Можно ли сделать золото? Мошенники, обманщики и ученые в истории химических элементов
Шрифт:
Прошло несколько лет упорных исследований, пока было обнаружено, что соответствующие конечные продукты радиоактивных рядов, которые вначале называли радий G, актиний D и торий D, являются не чем иным, как свинцом. Однако был ли это тот же свинец, который получают из руды на предприятиях и применяют в промышленности и технике? Появившиеся сомнения рассеялись лишь тогда, когда определили его атомную массу, а затем, с помощью масс-спектрографических исследований, подтвердили, что речь идет о различных изотопах свинца:
радий G (свинец ряда урана) -- свинец-206
актиний D (свинец ряда актиния) -- свинец-207
торий D (свинец ряда тория) -- свинец-208
Свинец естественного происхождения состоит, как
Естественный свинец состоит из устойчивых изотопов: 204 (1,4 %), 206 (26,3 %), 207 (20,8 %) и 208 (51,5 %)[57]. Поэтому относительная атомная масса свинца вычисляется из различных вкладов отдельных изотопов и в среднем дает значение 207,2. В результате непрерывных радиоактивных превращений содержание свинца на Земле постоянно увеличивается. Сейчас на нашей планете свинца больше, чем было в момент ее образования.
Начальный представитель ряда урана -- природный изотоп [238]U -- распадается с периодом полураспада около 4,5 миллиардов лет. Поэтом образуются, помимо других, элементы 88 (радий), 86 (радон--эманация радия), 84 (полоний) и, наконец, 82 (свинец).
Естественный распад урана, протекающий с постоянным выделением энергии, нельзя искусственно ускорить. Должно пройти более 60 миллионов лет, чтобы из 1 кг урана в конце концов образовалось 10 г свинца. Когда физики-атомщики попытались форсировать это превращение, чтобы высвободить, быть может, огромные количества энергии в кратчайшее время, они, как известно, потерпели неудачу.
Значительно позднее, после открытия рядов радиоактивного распада, стало ясно, что и не будучи алхимиком, надо признать существование естественного распада радиоактивных элементов. Поэтому в 1919 году известие о первом искусственном, рукой человека проведенном, превращении атома стало сенсацией. Что же все-таки в конце концов, права алхимия? Напомним, что при искусственном превращении элемента азота в элемент кислород Резерфорд выбил из ядра атома протон. В качестве снаряда он в свое время использовал тяжелые альфа-частицы.
Согласно атомной модели Резерфорда -- Бора ядро атома состоит из определенного числа протонов, равного заряду ядра или порядковому номеру атома в периодической системе. Так, ядро атома свинца содержит 82 протона, ядро таллия--81, ядро ртути--80, ядро золота -- 79.
Как известно, еще в 1913 году Содди предложил "рецепт" для получения золота с помощью ядерной физики: золото можно было бы "сделать" из соседних элементов отщеплением (либо присоединением) одной и более альфа- либо бета-частиц или протона. Иначе говоря, полученный любым путем атом с 79 протонами является, безусловно, золотом. Немало людей в то время считали, что лучше было бы получить это золото искусственным превращением ядра на основе новейших данных Резерфорда: из таллия -- отщеплением 2-х протонов; из ртути--отщеплением 1-го протона: из свинца -- отщеплением 3-х протонов.
Если исходить из превращения, осуществленного английским физиком
[14]N + [4]He [17]O + p
из ртути должно получаться чистое золото, например, по уравнению: [196]Hg + [4]He [197]Au + 3p
Мы ни в коем случае не возьмемся утверждать, что физики преследовали именно такую цель, когда настойчиво бомбардировали альфа-лучами элемент за элементом, желая повторить на других атомах ядерное превращение, наблюдавшееся для азота. Однако последователи алхимии утверждали, что в один прекрасный день очередь дойдет и до ртути, хоть она и занимает в периодической системе только 80-е место[58].
Прогулки по свинцовым крышам
Строго говоря, естественный радиоактивный распад урана и радия
В начале 1924 года такая отчаянная гипотеза получила новую пищу благодаря данным, опубликованным в специальной литературе. Некая Стефания Марацинеану, родом из Румынии, в бюллетене Румынской академии сообщала, что она открыла своего рода индуцированную искусственную радиоактивность. Под действием солнечных лучей свинец становился радиоактивным. Ученый мир был поражен. Еще никому не удавалось превратить устойчивые элементы в искусственно радиоактивные.
Чтобы экспериментально подтвердить свою поразительную научную находку, Марацинеану отправилась в Париж. Она получила место ассистента в Радиевом институте Марии Кюри и начала работать над диссертацией. При содействии астронома Деландра Стефании Марацинеану была даже предоставлена возможность доложить о результатах исследований форуму Парижской академии наук и опубликовать их в "Отчетах Парижской академии наук". Чтобы доказать правильность открытия, Марацинеану дошла до самых несообразных идей. Ей казалось недостаточным выставлять свинцовую жесть на солнце, чтобы потом выявить ее радиоактивность. В поисках такого превращения, для наиболее интенсивного воздействия солнечного света она залезла на древнюю крышу Парижской обсерватории и расставила там свои электроскопы чтобы делать измерения радиоактивности на месте. Конечно, для прохожих она представляла очень забавную картину!
Стефания Марацинеану систематически совершенствовала постановку экспериментов. Она испытывала куски свинцовой крыши и установила: свинец с южной стороны башни значительно активнее, чем с северной. Это она якобы доказала, обнаружив, хотя и слабое, альфа-излучение. Обратная сторона свинцовых черепиц, не подвергавшаяся воздействию солнца, во всех случаях не показывала активности.
Примечательно, что радиоактивность не исчезла в течение нескольких месяцев. У Марацинеану уже была готова теория об "обратном превращении" свинца в радиоактивный полоний и другие продукты распада; она лихо двигалась назад по радиоактивному ряду. Покровитель и поклонник Марацинеану, профессор Деландр, дополнил ее гипотезу: быть может, солнечные лучи могли вызвать взрывы в некоторых атомах. А если не только солнце? Если это то таинственное проникающее космическое излучение, о существовании которого уже известно с некоторых пор? Деландр обнародовал это на заседании Академии наук.
В конце 1928 года широко известный научно-популярный немецкий журнал "Умшау" с воодушевлением сообщил, что открытие Марацинеану обещает много научных и технических чудес. Теперь наконец можно будет провести обратное превращение свинца в другое, радиоактивное, вещество, а также превращать и другие металлы.
Превращать свинец в радий или даже в золото -- какие открывались перспективы! Что же можно обнаружить, если провести анализ свинцовых крыш, которые десятилетиями подвергались воздействию солнца? Когда в середине 1929 года Марацинеану опубликовала свои данные, удивление было полным: анализы показали присутствие ртути. Но, прежде всего, она нашла в свинце Парижской обсерватории... золото! До 0,001 %. Ибо, когда исследовательница взяла для спектральной пробы свинец с таким же содержанием золота, линии золота дали ту же интенсивность. Вывод: с течением времени часть свинца превратилась на солнечном свету в ртуть, а около одной тысячной процента -- в золото! Как предполагал еще Тиффро, солнечный свет каталитически воздействовал на "процесс созревания" золота. Не только в Мексике, но и во Франции тоже!