Можно ли сделать золото? Мошенники, обманщики и ученые в истории химических элементов
Шрифт:
После того, как стала известна гипотеза об устойчивых элементах вблизи порядковых номеров 114, 126, 164, исследователи всего мира набросились на эти "сверхтяжелые" атомы. Некоторые из них, с предположительно большими периодами полураспада, надеялись обнаружить на Земле или в Космосе, по крайней мере в виде следов. Ведь при возникновении нашей Солнечной системы эти элементы так же существовали, как и все прочие.
Следы сверхтяжелых элементов -- что следует под этим понимать? В результате своей способности самопроизвольно делиться на два ядерных осколка с большой массой и энергией эти трансураны должны были бы оставить в находящейся по соседству материи отчетливые следы разрушения. Подобные следы можно увидеть в минералах под микроскопом
Следы сверхтяжелых элементов искали в марганцевых конкрециях из глубин океана, а также в водах после таяния ледников полярных морей. До сих пор безрезультатно. Г. Н. Флеров с сотрудниками исследовал свинцовые стекла древней витрины XIV века, лейденскую банку XIX века, вазу из свинцового хрусталя XVIII века. Сначала несколько следов самопроизвольного деления указали на экасвинец-- 114-й элемент. Однако, когда дубнинские ученые повторили свои измерения с высокочувствительным детектором нейтронов в самом глубоком соляном руднике Советского Союза, то положительного результата не получили. На такую глубину не могло проникнуть космическое излучение, которое, по-видимому, вызвало наблюдавшийся эффект.
В 1977 году профессор Флеров предположил, что он наконец обнаружил "сигналы нового трансурана" при исследовании глубинных термальных вод полуострова Челекен в Каспийском море. Однако число зарегистрированных случаев было слишком мало для однозначного отнесения. Через год группа Флерова зарегистрировала уже 150 спонтанных делений в месяц. Эти данные получены при работе с ионообменником, заполненным неизвестным трансураном из термальных вод. Флеров оценил период полураспада присутствовавшего элемента, который он еще не смог выделить, миллиардами лет.
Другие исследователи пошли иными путями. Профессор Фаулер и его сотрудники из Бристольского университета предприняли эксперименты с аэростатами на большой высоте. С помощью детекторов малых количеств ядер были выявлены многочисленные участки с зарядами ядер, превышающими 92. Английские исследователи считали, что один из следов указывает даже на элементы 102...108. Позднее они внесли поправку: неизвестный элемент имеет порядковый номер 96 (кюрий).
Как же попадают эти сверхтяжелые частички в стратосферу земного шара? До настоящего времени выдвинуто несколько теорий. Согласно им, тяжелые атомы должны возникать при взрывах сверхновых звезд либо при других астрофизических процессах и достигать Земли в виде космического излучения или пыли -- но только через 1000 -- 1 000 000 лет. Эти космические осадки в настоящее время ищут как в атмосфере, так и в глубинных морских отложениях.
Значит, сверхтяжелые элементы могут находиться в космическом излучении? Правда, по оценке американских ученых, предпринявших в 1975 году эксперимент "Скайлэб", такая гипотеза не подтвердилась. В космической лаборатории, облетавшей Землю, установили детекторы, поглощающие тяжелые частички из космоса; обнаружены были лишь треки известных элементов. Лунная пыль, доставленная на Землю после первой посадки на Луну в 1969 году, не менее тщательно обследовалась на присутствие сверхтяжелых элементов. Когда нашли следы "долгоживущих" частичек до 0,025 мм, некоторые исследователи сочли, что их можно приписать элементам 110-- 119.
Аналогичные результаты дали исследования аномального изотопного состава благородного газа ксенона, содержащегося в различных образцах метеоритов. Физики высказали мнение, что этот эффект можно объяснить лишь существованием сверхтяжелых элементов. Советские ученые в Дубне, которые
Атомная масса 500. Где границы вещественного мира?
В июле 1976 года, как будто специально к 200-летнему юбилею США, мир облетело сообщение, которое отметили как научную сенсацию высшего порядка. Америка открыла элемент 126 с относительной атомной массой 350! Первый представитель гипотетических суперактиноидов, к которым должны принадлежать элементы от 122 до 153, был найден. Его назвали бисентениум -- в честь 200-летия независимости США. Открывателями, прославившими себя, оказались Роберт Джентри из Национальной лаборатории в Ок-Ридже и несколько сотрудников из Калифорнийского государственного университета.
Многие годы Джентри занимался "радиоактивными нимбами", присутствующими в различных минералах и называемыми также ореолами. Последние образуются в результате альфа-излучения радиоактивных атомов, которое разрушает кристаллическую решетку. Можно измерить размеры этих нимбов под микроскопом и затем оценить энергию альфа-частиц. Еще в 1935--1940 годах австрийский физик Иозеф Шинтльмейстер бился над разрешением той же проблемы. Он был одержим идеей о наличии неизвестных элементов в минералах типа слюды. Его особенно интересовали плеохроические нимбы, которые возникают вследствие радиоактивных включений. Некоторые из нимбов были так велики, что должны были вызываться альфа-излучением с необычно большой энергией. Позднее профессор Шинтльмейстер работал в Россельдорфе и продолжал поиски, хотя и безрезультатные, этих загадочных альфа-излучений. До последнего времени он неустанно обменивался научными мыслями с профессором Флеровым.
Неизвестно, знал ли Джентри о работах Шинтльмейстера. Однако он шел по тому же следу. В биотите с Мадагаскара Джентри обнаружил неожиданно большие нимбы -- гигантские ореолы. Они должны были возникнуть под действием альфа-частиц с энергией 14 МэВ. Однако среди известных нуклидов нельзя обнаружить альфа-излучателей такого рода. Джентри и его сотрудники считали, что такие гигантские нимбы можно объяснить распадом сверхтяжелого элемента.
Американцы сняли рентгеновские спектры предполагаемых сверхтяжелых элементов индуцированием потоком протонов и приписали найденные значения элементу 126, а также элементам 116, 124 и 127. Такая смелость задела за живое ученых всего мира. Несколько исследовательских групп устремились перепроверять ошеломляющие данные Джентри. Особенно велики в этом заслуги сотрудников Института ядерной физики имени Макса Планка (Гейдельберг) под руководством профессора Повха. В конце 1976 года последовало разочарование. Повх хладнокровно объявил, что американцы стали жертвой как эффекта загрязнений, так и неправильной интерпретации данных рентгеноспектроскопии. Все рентгеновские полосы, отнесенные к сверхтяжелым элементам, на самом деле происходят от обычных элементов, главным образом от церия. "На такие ошибки надо смотреть философски,-- утешал Повх.-- Тот, кто неустанно всю свою жизнь ищет какую-либо вещь, вдруг верит в то, что он ее действительно нашел. Со мной как-то произошло то же самое".
С тяжелым сердцем начал Джентри сам развенчивать свое "открытие". В конце концов он подверг бомбардировке в синхротроне тот же кусок биотита, в котором он в свое время якобы находил бисентениум. Таким путем Джентри хотел получить рентгеновские линии, отнесение которых не подвергалось бы критике коллег. На этот раз Джентри уже не нашел никаких указаний на сверхтяжелые элементы с порядковыми номерами от 105 до 129. Не нашел и тогда, когда повысил чувствительность определений до 5*10[8] атомов в каждом гигантском ореоле.