Превращение элементов - Казаков Борис Игнатьевич - Страница 26

Резерфорд, как известно, не отличался сдержанностью, но монреальский погром пошёл ему на пользу. Он взял на вооружение выдержку и спокойствие Джона Кокса — можно представить себе, чего это ему стоило. Не выдержал Содди. Он с таким неистовством и язвительностью накинулся на Армстронга, на всех, кто не хотел слушать аргументов, что председательствующий лишил его слова. Здесь он проявил себя настоящим «каустиком Содди», как было потом скаламбурено о нём в юмористическом журнале.

Резерфорд на этот раз держался с исключительным хладнокровием и твёрдостью. Он подробно разбирал факты и давал им оценку, предлагал найти другое объяснение. Ничего серьёзного его оппоненты не могли ему противопоставить.

Драма Рамзая и природная трансмутация

Замечательное открытие Уильяма Рамзая — гелий на Земле! — оставило после себя загадку. Благородство «солнечного вещества» установлено со всей несомненностью, но откуда он в клевеите взялся — ведь в химическом составе этого минерала он «не значился»? Удовлетворительного ответа на вопрос долгое время не было.

Фредерик Содди с большим интересом следил за всеми работами Рамзая по инертным газам. С весны 1903 г. Содди стал работать в лаборатории Рамзая. Здесь он продолжил исследования, начатые ещё в Мак-Гилле. После долгих и «придирчивых» экспериментов Рамзай, непререкаемый авторитет в области инертных газов, мог с удовлетворением подтвердить вывод Резерфорда и Содди: эманация радия — благородный газ.

Но это произошло позже, через пять лет, а начало совместной работы Рамзая и Содди ознаменовалось экспериментальным подтверждением того факта, что гелий — результат превращения эманации радия. Едва ли нужно подробно описывать знаменитый опыт. Достаточно сказать, что бромид радия (мизерные количества!) был растворён в воде, а выделившийся при этом газ скапливался в колбах. Затем его сушили и переводили в трубку Плюккера, с помощью которой исследуют спектр газа. Первоначально в спектре видны были только линии углекислого газа, но со временем начинали проступать жёлтые линии, что наводило на подозрение о присутствии здесь гелия. В конце опыта эманация и углекислый газ вымораживались, и тогда ярко и четко проступили жёлтые линии гелия. Рамзай посмотрел в спектроскоп и взволнованно воскликнул: «Это D3!» Гелия не было, гелий появился. В комнату повалили сотрудники Рамзая и студенты. Каждому хотелось увидеть новорождённый гелий. Содди с улыбкой вспоминал это событие: его самого, участника открытия, почти что оттёрли от спектроскопа, и он увидел счастливую жёлтую линию чуть ли не последним.

Резерфорд был очень рад этому событию. Ведь подтверждалась его догадка: гелий родится из радия. Поэтому-то он, только что ставший обладателем 30 миллиграммов бромида радия (потрясающее богатство!), одолжил их Рамзаю и Содди. Опыт, конечно же, был повторен и дал те же результаты, после чего Содди написал обо всём Резерфорду, отметив, что «это был подлинный триумф». Рамзай не только доказал предположенное Резерфордом, но и показал его — в буквальном смысле, так что каждый мог убедиться во всём своими глазами. Он был прав, когда утверждал, что это был первый фактически наблюдаемый случай перехода одного химического элемента в другой. Полное удовлетворение получил «каустик Содди»: профессор Армстронг, президент Химического общества, так недавно насмехавшийся над «атомами-самоубийцами», вынужден был сложить оружие.

Превращение элементов можно было считать совершившимся фактом. Однако превращение это ни в коей мере не зависело от воли учёного и шло само по себе. Можно было изучать его, объяснять, как кому заблагорассудится, но повлиять на него — задержать или ускорить, или тем более направить в желательную сторону — такой возможности не было.

А ведь именно об этом мечтал великий Фарадей: «Разлагать металлы, преобразовывать их и осуществить некогда абсурдную идею о превращении элементов — вот задача, поставленная теперь химиками для разрешения». И Рамзай с пылом и страстью отдался работе, полагая, что время для решения этой задачи наступило. «Я рискну, — писал он, — предположить, что если энергия передаётся обычным формам материи, то происходит нечто вроде полимеризации и образуются радиоактивные элементы с более высокими атомными весами». Чтобы так рассуждать, у Рамзая были основания. Локьер, тот самый, что открыл гелий на Солнце, написал книгу «Неорганическая эволюция», в которой обращал внимание на то, что более раскалённые светила в спектре дают меньшее количество линий. Отсюда следовал вывод: при остывании звезды появляются новые элементы. «Упрощение» элементов, стало быть, происходит вследствие колоссальнейших температур Солнца и звёзд. Для осуществления трансмутации, рассуждал Рамзай, нужно найти на Земле источник громадной энергии. Такой источник он видел в эманации. Он писал тогда: «В эманации мы имеем техническое оружие, превосходящее обычные реактивы настолько же, насколько современное оружие превосходит лук наших предков».

Рамзай пробовал использовать и другой источник энергии. К тому времени уже стало достоянием науки открытие русского учёного Столетова — фотоэффект. В приборе Столетова свет падал на цинковый кружок, вызывая в цепи появление электрического тока. Было установлено, что этот эффект не зависит от интенсивности светового потока, а лишь от длины волны. В 1905 г. Рамзай вместе со своим сотрудником Д.Спенсером поставил ряд опытов по воздействию ультрафиолетовых лучей на металлическую пластинку (она была цинковой, как у Столетова). Допускалась мысль, что лучи смогут «детонировать» атомы металла с освобождением электронов, и тогда они преобразуются в атомы другого элемента. Нет, нет, Рамзай не настаивал на такой мысли, он только пробовал! Как здесь не вспомнить Рентгена с его великолепным ответом на вопрос, что он подумал, когда открыл X-лучи: «Я не думал, я экспериментировал».

Но отношение к эманации как источнику энергии у Рамзая было иное. «Я хочу высказать предположение, — говорил он, — что элементы, по существу, являются просто весьма устойчивыми соединениями, которые для того, чтобы претерпеть изменения, поглощают очень большое количество энергии. Как же должна передаваться эта энергия? По всей вероятности, процесс этого рода происходит в самых горячих звёздах. Вполне возможно осуществить подобные изменения на Земле, вызвав так называемую трансмутацию элементов. При этом я исхожу из того доказанного факта, что радий через эманацию переходит в гелий и что металлы под воздействием ультрафиолетовых лучей освобождают электроны. Какие это будут элементы, пока сказать трудно».

Рамзай не ограничился общими рассуждениями, он приступил к экспериментам. В августе 1906 г. в частном письме к Дж. Мак Гоуэну он писал: «Мне кажется, я уже сообщал, что мной обнаружен Li в первоначальном CuSO4. Но это доказывает, что в этом есть что-то необычное… Мне думается, что CuSO4 может быть источником образования лития». В том же письме он сообщал, что египтолог Флиндерс Петри передал ему 15 килограммов серебра, которые лежали в кувшине (видимо, медном) на протяжении 3 тысяч лет. Рамзай не исключал, что медь могла за такой большой промежуток времени сама по себе превратиться в литий. Разве не подобную мысль несколько столетий назад высказал несравненный Гебер?

В апреле 1907 г. Рамзай писал своей жене: «Я наконец установил вне всяких сомнений, что медь превращается в литий».

А в июне 1908 г. грянул гром: Рамзай сумел получить новые элементы! Это была сенсация. В сообщении об этой работе Рамзая говорилось, будто он при смешивании эманации радия с водой обнаружил в растворе неон со следами гелия, а при смешивании с раствором медного купороса — аргон без следов гелия, но с присутствием лития. Рамзай и работавший с ним Камерон разъяснили это следующим образом: под воздействием ударов альфа-частиц, выделяемых эманацией, некоторые атомы меди раскалываются, в результате чего образуются элементы с меньшим атомным весом.