Юный техник 1970-01, страница 26

Оказалось, что повышенная или пониженная валентность элементов, их химическая активность зависят от того, насколько прочно электроны связаны с ядром. Но чем определяется прочность этих связей, почему она не одинакова даже у внешних электронов? Над этим долго, но без особого успеха ломали головы в тиши кабинетов. Поэтому с таким понятным оживлением участники юбилейного менделеевского съезда встретили гипотезу, высказанную в докладе ленинградского профессора Сергея Александровича Щукарева.

— Некоторые поверхностные электроны атома, — сказал он, — кроме сгущения плотности, где, как мы обыкновенно думаем, находится весь электрон, имеют еще маленькие добавочные сгущения плотности, лежащие ближе к ядру. В результате от этого электрона, подобно кораблику, плавающему на поверхности атома, как бы спускается цепь с якорем, которая крепко связывает его с ядром.

Другие внешние электроны таких дополнительных сгущений не имеют. Однако они обладают другой любопытной особенностью, которая регулирует их положение на орбитах (оболочках), прочность связей с ядром, а значит, и химическую активность. Дело в том, что электроны могут иметь самую разнообразную симметрию — скажем, двух-, четырех- или восьмилепесткового цветка. И в атоме должна складываться такая ситуация. Если на какой-то внутренней орбите не окажется электронов, например, четырехлепестковой формы, то именно такой электрон «перепрыгнет» сюда с внешней орбиты, и его связь с ядром, естественно, увеличится. Однако если на внутренних орбитах уже есть представители семейства «близнецов», то они за счет своей формы будут как бы поддерживать собратьев на более почтительном от ядра расстоянии, не давая установить с ним прочные электромагнитные связи. Оставшись «без присмотра», эти-то электроны и оолегчают вступление элемента в химические реакции, то есть определяют их активность, свойства, а значит, и место в таблице Менделеева.

Такова новая идея профессора С. А. Щукарева об электронной структуре атомов. Сегодня еще трудно сказать, насколько она соответствует истинной картине. Однако, как сообщил на съезде ленинградский ученый, на основании этой гипотезы он рассчитал свойства тран£уранов вплоть до.- 173-го элемента1

Обрати внимание, читатель: Менделеев, используя установленную им количественную связь между возрастанием атомного веса и периодическим изменением химических свойств, предсказывал существование в природе еще не открытых элементов. Химики же нашего поколения, уже познав качественный смысл великого закона, предсказывают свойства не существующих в природе элементов — тех, что начали создаваться средствами ядерной физики. Это еще один пример того, как очередные достижения науки раскрывают новые потенциальные возможности открытия, сделанного столетие назад.

У главного закона химии счастливая судьба: он постоянно обогащается, становится глубже его содержание, полнокровнее смысл. Еще сравнительно недавно химики почтительно «снимали шляпу» перед неприступностью так называемых благородных газов, которые решительно отказывались вступать в химические реакции. А посему их выделили в особую, нулевую группу. Но сегодня уже получено около 50 соединений ксенона, криптона и радона, <и мнимых недотрог водворили в группу номер VIII.

И еще (прежде чем перевести взгляд «направо») одна интересная мысль относительно самой таблицы — вернее, заселяющих ее и, казалось бы, давно понятных нам элементов. Задумывались ли вы, почему «мертвые» атомы, разбросанные по вселенной, в определенных комбинациях способны рождать жизнь? Как, за счет каких таинственных свойств атомов материальное становится еще и духовным? По-видимому, к великому акту творения природы приложили руку не только электроны. Это уже биохимический механизм, и он намного сложнее, чем обычная химическая реакция.

Мы сидим с профессором С. А. Щукаревым в кабинете-музее Менделеева, и он делится со мной еще одной своей идеей.

— Известно, что чем больше заряд ядра, тем быстрее вращаются вокруг него электроны, тем сильнее создаваемые ими магнитные поля. Мне думается, — говорит он, — что биохимики недооценивают их роль в организме. По-видимому, именно эти поля служат сильнейшими катализаторами химических процессов, идущих в живой клетке. Благодаря им наш организм не просто, так сказать, магнитофон, в котором записана мертвая наследственная информация, а «живой магнитофон», в котором эта информация реализуется в виде биохимических реакций.

Рано или поздно мы докопаемся до роли электронов, магнитных полей, а может быть, и каких-то других факторов в жизненных процессах, происходящих на молекулярных уровнях. А тогда — о, тогда свершится нечто большее, чем овладение атомной энергией или полет в космическое пространство: медики смогут увеличивать сообразительность, улучшать память человека, повышать его интеллект. И человечество пойдет вперед семимильными шагами...

24