Техника - молодёжи 1995-03, страница 20

ИЗ ИСТОРИИ СОВРЕМЕННОСТИ

КУРЧАТОВА ПОПРОСИЛИ

ИЗ ТАБЛИЦЫ ЭЛЕМЕНТОВ^ ЗРЯ!

Владимир СТАНЦО

Журналистика полна курьезов... Лет 40 назад одна популярнейшая московская газета вышла с сообщением, что группой физиков из Великобритании, Швеции и США получен новый, 102-й элемент, который в честь изобретателя динамита Альфреда Нобеля назвали... кобелием.

Как вы понимаете, случилась обычная опечатка. Впрочем, довольно скоро выяснилось, что новый элемент нобелий вряд ли мог получиться в тех опытах. Его действительно открыли лишь через несколько лет, а тогда, как шутили физики, от нобелия остался лишь многозначительный символ No. Что означает это короткое слово в переводе с английского, вряд ли стоит напоминать.

В истории химии псевдооткры ия и "не-дооткрытия" случались не раз, особенно когда дело касалось элементов. Открыть новый "кирпичик мироздания" крайне престижно, особенно в наши дни, так как к середине XX века все имеющиеся в природе элементы уже были обнаружены. Синтез же новых атомных ядер — дело деликатное, трудоемкое и энергоемкое. "В грамм добыча — в год труды", — сказано о радии, который по сравнению с далекими трансурановыми элементами, тем же нобелием например, — можно считать веществом вполне ординарным.

Острое соперничество в приоритетной борьбе за новые элементы развернулось в 60-е годы между физиками из Беркли (США) и подмосковной Дубны. В то время лишь два этих научных центра располагали техникой, позволяющей не только получить новые элементы, но и доказать это. Гонку ученых подстегивало противостояние политических систем, а третий участник этих "соревнований" смог, по объективным причинам, появиться лишь к началу 80-х годов. Им стала группа немецких физиков, получившая в свое распоряжение мощный линейный ускоритель тяжелых ионов в Дармштадте.

Тяжелыми в ядерной физике называют ионы всех элементов, кроме водорода и гелия. В циклотронах и линейных ускорителях частиц такими ионами бомбардируют мишени из действительно тяжелых элементов — урана, плутония, кюрия, свинца... Но точно попасть ядром в ядро чрезвычайно трудно — очень уж малы и мишень, и снаряд: остается уповать лишь на случай (вероятность) да плотность ионных потоков. Мало того: ядра вовсе не желают сливаться, взаимодействовать, тем более что у них одноименный электрический заряд, и они, в полном соответствии с законом Кулона, испытывают не взаимное притяжение, а, наоборот, отталкивание.

Но и это не все. Доказать, что в ядерной реакции произошел синтез нового элемента, еще труднее, чем его получить. Мало того, что все, абсолютно все "новообразования" радиоактивны; время их жизни, определяемое периодом полураспада, крайне невелико — доли секунды! И вероятность образования столь же мала. Слияние иона с материнским ядром может и не случиться, а выбьет миниатюрный "снаряд" из ста

рого ядра несколько протонов и нейтронов вырвет из него кусок, и тогда никакого нового элемента, конечно же, не будет.

Рассказанного, наверное, достаточно, чтобы здравый смысл подсказал читателю, как воистину адски труден синтез новой материи. А дух соревнования не всегда способствовал установлению истины.

Физики из Америки отыгрались за фиаско с нобелием и лоуренсием (элемент 103), сосредоточив огонь критических стрел в первую очередь на результатах дубненских опытов 1964 г., в которых, как утверждали авторы, был впервые получен 104-й элемент, названный тогда же в честь И.В.Курчатова. Основания для критики были: оказался неточно определен период полураспада новых ядер, а это — одна из ключевых характеристик. Правда, немного позже, экспериментируя с уже более долгоживу-щим (не сотые доли секунды, а почти пять секунд) изотопом 104-го, дубненская группа радиохимиков во главе с И.Зварои су-

возникали еще не раз. Но — менялись времена, на смену соперничеству пришло сотрудничество и уважительное понимание трудностей — не только своих... Решили, в конце концов, обратиться к независимому арбитражу международных сообществ — союзое - химиков и физиков (в английской аббревиатуре IUPAC и IUPAP, соответственно), который рассмотрел бы все претензии и все публикации, все пожелания авторских групп, и, установив надежные критерии истины, дал бы окончательные наименования и символы новым элементам.

Образованную двумя международными союзами ученых комиссию возглавил известный англиискии физик Д.Вилкинсон. Осен ю 1991 г. эта комиссия обнародовала свои выводы, суть которых сводится к известному высказыванию кота Леопольда: "Ребята, давайте жить дружно". В то же время она указала на достаточность или, наоборот, недостаток доказательств от

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ

3 ' 9 5

мела химически идентифицировать этот элемент, доказав общность свойств его летучих соединений с подобными же соединениями гафния. И химиков никто не смог опровергнуть.

Приоритетные споры вокруг трансфер-миевых элементов (идущих в таблице Менделеева после 100-го элемента фермия)

Игорь Васильевич Курчатов (1903 — 1960) — выдающийся ученый и организатор научных иссле дований.

TICI₄+SOCI₂

A/cm

Sc

Схема дубн неких опытов по химической идентификации 104-го элемента. Идея была такая: если 104 й элемент — химически подобен гафнию, а не своим соседям по таблице — актиноидам, его хлорид должен быть так же летуч, как и хлорид гафния. Тогда осколки деления ядер 104-го, про летев по терi охроматографической колонке, осядут и могут быть зарегистрированы лишь на том ее участке, где температура резко упадет.

Образование новых атомов происходило в непосредственной близости от установки радиохимиков, сюда же подавали хлорирующие вещестаа и газ-носитель. В колонке создавали градиент температур, показанный в средней части схемы. А внизу кружочками обозначено рас пределение образовавшихся продуктов по трассе. Цветом слева выделена зона осажде ния хлоридов скандия и актиноидов, а сплош ной линией справа — гафния и его анало а Именно в этой зоне оказалось наибольшее число следов распада характерного для ядер 104-го элемента.