От водорода до …? - Таубе Петр Рейнгольдович - Страница 76

Растворы солей кюрия, благодаря его радиоактивности, сильно нагреваются, вода разлагается на водород и кислород. Излучение настолько мощно, что растворы солей кюрия светятся в полной темноте с такой же силой, как и радий. Металлический кюрий обладает серебристым цветом. Его плотность равна 7.

Год их рождения — 1950-й

По названию американского города Беркли, в котором находятся университет и Институт ядерной физики, и южного штата Калифорния (США), на территории которого расположен город Беркли, были названы два почти одновременно полученных искусственных элемента — беркелий и калифорний. Для представления всей сложности работы по получению этих элементов и изучению их свойств достаточно указать, что на первых порах количество очень неустойчивых атомов элемента калифорния, находившихся в распоряжении исследователей, не превышало десяти тысяч, или нескольких миллиардных долей от миллиардной доли грамма.

Сравнительно большие количества этих элементов были получены путем длительного облучения плутония в атомных реакторах.

После открытия в 1950 г. беркелия и калифорния детально изучались не только их химические свойства, но и пути синтетического получения этих элементов с применением «сверхтяжелых снарядов». Было установлено, что такими «сверхтяжелыми снарядами» могут служить ядра атомов углерода, азота и кислорода.

Искать в земной коре открытые элементы бесполезно; если бы они были, то давным-давно «испарились», радиоактивно разложились, так как они имеют малый период полураспада.

В земной коре их нет

Первые сообщения о синтезе этих элементов сначала появились (1950–1951 гг.) на страницах научно-популярных журналов. Авторы статей даже «окрестили» эти элементы. Название одного, элемента — афиний — было дано в честь столицы Греции города Афины, в котором более двух тысяч лет назад были впервые высказаны философские представления об атомах. Второй элемент назвали центурием, подчеркивая этим «круглое» число элементов (слово «центуриум» — «сотый»). В этих сообщениях указывалось также, что они получены путем «бомбардировки» нептуния и плутония ядрами углерода.

Однако эти сообщения в дальнейшем не были подтверждены. Новые научные исследования, проведенные в конце 1952 г., свидетельствовали о наличии новых элементов в продуктах распада термоядерного взрыва, осуществленного в Тихом океане в ноябре 1952 г. под именем «Операции Майк».

Применяя новейшие методы исследования, проведенные Альбертом Гьорсо и Гленном Т. Сиборгом в Беркли над десятками килограммов коралловых отложений, собранных на одном из атоллов, ближе всего расположенном от места взрыва во время «Операции Майк», были найдены новые элементы 99 и 100.

Между прочим, элемент 100 был открыт при наличии всего лишь … 200 его атомов!

Затем были найдены и другие пути синтеза элементов 99 и 100. В частности, эти элементы были получены при применении «сверхтяжелых снарядов», ионов азота и кислорода для обстрела урановых мишеней.

В августе 1955 г. на Международной научно-технической конференции по мирному использованию атомной энергии в Женеве элементам 99 и 100 были присвоены названия эйнштейний и фермий в честь выдающихся ученых двадцатого столетия Альберта Эйнштейна и Энрико Ферми, внесших большой вклад в науку об атоме и атомном ядре.

Изотопы этих элементов весьма неустойчивы, с коротким периодом «жизни». У фермия, например, самые «стойкие» изотопы с периодом полураспада в несколько часов. В земной коре этих элементов не существует.

В честь русского гения

Много труда, таланта, изобретательности было вложено в открытие редчайших элементов, в синтез новых искусственных атомов, которых нет в земной коре. Однако подлинным торжеством могущества человека над силами природы, триумфом современной науки явился синтез элемента, занявшего в периодической системе сто первое место. Сообщение об этом поразительном экспериментальном мастерстве появилось в мае 1955 г., и, следовательно, элемент 101 является одним из самых молодых в периодической системе и … в природе!

Для получения первых 17 атомов этого элемента, на которых изучены его некоторые химические и физические свойства, потребовалось мобилизовать весь арсенал современной физики и химии: мощные циклотроны, жидкий гелий, тончайшие приемы хроматографического анализа, самую современную и совершенную аппаратуру для регистрации ядерных реакций, а в качестве «сырья» — один из изотопов также недавно синтезированного элемента эйнштейния. Обстреливая изотоп эйнштейния-253 альфа-частицами, получили первые атомы нового элемента. Образующийся элемент, как следует из его положения в периодической системе, должен быть радиоактивным. Поэтому, как описывает руководитель лаборатории Гленн Сиборг, к счетчику, находившемуся в зале химической лаборатории, был присоединен оглушительный пожарный звонок, так что каждое из этих редких событий[28] сопровождалось громким трезвоном, вызывающим в свою очередь радостные возгласы присутствующих. Однако этой игре был положен вполне справедливый конец, когда звонки обратили на себя внимание пожарной охраны.

Всего 17 атомов! Невозможно подобрать даже подходящее сравнение для того, чтобы представить себе это количество. Если атомы железа, содержащиеся в булавочной головке, равномерно распылить над земным шаром, то на каждый квадратный метр поверхности земного шара упало бы … двадцать тысяч атомов железа.

Группа американских ученых А. Джиорзо, Б. Харвей, Д. Чоппин, С. Томпсон во главе с Г. Сиборгом, занимавшаяся получением элемента 101 и изучавшая некоторые его свойства, назвала вновь созданный элемент в честь гениального автора периодической системы Д. И. Менделеева — менделевием, ибо Менделеевская система до сих пор служит ключом к открытию элементов.

Исследование свойств элемента затруднялось до последнего времени отсутствием достаточного количества атомов. В лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных проблем группа ученых (Ван Тунсен, Малы, Таубе, Гаврилов) получила сравнительно большие количества атомов менделевия путем облучения урана ионами неона и изучила свойства элемента.

«Бывший нобелий»

Его следует назвать московием

Летом 1957 г. на страницах журналов и газет пронеслась штормовая волна рекламных сообщений, вызванная «рождением» первых 12 атомов нового элемента 102. В лаборатории Нобелевского физического института (Стокгольм) путем облучения зауранового элемента кюрия ядрами углерода, как сообщала англо-американо-шведская группа ученых, были получены в результате пятидесяти опытов 12 атомов нового элемента, претендующего на 102-ю клетку Менделеевской таблицы. В Нью-Йорке над зданием газеты «Нью-Йорк Таймс» вспыхнули метровые электрические буквы: «В Стокгольме открыт элемент 102! Он окрещен нобелием!» Исследователи утверждали, что массовое число полученных радиоактивных изотопов нового элемента равно 251 или 253, а период полураспада равен 10 мин.

В том же 1957 г, на линейном ускорителе частиц в Беркли (США), в условиях, аналогичных шведским, изотопы элемента получить не удалось и был сделан вывод о том, что результаты шведской группы ошибочны.