Юрий Фиалков - Свет невидимого

• Название: Свет невидимого
• Автор: Юрий Фиалков
• Издательство: Детская литература
• Жанр: Детская образовательная литература
• Год: 1984

Книга эта о радиоактивности. Той самой радиоактивности, которая была открыта на рубеже XIX и XX веков и которая во многом определила развитие не только физики, но и всех иных разделов естествознания.

Без малого два десятилетия назад автор уже написал книгу о том, как явление радиоактивности послужило химии и геологии, медицине и археологии, биологии и космогонии («Ядро — выстрел!», издательство «Детская литература», 1966 г.). Но события в науке в наше время развиваются стремительно. Вот почему автору свою прежнюю книгу пришлось существенно переработать и дать ей другое название.

---

А на первый взгляд все было построено логично и убедительно. Известно, что радиоактивные элементы находятся в конце Периодической системы элементов — там, где сгруппировались самые тяжелые, самые громоздкие представители этого братства. Вот почему естественным и закономерным был вывод, что тяжелые ядра атомов этих элементов неустойчивы и самопроизвольно распадаются. При распаде они выбрасывают одну или несколько частиц, превращаясь в более легкие, но зато более стабильные ядра.

Таковы были взгляды на природу радиоактивности в 20-х и начале 30-х годов. Правда, внимательный наблюдатель замечал бреши в этих позициях. Хотя бы такую. Если радиоактивность зависит от массы атомного ядра, то, вероятно, чем тяжелее ядро, тем быстрее распадаться должен радиоактивный элемент. Однако наблюдения опровергли это предположение. Так, уран, имеющий атомную массу 238, распадается в несколько миллионов раз медленнее, чем полоний с атомной массой 210.

Но все же любой из известных в то время радиоактивных элементов находился в конце системы Менделеева, и это хотя бы поясняло что-то. Но калий? Элемент с порядковым номером всего лишь 19? Согласитесь, что странно, очень странно наблюдать радиоактивность у этого легкого элемента, за которым в таблице Менделеева следует добрых шесть десятков элементов, почитающихся абсолютно, можно сказать, несокрушимо стабильными. Хотя… стабильными ли?

В 30-х годах нашего столетия существовало четыре числа, которые, произнесенные друг за другом, приводили каждого химика в трепетное состояние: 43, 61, 85 и 87.

Нет, это не пароль какой-то тайной секты. И не шифр, с помощью которого заговорщики надеются скрыть от непосвященных свою деятельность. Это просто номера клеток в Периодической системе элементов.

К середине 30-х годов поле деятельности химиков по открытию новых элементов стало сокращаться. Становилось очевидным: исходя из логики периодического закона Д. И. Менделеева, не приходится ожидать сколь-нибудь обильного урожая новых, неоткрытых пока элементов. Кто мог знать, что пройдет каких-нибудь 10–15 лет и это поле не только снова расширится — станет едва ли обозримым! Кто мог предсказать, что химия в тесном союзе с физикой начнут открывать — нет, не то слово! — начнут получать новые химические элементы, неизвестные — и снова не то слово — не существовавшие прежде. Да, элементы, стоящие нынче в таблице Менделеева за ураном, были синтезированы с помощью разнообразных ядерных реакций[3].

Но кто тогда мог догадываться о грядущем химическом Клондайке?! И поэтому каждый из тех сотен, а то и тысяч химиков, которые заняты поисками новых элементов, с надеждой вглядываются в клетки с номерами 43, 61, 85 и 87, потому что именно в этих четырех клетках таблицы Менделеева пока стоят вопросительные знаки. Конечно, пока, потому что эти элементы еще не открыты. Но, разумеется, будут открыты — ведь были же в свое время открыты их соседи.

Стоит ли говорить о том, что значит для ученого открыть неизвестный доселе химический элемент. Это прежде всего сознание, что ты своим открытием расширил горизонты химии и физики, добыл факты, представляющие непреходящую ценность для науки. И конечно, сознание того, что твое имя навсегда — на-всег-да! — войдет в историю науки.

Кого-то из исследователей интересовали мотивы, изложенные в первой из двух последних фраз, кого-то — во второй. Но описать ту напористость, тот азарт, ту горячность, с какими искали эти элементы, действительно трудно. Представьте кладоискателя, много лет ищущего сокровища, о которых ему перед отходом в вечность шепнул холодеющими губами умирающий двоюродный дедушка. Сомневаться в правдивости предка нет оснований, но вот беда: сказать точно, где зарыт клад, предок не успел. И приходится лихорадочно перекапывать родовое поместье. А заветный сундучок все не попадается.

Быть может, это развернутое сравнение даст некоторое представление об атмосфере, какая царила в лабораториях, занимавшихся поисками неизвестных элементов. Аналогия — тем более уместная, что в существовании незнакомцев сомневаться не приходилось. В самом деле, если имеются, например, элементы 84-й и 86-й, то есть если известны полоний и радон, то чем провинилась клетка с № 85? И почему вопросительный знак в этой клетке не сменить на название химического элемента?

Сменить? Но для этого надо эти элементы найти в природе. А они не отыскиваются.

Особенно раздражали химиков вопросительные знаки в клетках 43 и 61. Что до 85-го и 87-го элементов, то здесь можно тешиться мыслью, что эти элементы, будучи сильно радиоактивными (а эти элементы, безусловно, попадали в радиоактивную область), уже успели распасться.

Но 43-й и 61-й. Эти-то куда подевались?

Известие о естественной радиоактивности калия, разрушившее традиционные представления о природе радиоактивности, воодушевило искателей неуловимых элементов. Действительно, если радиоактивен легкий 19-й элемент, то тем вероятнее найти естественную радиоактивность у куда более тяжелых 43-го и 61-го. Радиоактивность этих элементов объяснила бы их неуловимость: отсутствие в недрах Земли вызвано тем, что они попросту распались.

Но предположения, пусть и самые вероятные, на научных оппонентов не действуют. Им нужны доказательства. А вот поди докажи, что 43-й и 61-й радиоактивны, если исследователи не располагали и одним атомом этих элементов.

И тут, на гребне размышлений, сомнений и огорчений блеснула удача — слово, впрочем, мало подходящее для описания хода научных исследований. Удача необходима для игры в спортлото, а в науке она, или, вернее, то слово, которым надо было заменить это определение, посещает тех, кто удачу ищет. Но ведь это и впрямь удача, что была открыта естественная радиоактивность 62-го элемента — самария.

Оказалось, что один из его изотопов — самарий-147 — способен самопроизвольно выбрасывать альфа-частицу. Правда, период полураспада этого нового естественного радиоактивного элемента оказался весьма внушительным: 100 миллиардов лет, что пояснило, почему столь слабая радиоактивность этого элемента не была замечена прежде.

Двумя годами позже, в 1934 году, выяснилось, что и другой сосед 61-го, 60-й элемент, неодим, обладает естественными радиоактивными свойствами. Теперь исчезли последние сомнения в том, что 61-й элемент существовал в далекие геологические эпохи на нашей планете, но, будучи, как и его соседи, радиоактивным, успел полностью распасться.

Загадка 43-го элемента разрешилась сходным образом. Изучение «окрестностей» этого элемента в Периодической системе с бесспорностью показало, что 43-й элемент из-за своей радиоактивности успел исчезнуть из земных недр.

Сегодня в 43-й и 61-й клетках Периодической системы вопросительные знаки сменились названиями элементов — технеций и прометий. Нарекли их такими именами ученые, которые искусственно с помощью ядерных реакций сумели получить эти элементы. Ну, а то, почему их назвали именно так, а не иначе — это уже совсем другая история и для другой книги.

Теперь, после того как было доказано с бесспорностью, что естественная радиоактивность присуща отнюдь не только тяжелым элементам, а срединным и даже легким, логично возник вопрос — а не являются ли радиоактивными (уточняю — естественно радиоактивными) и все остальные элементы системы Менделеева?

И как только вопрос был поставлен в такой плоскости, дискуссия, бывшая прежде узкоспециальной и представлявшая интерес разве для горстки физиков и химиков, занимавшихся в те годы проблемами радиоактивности, эта дискуссия перешла в общенаучную и, главное, приобрела яркую идеологическую направленность. Именно идеологическую.

* * *

Борьба материализма и идеализма. Часто представляют ее извращенно. Да, дескать, в далеком прошлом выпадали поводы, когда эти сражения были неизбежны. А сегодня? О каких сражениях может идти речь, когда идеализм давно и окончательно сражен. И стоит ли сегодня считаться с этими блаженненькими, с идеалистами?

* * *

Идеалисты в наши дни уже не уповают на имя божье. Не потрясают они и библией, как это делали сравнительно недавно. Нет, теперь такими хлипкими аргументами верх в споре с материалистами не возьмешь. Чем сильны материалисты? Фактами. Что ж, будем крыть материалистов фактами.

Итак, уважаемые господа материалисты, вы говорите, что природа находится в вечном развитии и движении. Не спорим, не спорим… Кому же придет в голову усомниться в этом!

Верно. Живые организмы появляются на свет, развиваются, рождают себе подобных, гибнут. И у нас, господа материалисты, нет никаких сомнений, что Дарвин был прав. Разумеется, дураками и невеждами были те, кто в 20-х годах затеял «Обезьяний процесс». Ведь это очевидно — человек произошел от обезьяны. А Дарвин — великий Дарвин! — был глубоко прав во всех пунктах своей эволюционной теории.