Чтение онлайн

Вначале элемент 95 был получен в таких малых количествах, что потребовалась большая изобретательность для исследования его химических свойств.

В атомных реакторах, которые вступили в строй после 1944 г. («год рождения» элемента 95), были получены различные изотопы этого элемента. Пуск атомных реакторов открыл более широкие возможности для исследователей, облегчил их задачу, дав в руки химиков весомые количества плутония.

Элемент 95 очень схож с лантанидами. В чистом виде — это серебристо-белый, ковкий металл с плотностью 11,7. Он был назван Г. Сиборгом америцием. Такое название было дано с учетом положения элемента 95 в «ряду актинидов» периодической системы Менделеева. Элемент 95 закономерно был помещен под схожим с ним элементом 63 в «ряду лантанидов». Элемент с номером 63 — европий — получил свое название в честь Европы, по аналогии с ним элементу с номером 95 было присвоено в честь Америки название америций.

При нагревании парового котла с топкой на твердом или жидком топливе в качестве отброса и даже вредного продукта образуется дым, с которым постоянно ведут борьбу.

При работе атомного «котла» одним из таких отходов является поток «нейтронного газа», представляющий большую опасность для обслуживающего персонала. Для предохранения людей от этого смертоносного потока вокруг реактора сооружают защитные бетонные стены толщиной в несколько метров. Такие стены поглощают нейтроны и другие излучения. В стенах оставляют несколько закрываемых каналов. Если в такой канал поместить какое-либо вещество, то оно подвергнется действию мощного потока нейтронов. Таким путем в 1944 г. Сиборг и получил элемент 96. Сначала получался один из изотопов америция, который в результате бета-распада превратился в новый элемент. В честь Марии и Пьера Кюри этот элемент был назван кюрием. Второй буквой в символе элемента стоит m (эм) от имени Мария — проявление глубокого уважения к женщине-ученому.

Позднее различные изотопы кюрия были получены путем «обстрела» плутония альфа-снарядами.

Исследование химических свойств кюрия весьма затрудняется сильной радиоактивностью. Свойства таких элементов приходится изучать с помощью различных сложных устройств, используя телевизионные передатчики, «механические руки» и другие «диковинки» современной атомной техники.

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.

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.

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.

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.