Путешествие в страну РАИ - Дмитрий Николаевич Трифонов

Известно много других путей синтеза изотопов элемента № 43: облучение ниобия альфа-частицами, рутения — нейтронами и так далее. Однако основным источником получения элемента № 43, так же как № 61, оказывается его образование в ядерных реакторах. Оба они выделяются из осколков деления урана.

В знак того, что № 43 был первым искусственно полученным новым элементом, он получил название «технеций» (Tc) — от греческого слова «техникос» — «искусственный».

Восемьдесят пятый и восемьдесят седьмой элементы также были получены с помощью ядерных реакций.

Восемьдесят пятый родился в 1940 году, когда Сегре с сотрудниками облучали висмут ускоренными альфа-частицами. Так как полученные изотопы нового элемента оказались весьма короткоживущими, он получил название «астатина» (At) — от греческого слова, обозначающего «неустойчивый».

Последний из «таинственной четверки», восемьдесят седьмой элемент, удалось-таки обнаружить в природе. Его назвали францием.

— Между прочим, — добавил я, — в очень малых концентрациях в природных материалах был обнаружен астатин. Как и франций, он продукт последовательного радиоактивного распада урана и тория. В ходе естественных превращений этих элементов образуется много радиоактивных изотопов, пока, наконец, не возникнут стабильные изотопы свинца. Стало быть, астатин и франций являются членами радиоактивных семейств. Таких семейств ранее было известно три: урана 235, урана 238 и тория 232. Теперь к ним прибавилось еще одно: нептуния 237 — первого трансуранового элемента.

— А есть ли надежда, что прометий и технеций также будут найдены в земной коре? — спросила Наташа.

— Что касается прометия, то безусловно, — ответил Илья. — Доказано, что в ничтожных количествах он должен присутствовать в минералах. Теперь дело за химиками, надо суметь его выделить. С технецием дело сложнее. А знаете, что интересно? Технеций обнаружен в спектрах атмосферы Солнца и некоторых звезд.

— Я где-то читал, — прервал его Олег, — что гелий тоже сперва нашли на Солнце, а потом уже на Земле…

— Аналогия не совсем удачна, — сказал я. — Ведь гелий непрерывно образуется на Земле при альфа-распаде урана, тория и других радиоактивных элементов. Земной же технеций давно распался. Однако то, что он обнаружен на некоторых звездах, интересно с другой стороны. Видимо, в них все время протекает процесс образования химических элементов… Собственно, об этом уже говорил Илья.

Вдруг издалека донесся глухой шум. Он нарастал, и уже не слышно было воя пурги. Мы замолчали, прислушиваясь к непонятному грохоту. Стало тревожно на душе, как перед неясной опасностью.

— Лавина! — закричал Сергей и рывком распахнул дверь.

Снежная крупа посыпалась на пол. Лавина в горах!

Мы выскочили из избушки. Эта лавина была не страшна нам. Видимо, она сошла с крутого склона пика справа от перевала. А наше «зимовье» находилось на левой стороне.

— До нас не дойдет, — успокоил всех Олег, но все-таки мы стояли на ветру, вглядываясь в ночную мглу. Те, кому довелось не раз побывать в горах, знают, что такое снежная лавина.

Шум вскоре затих, растворившись в завывании ветра.

— Не приведи бог оказаться под таким склоном! — в сердцах сказал Алеша. — Вот вам пример одной из стихий, которую еще не укротил человек.

— Укротит! — уверенно заявил Илья. — Укротить реакцию деления урана было труднее. Сделать управляемой цепную реакцию. Та же лавина, и куда страшнее. Вспомнить только Хиросиму и Нагасаки!

— Наверное, — размечталась вдруг Наташа, — человек с помощью атомной энергии когда-нибудь в корне изменит климат Земли.

— Безусловно! Но, пока он еще не изменил, айда в избу! Опасность миновала, нечего попусту мерзнуть!

Уютно потрескивала печка. Обжитой казалась маленькая избушка, словно поселились мы в ней давно-давно, а не каких-то три дня назад.

— Послушай, Анатолий! — обратилась ко мне Майка. — Как по-твоему, кого из ученых нужно считать главным… то есть, представь себе, что когда-нибудь поставят памятник тем людям, кто сумел овладеть атомной энергией. Чье имя первым будет высечено на нем?

Я пожал плечами. Их было много — преданных и беззаветных тружеников, следопытов атомных дорог.

— Я бы поставил на первое место Ферми, великого итальянского физика Энрико Ферми! — не вытерпел Илья.

— Это его книжка «Атомы у нас дома»? — спросил Алеша.

Мы с Ильей посмотрели друг на друга и дружно расхохотались.

— Ты, как всегда, — пальцем в небо! — давился от смеха Илья. — Это книга вдовы ученого, Лауры Ферми. Почитай, между прочим, интересно…

На сей раз Алеша действительно чувствовал себя смущенно. Но Илья уже говорил серьезно:

— Ферми первым облучал уран нейтронами. Впоследствии он доказал, что при делении урана всегда образуется два-три свободных нейтрона. Следовательно, наметился путь к осуществлению цепной реакции. Наконец, он принимал основное участие в создании первого ядерного реактора. Его биография — это биография ученого и борца. Не желая работать на итальянских фашистов, он в 1938 году эмигрировал из Италии в США. Ему нужно было бы поставить отдельный памятник.

Илья замолчал. Свечка уже сгорела до половины.

Трансурановые элементы

— Ну что? — поинтересовался я. — Будем продолжать? Я расскажу, ребята, о трансурановых элементах. В конце тридцатых годов таблица Менделеева заканчивалась на уране. Почему так? И вообще могут ли быть элементы тяжелее урана?

Вопрос имеет долгую историю.

Уран, девяносто второй элемент, был рожден трижды.

Еще в 1789 году немецкий химик Мартин Клапрот провозгласил открытие нового элемента и дал ему название «уран» в честь одноименной планеты солнечной системы. Спустя 52 года француз Пелиго доказал, что за уран ошибочно приняли его окисел, и выделил элемент в металлическом состоянии. Третьим «крестным отцом» урана стал Д. И. Менделеев, который изменил неправильный атомный вес элемента и поместил его в VI группу периодической системы, а не в III, куда уран должен был бы попасть соответственно прежнему атомному весу.

Так уран оказался последним (и самым тяжелым) элементом периодической таблицы. Тогда и возник вопрос: есть ли элементы тяжелее урана?

Многие ученые пытались на него ответить. Периодическая система подсказывала путь к поискам в природе заурановых элементов. Первый из них должен располагаться в VII группе, и его, видимо, следовало искать в марганцевых рудах. Второй мог быть обнаружен среди благородных металлов VIII группы. Сам Менделеев писал о возможности существования по крайней мере пяти заурановых элементов.

Открытие радиоактивных превращений элементов конца периодической системы, казалось, дало ответ на вопрос о существовании элементов с бóльшим атомным весом, чем у урана. Безусловно, рассуждали ученые, когда-то в земле существовали элементы тяжелее урана. Однако, будучи радиоактивными, они практически нацело распались на протяжении предшествующих геологических эпох. А если и сохранились в земной коре, то в столь ничтожных концентрациях, что никакие современные химические и физические методы не могут выделить их и отличить от других элементов. Тем не