и споры между учеными мира?
Вильгельм Прандтль безуспешно пытался выделить редкоземельный элемент
61 из неодимовой (60-й элемент) и самариевой (62-й элемент) фракций
природных иттриевых земель. Ему не удалось обнаружить его даже
рентгеноспектральным методом. Через два года, в марте 1926 года,
американские химики Гопкинс, Интема и Гаррис из Иллинойского университета
сообщили, что обнаружили этот редкоземельный элемент спектральным анализом.
Они нашли 61-й элемент там, где его тщетно искал Прандтль -- в монацитовых
остатках выделенной неодимово-самариевой фракции. Новый элемент они
предложили назвать иллиний.
Прандтль сразу высказал сомнение. Одни только спектральные линии ничего
не доказывают, к тому же эти линии, полагал он, наверняка происходят от
загрязнений. Гаррис, Интема и Гопкинс не дали еще ни одного обоснованного
доказательства открытия 61-го элемента.
Сообщение американцев вызвало выступление итальянцев Ролла и Фернандеса
из Химического института Флорентийского университета: 61-й элемент был ими
обнаружен еще в июне 1924 года рентгеноспектральным путем в бразильском
монацитовом песке и назван флорентием.
С полным основанием все захотели узнать, в каком журнале опубликовано
это сообщение. Итальянцы смущенно признались, что их еще не совсем полный
исследовательский отчет находится в запечатанном конверте в Академии наук в
Риме. Американцы комментировали такое объяснение с нескрываемой насмешкой.
Если это действительно так, то они со всем почтением хотели бы указать на
то, что еще в 1922 году американские ученые открыли неизвестные линии в
спектре редкоземельных элементов и отнесли их к недостающему 61-му элементу.
Следовательно, в любом случае приоритет, а также право наименования
находятся на их стороне.
Если просмотреть научные журналы за 1926--1928 годы, то можно только
удивляться, с каким упорством проводился этот научный бой за первенство в
открытии 61-го элемента. Оба лагеря находили поддержку извне. До последнего
времени не было единства в вопросе, кому, собственно, принадлежит приоритет;
как же называть вновь открытый элемент, который никто еще вовсе и в руках не
держал: иллиний или флорентий?
Самую умную мысль в этом споре высказал Вильгельм Прандтль в январе
1927 года: "Видимо, к концу периодической системы около 93-го номера
образуются неустойчивые конфигурации; они дают о себе знать еще в более
ранних периодах, а именно: у номера 43, затем у 43+18 = 61 и, наконец,
окончательно у 43+18+32 = 93". Другими словами, Прандтль считал, что
элементы с номерами 43, 61 и 93 вообще не должны существовать.
Не более мирно происходило открытие элементов 85 (экацезия) и 87
(экаиода). С 1930 по 1932 годы Аллисон, Мерфи и Бишоп из Алабамского
политехнического института (США) не единожды заявляли, что они обнаружили
элемент 85 -- алабамий и элемент 87 -- виргиний в морской воде, в
естественных соляных залежах, а также в минералах, содержащих цезий и слюду.
С помощью какого-то магнито-оптического метода исследователям, по-видимому,
удалось провести обогащение воды этими элементами.
Научная ценность такого нового метода анализа горячо оспаривалась
другими учеными -- американцами Папис и Вайнером из Корнуэльского
университета (Итака); они полагали, что сами получили элемент 87. Сюда надо
причислить также некую Хулубай из Румынии, которая хотела назвать открытый
ею элемент 87 молдавием.
Ньютон Фрэнд из Бирмингэма специально совершил поездку на Мертвое море,
чтобы заняться поисками элементов 85 и 87. Необычайно высокая концентрация
солей в этом внутреннем море должна была, по его мнению, открывать особенно
благоприятные возможности. Представления о том, что экацезий, относящийся к
щелочным металлам, следует искать в морской воде, были логичными, если
учесть близкое родство 85-го элемента с цезием, калием, натрием. В 1932 году
в журнале "Кемикл ньюс" свою лепту в этот вопрос внес некий Стивенсон. Он
наконец узнал, где в Мировом океане следует искать экацезий: во впадине
Минданао на глубине около 10 000 м. Кто решится на такую экскурсию?
Вопреки всем стараниям исследователей, клетки 43, 61, 85 и 87
периодической системы оставались пустыми. Рений был практически последним
элементом, который смогли химически выделить классическим путем в
достаточном количестве, хотя и после трудоемких операций.
От других недостающих элементов можно было увидеть лишь "тени" в виде
рентгеновских спектральных линий. При этом не было даже уверенности, что они
относились именно к искомым элементам. Такую неудачу объясняли тем, что
элементов 43, 61, 85 и 87 теперь уже не существует. Наверняка они распались
за те 4,6 миллиардов лет, что существует Земля. Во всяком случае, это
следовало предположить по отношению к элементам 85 и 87, так как они в
периодической системе должны располагаться рядом с радиоактивными
элементами.

Снаряд без заряда

Со времени превращения азота в кислород при помощи альфа-излучения в
1919 году все твердо уверовали в то, что ядерная физика является ключом ко
всеобщему превращению элементов. Однако вслед за надеждой, что методом
Резерфорда можно постепенно превратить или расщепить все атомы с помощью
альфа-лучей с достаточно большой энергией, ученых постигло разочарование. За
десять лет после первого удачного эксперимента смогли подвергнуть
бомбардировке едва лишь дюжину элементов, да и то самых легких. В случае
тяжелых элементов в массивное ядро атома не могли проникнуть даже
альфа-частицы с максимальной энергией в 9 мегаэлетронвольт (МэВ). Они
отклонялись большим одноименным зарядом ядра, не придя с ним в
соприкосновение. Тем самым была утрачена всякая надежда на превращение ртути
с помощью альфа-частиц в соседнее золото. Выход думали найти в использовании
таких снарядов, как протоны (ядра атома водорода). Конечно, для этого
необходимо искусственно ускорить эту частицу до столь же высоких энергии,
какими обладали альфа-частицы. Откуда же взять такие гигантские энергии? Для
этой цели следовало бы получить и использовать напряжение в несколько
миллионов вольт -- техника, которой тогда еще не овладели.
Перелом произошел в 1930 году. Американские физики в Вашингтоне
сконструировали трансформатор на 3 мегавольта (MB) и с его помощью ускорили
протоны до энергии в 1 МэВ. Через год Ван-дер-Грааф в Принстонском
университете построил свой первый генератор на 1,5 МэВ, названный позднее
его именем.
Эрнест Лоуренс и его сотрудники из университета в Беркли в конце концов
нашли совершенно новый путь: искусным приемом, с помощью больших
электромагнитов в поле высокого напряжения, Лоуренс заставил частицы мчаться
по спирали. Таким способом можно было постепенно ускорить частицы до высоких
энергий. Это была новая установка -- циклотрон. Посредством такого
ускорителя частиц можно было достичь интенсивностей излучения, которые
теоретически эквивалентны нескольким килограммам радия. Был сделан мощный
шаг вперед, ибо человечество никогда не смогло бы получить столь
значительных количеств радия.
В конце 1931 года Лоуренс с помощью своего циклотрона достиг мощности 1
МэВ, через год -- уже 5 МэВ. В настоящее время мощность современных
ускорителей частиц измеряют в гигаэлектронвольтах (ГэВ), то есть в
миллиардах электронвольт. По сравнению с первыми ускорителями сегодняшние
мощнейшие агрегаты с их километровыми путями пробега частиц выглядят
гигантами.
Ученикам Резерфорда, Кокрофту и Уолтону, в 1932 году удалось провести
первое ядерное превращение с помощью искусственно разогнанных протонов:
мишенью служило ядро атома лития -- самого легкого элемента после водорода и
гелия. Путем такого обстрела литий превратился в гелий. Советские
физики-атомщики И. В. Курчатов и Н. Н. Синельников, которые вскоре после
кембриджских ученых и независимо от них обнаружили ту же реакцию, первыми
дали вероятное объяснение процесса. Сенсационная пресса видела в
"разрушении" лития дальнейший шаг к подчинению атомных сил человеку и
связывала с этим самые отважные фантазии: боевой корабль с несколькими
граммами лития в качестве топлива сможет пересечь Атлантику... Заметьте,
военный корабль, а не торговое судно было первым примером в оценке атомной
энергии. Специалисты рассматривали этот эксперимент гораздо более трезво.
Превращение атома лития идет с ничтожным выходом. Нужно ускорить миллионы
протонов, чтобы произошло одно-единственное столкновение.
К испытанным снарядам, бомбардировавшим атомное ядро,-- альфа-частицам
(ядрам атома гелия), протонам (ядрам атома водорода) -- к началу 1932 года
присоединился еще один: дейтрон. Это -- ядро тяжелого изотопа водорода,
которое обладает массой, равной удвоенной массе протона. В том же году в
космическом излучении на большой высоте был открыт позитрон, оказавшийся
положительно заряженной частицей -- античастицей отрицательного электрона.
Вскоре эту новую элементарную частицу удалось также обнаружить при земных
радиоактивных процессах. Когда в 1932 году ученик Резерфорда, Джеймс Чэдвик,
открыл еще одну, до той поры неизвестную, частицу -- нейтрон, то этот год в
научных кругах стали справедливо называть annus mirabilis -- годом чудес.
Чэдвик обнаружил частицу, не имеющую заряда, с массой, равной массе
протона, как составную часть так называемого бериллиевого излучения. Эти
проникающие лучи, состоящие из нейтронов, были открыты в 1930 году при
бомбардировке бериллия альфа-частицами Долгое время считались жестким
гамма-излучением. Затем удалось показать, что бериллиевое излучение на самом
деле состоит из гамма-лучей и потока нейтронов.
С открытием нейтрона сразу разрешались те принципиальные трудности, с
которыми для теоретиков было связано истолкование атомных ядер. До этого
существовало воззрение, что ядро атома состоит из протонов и электронов.
Такое представление таило в себе трудно разрешимые противоречия. Кроме того,
оно не давало объяснения, почему при одинаковом заряде ядра изотопы одного и
того же элемента обладают различной массой. В 1932 году советский физик Д.Д.
Иваненко, а вскоре после этого Вернер Гейзенберг -- один из основателей
квантовой механики -- независимо друг от друга пришли к выводу: ядра атомов
состоят из протонов и нейтронов. Различие масс изотопов объяснялось большим
или меньшим числом нейтронов.
Появилась надежда, что с открытием нейтрона найден снаряд, который --
именно потому что был "не заряженным"-- сможет проникнуть в устойчивую
крепость ядер тяжелых атомов. Быть может, теперь и тяжелый элемент -- ртуть
можно будет превратить в соседний элемент -- золото?
В своем труде "The interpretation of the atom[66]" в 1932
году Фредерик Содди первым высказался по поводу фундаментальной роли
нейтрона как неоценимого нового снаряда для превращения атомов, быть может,
даже их деления. Однако все еще оставался открытым один вопрос: как это
осуществить?

 <<<     ΛΛΛ     >>>   

Элемента
На пути к неисчерпаемой энергии плутоний энергии
Особенно большие успехи в науке за последние 25 лет были достигнуты в учении о химических элементах
Новый радиоактивный элемент химически