Как там у вас, на Бета-Лире?

за 1600 лет, и к урану-238, период полураспада которого 4,5 миллиарда лет, и даже к торию, который «срабатывается» наполовину за 14 миллиардов лет. Да, по меркам специалистов в области радиоактивности полтора десятка миллиардов лет — срок умеренный.

Периоды полураспада большинства естественных радиоактивных элементов, находящихся в середине таблицы Менделеева, таковы, что могли бы служить великолепной иллюстрацией к разделам книг по занимательной математике, которые повествуют о сверхбольших числах.

Имена этим числам еще не придуманы. Скажу только, что встретить периоды полураспада в 10¹⁷, 10¹⁸ и даже 10²¹ лет там не редкость. Что это такое, можно понять разве только из примера.

Примером будет служить самый «короткоживущий» из этих изотопов — олово-124, период полураспада которого всего 210¹⁷ лет.

Если взять килограмм олова, то в результате радиоактивного распада за один час в нем будет появляться две бета-частицы. Всего две.

Вот и попробуйте их обнаружить. Попробуйте, если за счет присутствия естественных радиоактивных элементов только в мышцах вашей руки распадается в десятки тысяч раз больше радиоактивных атомов. Попробуйте, если килограмм олова способен поглотить и не допустить к счетчику излучения не какие-то две несчастные бета-частицы, а миллионы. Попробуйте, если даже воздух за счет находящихся там радиоактивных элементов дает в районе счетчика тысячи распадов.

И тем не менее попробовали — и удалось. Хотя нет, плохое в данном случае это слово, наводящее на мысль об удаче. Удача необходима для игры в спортлото. Здесь же, в эксперименте, все решают умение и труд. А эти два существительных помогали решить и не такие проблемы[6] .

Не приходится сомневаться, что радиоактивность — такое же общее свойство материи, как, скажем, масса.

Да, любой химический элемент радиоактивен. Каждый атом рано или поздно распадается. Можно было бы по этому поводу поморализировать: ничто, дескать, не вечно под луной. Но поговорка эта здесь как раз «не работает». Потому что иные из элементов хотя и распадаются, но так медленно, что, пока элемент покончит свои счеты с жизнью, исчезнет сама Луна — то ли ее растащут на стройматериалы, то ли она рассыплется от ветхости.

Для нас факт всеобщей радиоактивности важен по другим причинам. Считалось раньше, что представления о непременной изменчивости мира распространяются только на живую, органическую природу. Теперь же мы видим, что эта изменчивость действительно всеобщая. И было бы в высшей степени странно, если бы такой общности не наблюдалось. Это означало бы, что между живой и неживой природой стоит барьер, преодолеть который никогда и ни при каких условиях невозможно. Л раз так, то не могло живое вещество возникнуть из неживого. Следовательно, происхождение жизни — не самопроизвольное возникновение белковой молекулы, а стало возможным лишь в результате чьего-то постороннего вмешательства. Вот ведь до чего договорились.

Итак, весь материальный мир находится в состоянии непрерывной изменчивости. Вот только скорость различных процессов, которые ведут к изменению мира, существенно разнится. Вводя разнообразные системы классификаций, раскладывая наблюдающиеся в природе явления по полочкам научных терминов и представлений, человек вольно или невольно исходит из своего мироощущения, из своего удобства, наконец. Человек различает четыре времени года, и со своей точки зрения, бесспорно, прав. Бабочка-однодневка же считает, что в мире стоит всегда — понимаете, всегда — одинаково ровная температура плюс 16 градусов, и столь же непререкаемо права. С точки зрения человека, и материки стоят на месте, и горы неизменны по своей высоте. Увлекающийся же астрономией подросток четырнадцати с половиной тысяч лет от роду, что проживает на одной из планет далекой-далекой звезды, наблюдает в какой-то там свой прибор Землю и поражается: а все-таки быстро передвигаются на этой планете материки!

Время — назад!

Период полураспада радиоактивного изотопа не может быть изменен никакими внешними воздействиями, поскольку они, эти воздействия, по своей энергии значительно меньше, чем энергия межядерного взаимодействия. Поэтому период полураспада может быть отнесен к числу основных характеристик изотопа». Сказано очень сухо и, согласимся, не очень понятно. Но в формулировках академических изданий «лить воду» не принято (хотя и случается, увы), а что касается доходчивости, то эти издания предназначены для посвященных. Но зато сколько же за этими пусть и не очень понятными словами лежит труда!

Прежде чем прийти к выводу, содержащемуся в цитате, радиоактивные элементы подвергали чудовищному давлению — такому, когда сжимаемое вещество и на себя-то перестает походить; нагревали, если здесь только подходит такое элегическое определение к процессу, при котором радиоактивный металл плавится, а затем кипит, причем образующиеся пары раскаляют еще на две тысячи градусов выше температуры кипения. Все было напрасно — скорость радиоактивного распада оставалась неизменной. Понять это легко (потом понимать всегда легче): величина энергии, которая определяет течение процессов распада атомного ядра, неизмеримо выше, чем энергия, которая доставляется атому нагреванием вещества до каких-то жалких трех-четырех тысяч градусов.

Сейчас трудно установить, кого первого осенила счастливая мысль использовать постоянство скорости радиоактивного распада для создания радиоактивных часов. Можно полагать, что, как это часто бывает, до идеи радиоактивных часов одновременно додумались несколько ученых.

Рисунок, который сейчас перед вами, предельно правильно передает идею радиоактивных часов. Нет, конечно, время с помощью этих часов не определяют буквально так, как изображено на рисунке. А в остальном все сходится. Ведь из урана в самом деле «сыплется» свинец: известно, что уран, проходит несколько стадий, в каждой из которых он выбрасывает альфа-частицу и превращается в конце концов в стабильный (с той степенью приближения, с какой можно применять это слово) свинец. Количество свинца, которое образуется при распаде урана за определенный отрезок времени (год, столетие, миллион лет), строго постоянно. Вот и все вводные положения.

…Когда-то — специально не говорю, когда именно, — в результате достаточно сложных геохимических процессов образовался один из довольно многочисленных урановых минералов. Много позже, когда на Земле возникнет жизнь, которая в конце концов приведет к появлению геологов и геохимиков, этот минерал будет назван уранитом. Допустим, что все время тот образец минерала, о котором идет речь, начиная со своего рождения, находился в очень благоприятных условиях: вода его не размывала, ветер не разрушал и землетрясения ему никакого ущерба не причинили. Но, несмотря на это, минерал изменялся. С каждым днем — нет, не та единица измерения! — с каждым тысячелетием в минерале уменьшалось количество урана, но зато повышалось содержание свинца. Однако минерал лежал и дожидался, когда наступит его день. День наступил, минерал был извлечен из своего убежища и доставлен в лабораторию химиков. Те, вместо того чтобы любоваться красивой находкой — каждый минерал красив по-своему, — растворили его в едких реактивах, а затем сноровисто провели анализ раствора и определили, сколько в минерале было свинца, а сколько урана. На этом их миссия была закончена, и они передали результаты анализа геологу, который принялся изучать их с живейшим интересом.

Геолога можно понять. По результатам химического анализа он совершенно определенно может рассчитать, когда именно сложился этот образец уранита — ведь так важно знать возраст каждого из участков земной коры! Найдя по данным анализа отношение свинца к урану, геолог уверенно утверждает: этот минерал образовался 270 миллионов лет назад.

Как видим, уран, распадаясь, послушно и с регулярностью, недоступной даже лучшим из заводских хронометров, отсчитывал время рождения минерала, следовательно — и того участка земной коры, где был найден наш образец уранита. Чем же не часы? Конечно, на свидание с девушкой с такими часами не