Девятый знак
Шрифт:
Точно такая же картина наблюдается в случае элементов, следующих в Периодической системе за актинием. У тория — соседа актиния — тоже заполняется не внешняя электронная оболочка, а одна из внутренних. То же самое у элементов протактиния, урана и всех полученных до настоящего времени заурановых элементов. Поэтому заурановые элементы вместе с ураном, протактинием и актинием, подобно лантаноидам, выделяются в отдельное семейство актиноидов. Таким образом, в Периодической системе появилась еще одна «многокомнатная квартира» — клетка, которая вмещает в себя номера с 89-го по 103-й.
Сейчас уже с полной уверенностью можно предсказать, что семейство актиноидов будет завершаться 103-м
Можно даже заключить, что электронная оболочка этого еще не полученного элемента будет подобна электронной оболочке гафния. Впрочем, для такого заключения не надо быть особенным провидцем — для этого достаточно иметь перед глазами Периодическую систему элементов.
Когда были изучены свойства первых из полученных заурановых элементов, стало понятным, почему оказались безрезультатными поиски этих элементов в природе. Периоды полураспада даже самых долгоживущих из них столь невелики в сравнении с временем существования нашей планеты, что за это время они успели полностью распасться.
Впрочем, если бы все положения ученые брали на веру, то вряд ли появились бы многие из тех замечательных открытий, которыми так богато наше время. Сразу возникли вопросы. Во-первых, нельзя ли обнаружить заурановые элементы вне Земли, в атмосфере звезд, поскольку нам известна характеристика спектра этих элементов? И вопрос второй: не могут ли некоторые из заурановых элементов образовываться в природе в настоящее время, пусть даже в самых небольших количествах?
Лучше будет разобрать все эти вопросы по порядку. Итак, нельзя ли попытаться обнаружить заурановые элементы где-нибудь во Вселенной?
Тут надо еще раз напомнить, что спектроскопические методы исследования, с помощью которых элемент гелий был открыт сначала на Солнце, а потом уже на Земле, обладают чрезвычайной чувствительностью, Но все же спектроскопия не позволила обнаружить во Вселенной присутствия хотя бы небольших следов плутония или других заурановых элементов. Не дали желаемых результатов и другие методы исследования.
Ответ на заданный вопрос пришел оттуда, откуда его меньше всего ждали. Его помогли найти… историки. Химия не раз оказывала большие и малые услуги историкам и особенно археологам: то надо было определить состав какого-нибудь древнейшего сплава, то с помощью анализа чернил установить дату рождения рукописного документа. Но чтобы историки помогали химикам — такое, пожалуй, встретилось впервые. Но об этом следует рассказать подробнее, тем более что начинать придется издалека.
…Начинать придется с 4 июля 1054 года. В этот день или, вернее, в эту ночь астроном пекинской обсерватории Большого Дракона Ма Туан-лин, как обычно, вышел на центральную площадку наблюдать небо. Он некоторое время внимательно смотрел на звезды и, убедившись, что расположение светил в точности совпадает с предсказанным, приготовился записать свои вычисления в толстую тетрадь, которую вел уже много лет. Но кисточка так и не дошла до сосуда с тушью: рука повисла в воздухе. Вдруг астроном заметил — почти над головой — какую-то довольно яркую звезду. Еще вчера ее не было на этом месте. Не писалось о ней ничего и в тех старинных книгах, содержание которых Ма Туан-лин знал хорошо, будучи настоящим ученым. На следующую ночь звезда появилась на небе задолго до того, как солнце уступило свое время ночи. На улицах толпились сотни людей и громко обсуждали это невиданное зрелище.
В
Однако пришелица сияла на небе всего около двух месяцев, а потом яркость ее свечения стала быстро уменьшаться. Через полгода она уже ничем не выделялась среди других звезд. А еще через год на том же участке, где была Гостья, снова зияла, как и за два года до того, чернота неба.
Когда историки разыскали записи средневекового китайского ученого, то меньше всего заинтересовали они астрономов. Дело в том, что Ма Туан-лин описал явление, которое очень хорошо известно современной астрономии и носит название «сверхновых звезд». Образование новых звезд сравнительно часто можно наблюдать на небосклоне. Правда, исключительно яркие звезды, какой была «сверхновая-1054», наблюдаются очень редко. Но при изучении неба с помощью телескопа открытие «сверхновой» — дело довольно обычное. Когда в 1948 году на то место небосклона, где была Гостья, описанная Ма Туан-лином, навели радиотелескоп, то установили, что оттуда идет интенсивный поток радиоволн. Это явление говорило об очень многом…
Я подозреваю, что нетерпеливый читатель прервет меня вопросом: «Почему на протяжении целой страницы здесь идет речь о ком угодно: об астрономах, историках, радиоастрономах и ни разу не упоминаются химики?» Вопрос законный. Химики сейчас появятся, появятся обязательно, хотя бы потому, что мощный поток радиоволн, идущий с того места, которое занимала «сверхновая-1054», прежде всего касается именно их.
Известно, что источниками радиоволн и космических лучей, идущих к Земле из мирового пространства, являются вспышки новых звезд. Эти вспышки, как считают теперь, являются следствием образования и распада элементов.
Источником энергии Солнца является реакция превращения водорода в гелий. Но наше светило — сравнительно молодая звезда. Во Вселенной же существуют звезды постарше — те, у которых значительная часть водорода «выгорела», превратилась в гелий. Что же, такое светило затухает? Оказывается, что нет. Ядра атома гелия, сливаясь, образуют атомы углерода.
Есть основания считать, что чем старше звезда, тем более тяжелые элементы возникают на ней. Но очевидно, что такое укрупнение не может идти бесконечно. На каком же элементе обрывается этот процесс увеличения порядкового номера элементов на звездах?
Все предположения сводятся к тому, что таким элементом станет… калифорний. Дело в том, что новые звезды обладают общей особенностью: период полузатухания их яркости (т. е. время, за которое яркость свечения уменьшается вдвое) составляет приблизительно 55 дней. А это почти точно соответствует периоду полураспада калифорния (с атомным весом 254).
Так свершались судьбы развития элементов во Вселенной. Непрерывное увеличение порядкового номера и атомного веса элементов, образующих звезду, приводит к повышению плотности и уменьшению яркости свечения звезды. Затем, когда в массе звезды накопится много калифорния, происходит ядерный взрыв — и калифорний, а также другие тяжелые элементы распадаются, образуя более легкие элементы.