Девятый знак
Шрифт:
102-й и не пытались даже выделить из мишени. Было установлено, что мишень после обстрела «выбросила» несколько альфа-частиц неизвестной дотоле энергии — и этого оказалось достаточным для того, чтобы объявить о создании очередного нового элемента. Элемент был назван «нобелием» — по имени института, где проводился обстрел кюриевой мишени.
Однако с этим элементом дело обстояло не так гладко, как с предыдущими заурановыми элементами. Когда в Соединенных Штатах были повторены опыты по получению 102-го, то результаты шведских экспериментаторов не подтвердились. Символ No, появившийся было в клетке 102, сначала заколебался, а затем и вовсе исчез. Вопрос остался открытым.
Ну, а совсем недавно появился еще один «новосел» Периодической системы: обитаемой стала
В 1957 году получением 102-го начали заниматься советские химики и физики под руководством Г. Н. Флерова. Пять лет продолжались поиски. И вот получено сообщение: в лаборатории Г. Н. Флерова в Объединенном институте ядерных исследований получено более семисот атомов 102-го элемента. Масса его 256. Время жизни — 8 секунд. Еще один трансурановый элемент вписан в Периодическую систему.
В разных странах, на разных континентах ученые объединены одной мыслью, одним желанием раздвинуть границы Периодической системы как можно дальше, раздвинуть границы нашего познания.
Вы читаете сейчас эти строчки, а в лаборатории люди в белых халатах, склонившись над многочисленными приборами, внимательно следят за показаниями стрелок. Один из них что-то негромко говорит остальным и, сокрушенно покачав головой, вписывает несколько строчек в большую тетрадь, на обложке которой крупно написано: 104-й. И затем, обращаясь к своим сотрудникам, говорит: «Попробуем выбрать другие условия…»
А быть может, именно в эту минуту им, этим исследователям неведомого, повезло, может быть, стрелки показали то, что нужно, и 104-й получен.
Может быть! И если не в эту минуту, то завтра, через месяц.
А получен он будет. Наверняка!
Могу биться об заклад, что я сейчас задам вопрос, правильный ответ на который не даст, пожалуй, ни один из юных читателей. Вопрос как будто бы простой: какой химический элемент в настоящее время изучен лучше всех? Железо? Нет. Хлор? Нет! Кислород? Нет!!! Натрий? Тоже нет!
Оказывается, по химическим свойствам в настоящее время лучше всего исследованным элементом является… плутоний.
Что, неожиданный ответ? Я сам поразился, когда впервые об этом узнал. Действительно, достойного удивления в этом обстоятельстве немало. Элемент, который нам известен всего двадцать лет, изучен лучше, чем, скажем, железо, с которым люди познакомились еще на заре развития человечества. Да, да, плутоний, которого после его открытия вряд ли получили больше одной тонны, изучен лучше, чем, предположим, кремний, запасы которого на поверхности земли исчисляются астрономическим числом тонн.
Проблема получения плутония была в свое время так остра, что ею занимались сотни лабораторий в разных странах. Занимались не просто интенсивно, а прямо-таки лихорадочно. Для того чтобы выделять плутоний — и по возможности полнее — из продуктов распада содержимого атомных реакторов, нужно было всесторонне изучить его свойства и свойства многочисленных его соединений. Над одними и теми же проблемами работали разные лаборатории. После того как многие из этих исследований были опубликованы, оказалось, что многие ученые приходили к одним и тем же выводам принципиально разными путями.
Все это и явилось причиной того, что не осталось буквально ни одной области химии плутония, куда бы не заглянул пытливый и острый взгляд химика-исследователя.
Хотя сам факт получения искусственных элементов сам по себе являлся поразительным, все-таки когда были изучены свойства первых заурановых элементов, то результаты оказались в высшей степени неожиданными. Выяснилось, что все эти элементы очень похожи по своим химическим свойствам. Так, все они в водных растворах могут давать соли с валентностью металла +3.
С другой стороны, многие заурановые элементы во многом напоминают уран. Пришлось бы очень долго перечислять однообразные факты чрезвычайной схожести этих элементов. Но здесь читатель может поверить автору на слово.
Вопрос здесь может быть другой: что же в этой схожести могло удивить химиков? Похожи так похожи. Однако утверждение еще не ответ на вопрос.
Пусть читатель закроет рукой или листком бумаги группу элементов на Периодической системе, которая обозначена как семейство актиноидов (почему так назвали семейство заурановых элементов, мы поясним чуть позже). Теперь таблица Менделеева выглядит точно так, как в конце 40-х годов, когда об искусственных заурановых элементах ничего известно не было. Представим себе химика того времени, пользующегося этой таблицей. Что мог сказать ученый о свойствах еще не существовавшего тогда элемента 93? Он мог бы рассуждать приблизительно так: «Если элемент 93 будет открыт или получен искусственно, то его квартира — клетка 93 — окажется в седьмой группе Периодической системы, под элементом рением. Значит, по свойствам 93-й должен походить на рений, как рений, в свою очередь, походит на технеций и марганец».
С такой же уверенностью этот химик мог предсказать, что 94-й элемент будет похож на осмий, потому что именно под осмием должна была находиться незаселенная в те годы еще квартира № 94 в доме «Группа № 8» по улице «Периодической системы».
Однако ничего подобного не оказалось. Заурановые элементы ничуть не походили на своих предполагаемых аналогов, зато были похожи друг на друга если не как близнецы, то как родные братья, наверное. Оказалось, что эти элементы и являются родными братьями не только по рождению, а так сказать, и по духовному или, вернее, химическому единству.
Читатель, наверное, уже обращал внимание на то, что в Периодической системе элементов после элемента с порядковым номером 56 следует клетка, в которой стоят номера 57–71. 15 элементов в одной клетке! Или, говоря вернее, 15 клеток в одной. В чем тут дело? Какова причина этого, на первый взгляд, странного явления?
Известно, что внешняя электронная оболочка атома каждого элемента Периодической системы отличается от внешней электронной оболочки атомов соседних элементов. Так, например, литий имеет один электрон на внешней электронной оболочке, бериллий — два, бор — три и т. д. Многим также должно быть известно и то, что именно это число электронов на внешней электронной оболочке определяет химические свойства элемента. Вот элемент лантан — первый член выделенного нами семейства, которое носит название лантаноидов, то есть лантаноподобных. У лантана на внешней электронной оболочке имеется три электрона. Поэтому лантан и является трехвалентным. Мы должны были бы предполагать, что следующий за лантаном элемент — церий — должен иметь на внешней электронной оболочке четыре электрона. Однако на внешней электронной оболочке церия, как и у лантана, три электрона. Куда же девается лишний электрон? Оказывается, он заполняет одну из внутренних электронных оболочек. То же самое наблюдается и у следующих лантаноидов. Все они: и празеодим, и неодим, и прометий, и другие, все — по элементу 71 — имеют во внешнем электронном слое три электрона, а заполняются у них внутренние электронные оболочки. Вот почему эти 15 элементов чрезвычайно похожи друг на друга по своим химическим да и физическим свойствам.