Чтение онлайн

Чтобы объяснить происхождение этого названия, необходимо сделать хотя бы весьма краткий экскурс в область истории астрономии.

До 1846 г. астрономам было известно в солнечной системе 7 планет. 1846 год ознаменовался в астрономии открытием новой, восьмой планеты, названной Нептуном. Седьмая из них, считая от Солнца, называлась Ураном. Последним же в периодической системе Менделеева был к 1940 г. элемент уран. Вот почему, когда был открыт новый заурановый элемент, его по аналогии назвали нептунием. Древние римляне Нептуном именовали таинственного бога моря. Моряки с древних времен, пересекая экватор, приносили Нептуну жертву, чтобы он «сохранил» их от бурь и непогоды, принес удачу в плавании. Потеряв религиозное содержание, праздник перехода экватора в настоящее время приобрел характер веселой инсценировки, в которой имеет место шуточный «обряд посвящения» членов экипажа, впервые пересекающих на корабле экватор. Красочное описание праздника Нептуна встречается во многих произведениях художественной литературы.

Однако вернемся к планете Нептун. Как известно, французский астроном Леверье и независимо от него английский астроном Адамс при наблюдении за планетой Уран заметили некоторые отклонения в ее движении. С помощью математических вычислений они не только установили существование никому не известной планеты, следующей за Ураном, которая своим притяжением вызывает «возмущения» Урана, но и указали место, где ее следует искать. Вскоре эта планета была обнаружена. Элемент гелий открыли на Солнце, а затем нашли на Земле. Планету Нептун «нашли» на Земле, а затем открыли на небе.

Ф. Энгельс, оценивая заслуги Д. И. Менделеева в создании периодической системы и предсказания новых элементов, писал: «Менделеев доказал, что… должны быть еще открыты новые элементы. Он наперед описал общие химические свойства… одного из этих неизвестных элементов, названного им экаалюминием … и оказалось, что предсказания Менделеева оправдались … Менделеев, применив бессознательно гегелевский закон о переходе количества в качество, совершил научный подвиг, который смело можно поставить рядом с открытием Леверье, вычислившего орбиту еще неизвестной планеты — Нептуна» [27] .

В самое последнее время в урановых рудах открыты ничтожно малые количества нептуния, которые определяются лишь качественно. Возникает вопрос: может быть, Коблик, сообщив об открытии богемия, был прав? Нет, едва ли. Путь, по которому он шел, не мог привести к открытию нептуния.

Нептуний — пластичный, серебристый металл, с температурой плавления 640 °C и плотностью 19,5. По этим величинам трудно судить о тех необычайных трудностях, которые пришлось преодолеть ученым для того, чтобы получить эти цифры. Начнем с того, что измеримые количества нептуния, полученные впервые, составляли гаммы (миллионные доли грамма). Для взвешивания таких количеств веществ потребовалось создать весы исключительной точности. С их помощью можно было измерять количество вещества в одну стомиллионную долю грамма. Плотность нептуния определяли, имея всего 40 гамм (не грамм!) металла, который помещали в трубочку с диаметром отверстия в три десятых миллиметра.

Получение нептуния весьма сложно. Исходным материалом является хлористая или фтористая соль нептуния. При восстановлении этих солей парами бария при температуре 1300 °C в тигле, изготовленном из окиси бериллия, получается чистый нептуний. Нагрев осуществляется танталовой проволочкой, электрический ток подводят к ней через вольфрамовые контакты.

Нептуний, как теперь установлено, имеет много радиоактивных изотопов. Самым «долгоживущим» из них является изотоп с массовым числом 237, полученный в 1942 г. Период полураспада у этого изотопа составляет более двух миллионов лет. Остальные изотопы «живут» считанные дни, часы и минуты.

Нептуний образуется в атомных реакторах из урана и является промежуточным продуктом в процессе накопления плутония.

В 1930 г. американский астроном Персиваль Ловелл, автор фантастических очерков о жизни на Марсе, обнаружил некоторую неправильность в движении планеты Уран, но не ту, которую значительно раньше него отмечал Леверье. На основе своих наблюдений Ловелл пришел к заключению, что за Нептуном в солнечной системе должна быть еще одна, девятая планета, отстоящая от Солнца в сорок раз дальше, чем Земля. Эта планета действительно была обнаружена и названа Плутоном. По имени этой планеты, расположенной в солнечной системе за Нептуном, был назван плутонием элемент 94, искусственно полученный в 1941 г. из ядер атомов урана группой американских ученых во главе с Г. Сиборгом. Замечательно, что плутоний был найден в природе после того, как он был получен искусственно.

Плутоний обычно содержится в урановых рудах в качестве естественной примеси к урану как продукт радиоактивного превращения урана. Считают, что плутоний образуется в урановых рудах в результате захвата нейтронов ядрами урана. Однако плутоний образуется в таких количествах, что о добыче плутония из руд не может быть и речи.

Плутония в уране всего одна миллиардная доля процента по весу, т. е. один атом плутония приходится на 140 млрд. атомов урана. В урановой руде Конго (Африка) один грамм плутония приходится на 4 млн. т урана.

По своим свойствам и внешнему виду плутоний представляет блестящий металл с температурой плавления 64 °C и плотностью от 15,4 до 19,0. Эта неопределенность плотности объясняется наличием нескольких разновидностей плутония.

Одна из этих разновидностей обладает интересным свойством. При нагревании она не расширяется, как это бывает обычно у металлов, а сжимается. Элемент плутоний имеет тринадцать изотопов с массовыми числами от 232 до 244. Практическое применение находит пока плутоний-239, у которого период полураспада равен 24 000 лет.

Из всех заурановых элементов применяется только плутоний, поэтому его химические свойства изучены лучше, чем многих «старых» элементов. В технологии плутония применен удивительный масштаб перехода от лабораторных опытов к заводскому процессу — от миллионных долей грамма в лаборатории сразу к килограммам — на заводе.

Плутоний образуется в атомных реакторах при расщеплении урана. Сложнейший процесс выделения плутония из смеси был освоен в США в небывало короткий срок с единственной целью — изготовить атомную бомбу. Первая плутониевая бомба изготовлена в США. Утром 9 августа 1945 г. она была сброшена с самолета типа «Летающая крепость» на мирное население японского города Нагасаки. Ее взрыв повлек десятки тысяч смертей и сотни тысяч тяжелых увечий.

Советский народ нанес сокрушительный удар атомной дипломатии поджигателей войны, выдвинув предложение о безусловном запрещении всех видов оружия массового уничтожения. В борьбе против угрозы новой мировой войны с применением современных средств массового уничтожения важное значение имеет заключение Московского договора о запрещении ядерных испытаний в трех средах. Московский договор — большая победа всего прогрессивного человечества.

В античной мифологии Плутон играл роль бога подземного мира, владыки царства теней усопших. Современная роль плутония в капиталистических странах, где власть принадлежит поборникам политики «холодной войны», зловеще совпадает с ролью, которую древние греки поручили в своих поэтических мифах мрачному Плутону.

В атомной промышленности для мирных целей плутоний займет ведущую роль, как основное ядерное горючее. Так, например, им покрывают платиновые диски в некоторых радиометрических приборах.

Элемент с порядковым номером 95 был получен из урана Г. Сиборгом в 1944 г.

Чтобы получить этот элемент, для бомбардировки ядер атомов урана понадобились более «тяжелые снаряды». Такими «снарядами» явились на сей раз не протоны, а альфа-частицы.