солнца…
Четыре вопросительных
Проблема превращения элементов волновала много поколений ученых. Но природа крепко хранила эту одну из самых сокровенных своих тайн. Атомистическая теория, прочно утвердившаяся в химии к середине прошлого столетия, начисто смела все мистические представления о возможности вызывать превращения одного элемента в другой с помощью каких-то «духовных сил». Приверженцы этих теорий были даже не алхимиками (те зачастую сами не ведали, что говорили), а просто идеалистами. Атомистическая теория подействовала на все эти противопоказанные науке измышления подобно крику петуха на нечистую силу.
Однако провозглашение атома абсолютным и неделимым привело к тому, что ученые впали в другую крайность. В науке укоренилось мнение, что атом неделим, а следовательно, и превращения элементов быть не может.
Только на границе двух веков — XIX и XX — дверь, за которой скрывалась тайна превращения элементов, со скрипом отворилась и из-за нее показался узкий луч света.
Первыми обратили на него внимание знаменитые ученые Мария Кюри-Склодовская и Пьер Кюри. Но они смогли увидеть этот луч только потому, что поднялись к заветной двери по ступенькам, вырубленным Дмитрием Ивановичем Менделеевым.
… Привести в какую-то систему хаос всех сведений о свойствах химических элементов и их соединений — задача мучительно трудная.
Ведь больше трети из известных теперь химических элементов в то время наука не знала. Ведь именно Дмитрий Иванович первый указал, сколько всего элементов должно быть, и предсказал свойства многих из этих неоткрытых элементов.
Менделеев терпеливо перетасовывает свои карточки.
Закона пока еще нет. Ночные сторожа и дворники уже не удивляются тому, что свет в одном из окон профессорского корпуса Технологического института никогда не гаснет.
И действительно, посмотрим на Периодическую систему элементов в том виде, в каком ее впервые опубликовал Менделеев весной 1869 года. Мы видим, что великий химик поставил вопросительные знаки в тех местах, где по его предположению должны были стоять эти неизвестные науке элементы. Менделеевым описаны не открытые еще элементы «экабор», «экаалюминий», «экакремний». Проходит несколько лет, и эти элементы были найдены, получив свои нынешние наименования: скандий, галлий, германий. Нахождение новых элементов перестало быть делом случая. Оно стало плодом систематических научных исследований. Поэтому не следует удивляться тому, что если за двести лет существования химии было открыто 63 элемента, то поиски каких-нибудь пятидесяти лет, последовавшие за созданием Периодической системы элементов, добавили к этому числу еще около тридцати.
История заполнения пустых клеток таблицы Менделеева очень интересна. О самом конце этой истории необходимо рассказать.
1925 год… Открыт еще один из неизвестных науке, но предсказанный Менделеевым элемент — элемент № 75 — рений. В таблице остались только четыре клетки, в которых вместо символа химического элемента стояли вопросительные знаки — клетки 43, 61, 85 и 87. Самые тщательные поиски этих элементов в различных рудах и химических соединениях не привели пока ни к каким результатам.
Но наступило время, когда было испробовано все. Были исследованы все вероятные месторождения, были применены самые фантастические способы возможного обогащения руд неоткрытыми элементами. Однако попытки оставались безрезультатными. Загадочные элементы под номерами 43, 61, 85 и 87 не желали даваться в руки исследователям.
А время шло…
…Тридцатые годы XX столетия. На Периодической системе Менделеева, висящей и в школьном классе и в лаборатории химика, помещенной в научном издании и в студенческом учебнике, — всюду четыре вопросительных знака. А сколько их, этих вопросительных знаков, в рабочих записях ученых, в лабораторных журналах химиков-экспериментаторов?
Луч света
Способность некоторых химических элементов распадаться с испусканием особых лучей, открытая Анри Беккерелем, поразила воображение современников. Проблема радиоактивности стала в то время одной из самых модных не только в науке, но и в самых широких слоях общества. Парижские модницы предпочитали скромную лабораторию супругов Кюри салонам с картинами Монэ или спектаклю с участием итальянской примадонны. При встречах только и было разговоров, что о замечательных колбах с растворами солей радия, которые светятся в темноте. В Лондоне публика валом шла на лекции известного химика Содди, демонстрировавшего удивительные свойства радия. Мария Склодовская много лет спустя писала в своих воспоминаниях, как утомляла ее шумиха, поднятая вокруг открытия радия.
Бульварная пресса на все лады расписывала свойства радия, хотя ее при этом явно интересовала больше всего баснословная цена этого металла, достигавшая тогда нескольких сот тысяч долларов за один грамм.
Зато ученых волновало научное содержание открытия супругов Кюри. Явление радиоактивности показало, что атом не является чем-то незыблемым, неделимым. Оказывается, возможно превращение элементов друг в друга. А если это так, то нельзя ли, подробно изучая проблему радиоактивности, понять, каким образом устроены атомы веществ?
Последующие годы принесли ученым все, о чем они могли мечтать. Действительно, изучение явления радиоактивности оказалось тем единственным путем, идя по которому стало возможным проникнуть в тайны строения вещества.
Когда явление радиоактивности — естественного превращения атомов элементов — было изучено с достаточной полнотой, возник вопрос: если возможно самопроизвольное превращение элементов друг в друга, то почему бы не попытаться искусственным путем вызвать этот интересный процесс?
Ответ не заставил себя ждать. Темпы развития науки в XX столетии были уже не те, что в прошлые века. Всего через двадцать с небольшим ют после открытия радиоактивности произошли события, которые вызвали на страницах научных журналов ставшее старомодным и покрывшееся уже пылью времени слово
Впрочем, трудно усмотреть что-либо алхимическое в приборе, который был сконструирован в 1919 году знаменитым английским физиком Резерфордом. В этом приборе с помощью увеличительной трубы наблюдали радиоактивные свойства немногих известных к тому времени радиоактивных элементов. Радиоактивное излучение обнаруживалось по возникновению вспышек на экране из сернистого цинка. Дело в том, что при соударении частицы, вылетающей из ядра радиоактивного элемента, с кристаллами сернистого цинка наблюдается небольшая вспышка, которую можно заметить в увеличительное стекло. Радиоактивные препараты помещались на штативе, в самом центре прибора.
Итак, все весьма просто, и ничего достойного удивления нет. Не было причин для удивления и тогда, когда Резерфорд обнаружил, что вспышки на экране прекращаются, если между радиоактивным элементом и экраном поставить тонкую металлическую или слюдяную пластинку. Ясно, что радиоактивные лучи не могут проникнуть через преграду.
Трудно сказать, что побудило Резерфорда в одном из опытов заполнить камеру водородом. И вот тут-то стали наблюдаться совершенно удивительные вещи. Несмотря на то что между источником радиоактивного излучения и экраном стояла металлическая преграда, вспышки на экране появлялись точно так же, как будто бы перегородки не было. Впрочем, вспышки прекращались тотчас же, как только выпускали водород.
