<< Пред. стр.

стр. 6
(общее количество: 19)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>

то другие покажут это.
Однако вернемся к точной науке. Вернемся к Вильяму Рамзаю, который
совместно с Содди действительно впервые указал на превращение элементов.
Когда в 1906 году Вильгельм Оствальд посетил англичанина в его
лондонской частной лаборатории на Риджент-стрит, Рамзай тотчас же познакомил
гостя с результатами своих новых опытов. Оствальд, который приобрел прочную
славу как один из основоположников современной физической химии, слушал
сообщение Рамзая с возрастающим удивлением. Вещи, излагаемые английским
ученым "способны были поднять волосы дыбом у всякого правоверного химика",
-- так комментировал Оствальд новейшее открытие своего коллеги в "Хемикер
цейтунг" от 24 июля 1907 года в статье под заголовком "Трансмутация
элементов".
Рамзай тщательно берег несколько белых кристалликов на часовом стекле.
Если несколько крупинок этого вещества он помещал в пламя, то спектроскоп
обнаруживал характерную красную линию элемента лития. Ну что же, ничего
особенного, -- подумал Оствальд. Однако эту соль лития Рамзай получил
действием эманации радия на раствор соли меди. Как ни поразительно это было,
видимо, эманация, как своего рода философский камень, превратила медь в
литий. В этом не было сомнения, ибо Рамзай был убежден, что принял все
возможные меры предосторожности, чтобы избежать привнесения лития извне.
Через год, в июле 1907 года, после многих дальнейших опытов Рамзай
опубликовал это открытие в английском журнале "Нейчур". Немецкий перевод дал
журнал "Цейтшрифт фюр ангевандте хеми" 2 августа 1907 года под броским
заголовком "Эманация радия. Превращение элементов". Научный мир был
ошеломлен, ибо все знали, с какой скрупулезной точностью работает Рамзай. До
сих пор его искусство экспериментатора вызывало к нему величайшее уважение.
Что же, неужели действительно появился еще один пример превращения элементов
с помощью радиоактивных веществ? Конечно, было достаточно критических
высказываний, выражавших сомнение.
В июле 1908 года мадам Кюри и ее сотрудница Гледич разгадали эту
загадку: при воспроизведении опыта Рамзая можно было обнаружить литий, но
лишь тогда, когда использовались приборы из обычного лабораторного стекла. В
случае платинового оборудования проба на литий оказывалась отрицательной.
Следы лития из стекла обманули даже опытного практика, Рамзая, так что ему
почудилась трансмутация меди в литий.
Что поделать! Рамзай согласился, что превращение в элемент литий не
подтвердилось. Однако в остальном он остался верен своему воззрению: в
настоящее время принципиально осуществима трансмутация элементов.
Возможность для такого превращения он видел в огромной энергии, заключенной
в радиоактивном веществе. Если это подтвердится, писал Вильям Рамзай в своих
"Опытах" вышедших в свет в 1908 году, то трансмутация элементов уже не
покажется бессмысленной мечтой. Тогда окажется, что открыт философский
камень; вполне вероятно, что осуществится и другая мечта средневековых
философов, а именно: будет получен эликсир жизни, Высказывания такого рода
не всегда вызывали сочувствие у собратьев по науке. Рамзая, как, впрочем, и
Крукса, упрекали в том, что он хочет придать химии "средневековые черты".
Это направление непременно должно было привести к кризису в химии.
Не поддаваясь таким высказываниям, сэр Вильям Рамзай разрабатывал
дальше свою теорию. На общем заседании химического общества в Лондоне, 25
марта 1909 года, в докладе "Элементы и электроны" он объявил, что, с его
точки зрения, все элементы отличаются только различным числом электронов и
потому могут превращаться друг в друга. Нужно только либо отщепить, либо
присоединить электроны.
Рамзай признался, что до последнего времени считал это воззрение
утопией, ибо не знал, как его осуществить на практике. Теперь таким
средством мы располагаем; по его мнению, это -- радиоактивное излучение, что
подтверждается превращением радия в гелий. Рамзай доложил слушателям о своих
самых последних экспериментах: попытке перевести серебро в другой элемент с
помощью радиоактивного излучения. К сожалению, результат пока что был
отрицательным. Рамзай умолчал о том, какой именно элемент он надеялся
получить из серебра. Однако многим было ясно, что это могло быть лишь
золото!
Было ли это желанной "реабилитацией" классической алхимии? Такой
поворот был неожиданным -- ведь алхимия, казалось, давно была выброшена на
свалку истории. Ее последние приверженцы, махнув рукой, сознавались, что
тайна получения философского камня безвозвратно ушла из этого мира вместе с
последним умельцем. А то, что было написано в старых алхимических рукописях,
как известно, мало чего стоило.
И вот теперь наступила великая победа. Радиоактивность привела к
возрождению алхимии -- так, по крайней мере, считали ее приверженцы.
Высокочтимые ученые должны были признать, что химические элементы можно на
практике превратить друг в друга.
Публикация Рамзая о "трансмутации" меди в литий вначале тоже послужила
для современных алхимиков "доказательством" того, что обычные металлы ведут
себя так же, как радиоактивные элементы. А уж к твердо установленному факту
превращения радиоактивных элементов ничего не добавишь: образуется же радий
из урана, который сам, проходя через ряд превращений, становится свинцом.
Это ли не долгожданное подтверждение алхимического учения?
Истолкование радиоактивного превращения элементов было для поруганной
алхимии вопросом чести. Принципиально было безразлично, превращается ли уран
в радий, медь в литий или ртуть в золото. Старые и новые алхимики победно
заявляли: ведь достаточно было нескольких миллиграммов радия, чтобы
разрушить ту искусно созданную стену предрассудков, которая была воздвигнута
против святого учения о превращении элементов.
"Забавно наблюдать, как в газетах и иллюстрированных еженедельниках в
рубрике "Наука и техника" весьма осторожно подготавливают непосвященную
публику к назревающему повороту",-- эти слова появились в 1908 году в статье
одного из энтузиастов под вызывающим заголовком "Триумф алхимии.
(Трансмутация металлов)". Приверженцы алхимии аргументировали в споре
по-своему. Каждому, мол, известно, что наука развивается бурно.
Следовательно, овладение произвольным превращением элементов является лишь
вопросом времени, и тогда мы узнаем, как искусственно получить золото в
любых количествах. Предсказание Гиртаннера было-де справедливым, однако оно
относится к XX столетию, а не к XIX. А что такое сто лет по сравнению с
почти трехтысячелетней историей алхимии?

Исследователи атома или алхимики?

Фредерик Содди, один из великих пионеров исследования атома, в докладе
на заседании британских естествоиспытателей в 1913 году будто предугадал
тайные чаяния алхимиков. "Нельзя считать невозможным превращение таллия или
ртути в золото,-- писал исследователь радия.-- Проблема состоит лишь в том,
чтобы удалить альфа-частицу из таллия либо альфа- и бета-частицы -- из
ртути. Подобным же образом можно было бы получить золото из свинца, удалив
из него одну бета-частицу и две альфа-частицы".
Таким образом, "рецепт", столь открыто предложенный Содди, сводился к
простому, на первый взгляд, превращению атома с выделением альфа- или
бета-излучения. Вопрос заключался лишь в том, можно ли это вообще
осуществить на практике? Сам Содди считал, что для проведения таких
превращений достаточно применения высокого электрического напряжения --
порядка нескольких миллионов вольт. Однако в те времена еще не располагали
такой энергией. Значит, следовало подождать с получением золота. Да и было
ли это вообще целью исследователей атома?
Когда в 1903 году была впервые научно доказана реальность превращения
элементов и вечно неисправимые спорщики кричали о триумфе алхимии,
исследователей атома меньше всего волновала проблема искусственного
получения золота. Обосновать явление радиоактивных превращений,
сопровождающееся выделением огромных запасов энергии,-- вот в чем
исследователи видели свою непосредственную задачу. Новые пути для ученых
открыла знаменитая формула Эйнштейна Е=тс[2], полученная в 1905
году, которая объясняла взаимосвязь между энергией и массой. Из формулы
следовало, что теоретически возможно из 1 г вещества при полном его
превращении высвободить энергию в 25 миллионов киловатт. Это -- колоссальная
величина. Такое количество энергии получается при сгорании 250
железнодорожных вагонов высокосортного каменного угля.
Ученые пытались ответить на вопрос, как можно осуществить превращение
массы в энергию, иначе говоря: искусственно вызвать процесс радиоактивного
распада. Им всегда приходилось брать в качестве примера радий. Содди очень
метко сравнил бурлящий энергией атом радия с волшебной лампой Аладина из
сказок 1001 ночи. Из радия тоже можно извлечь неиссякаемое богатство, если
знать "фокус". Такое сравнение Содди привел, читая в 1908 году лекции в
Глазго, которые в следующем году были напечатаны под названием "The
Interpretation of Radium[54]".
Примечательно также предсказание Содди о том, что источники энергии
урана "еще удивительнее", чем для радия. Надо только найти пути для
искусственного инициирования и ускорения распада урана, который протекает в
течение миллионов лет и потому не может использоваться. По мнению Содди,
такой процесс будет осуществлен лишь тогда, когда мы сможем превращать
элементы по нашему желанию. Совершенно поразительное высказывание, сделанное
за тридцать лет до первого реального его осуществления.
Однако Содди в своих выступлениях в 1908 году не сомневался в том, что
придет день, когда в лаборатории можно будет расщеплять и создавать
элементы. Тогда энергия будет в избытке. Человечеству, которое способно
превращать элементы, не потребуется зарабатывать хлеб в поте лица своего.
Легко представить себе, что такие люди смогли бы сделать плодородными
пустыни, растопить лед полюсов и превратить весь земной шар в рай.
Как мы видим, исследователи атома, современные "алхимики" XX века,
всегда преследовали совсем иные цели, чем погоню за обманчивым золотом
алхимии. Разрешить вопрос о превращении элементов как проблему ядерной
физики -- вот их истинная задача. Однако этот вопрос рассматривался также с
трезвой научно-практической стороны, о чем свидетельствует высказывание
химика Вилли Марквальда. Процитируем строки из его доклада Немецкому
химическому обществу в мае 1908 года: "Превратить неблагородные металлы в
благородные было мечтой алхимиков. Мы узнали из свойств радиоактивных
веществ, что если бы этот процесс удался, то при этом либо выделилось бы
столько энергии, что по сравнению с этим цена полученного благородного
металла стала бы незначительной; либо, наоборот, затраты энергии сделали бы
облагораживание металла практически бессмысленным".

Глава 4
СОВРЕМЕННЫЕ АЛХИМИКИ -- УЧЕНЫЕ ИЛИ ШАРЛАТАНЫ?

Вдохновляющие открытия

"Теперь я знаю, как он выглядит..."-- обратился к своим сотрудникам
Эрнест Резерфорд в один прекрасный день в начале 1912 года. На удивленный
вопрос, что же, собственно, он имеет в виду, физик ответил: "...Атом!"
Видимо, Резерфорд открыл нечто значительное. Ведь до той поры ни один
человек не имел истинного представления о том, что же такое атом. Сначала
думали, что это своего рода биллиардный шар. После открытия электрона
полагали, что это, скорее, электрически нейтральное образование, на
поверхности которого размещены электроны, способные отщепляться. У
Резерфорда тоже была своя точка зрения. Еще в мае 1911 года в работе,
помещенной в лондонском "Философикл мэгэзин", он приписывал атому
"центральный заряд". Ныне исследователь атома поразил своих сотрудников из
Манчестерского университета новым вариантом: "Теперь я знаю, как выглядит
атом в действительности: атом имеет ... ядро!"
Атомное ядро? Это было поистине нечто новое. К этому выводу Резерфорд
пришел экспериментальным путем; основываясь на опытах своих сотрудников
Гейгера и Марсдена, он бомбардировал платиновую фольгу альфа-частицами. При
этом удалось показать, что приблизительно одна частица из 8 000 ударившихся
о фольгу отклонялась, даже отбрасывалась назад. Что же могло задерживать
частицу, имеющую значительную собственную массу и мчащуюся сквозь атомы со
скоростью 15 000 км/с? Это могло быть только препятствие, которое было еще
более плотным, чем альфа-снаряды, и при этом столь малым по размеру, что
попадания были весьма редкими,-- а именно ядро атома.
Дальнейшие опыты привели Резерфорда к выводу, что ядро атома заряжено
положительно и величина заряда ядра совпадает с порядковым номером
соответствующего элемента. Следовательно, ядро является центром мощно
сжатого заряда, в котором сконцентрирована вся масса атома. Здесь находится
источник невообразимой атомной энергии! Уточненную теорию существования
атомного ядра Резерфорд опубликовал в августе 1912 года в "Философикл
мэгэзин". Известному исследователю атома вновь удалось прорваться сквозь
застывшие теоретические представления, за которыми скрывалась тайна атома.
Датский физик Нильс Бор, ставший вскоре ведущим теоретиком в области
атомного учения, подхватил мысли английского коллеги и в 1913 году в
нескольких работах "On the Constitution of Atoms and
Molecules[55]" высказал свои представления о новой модели атома.
Атом состоит из положительно заряженного ядра, сосредоточившего в себе всю
массу; ядро окружено электронами, число которых компенсирует заряд ядра и
которым предписаны вполне определенные орбиты. Теперь представление об атоме
становилось четким. Конечно должно было пройти некоторое время, прежде чем
появились конкретные данные о строении атомного ядра. Однако уже сейчас
можно было сделать ценные выводы. Источником радиоактивного излучения и
местонахождением таинственной энергии атома могло быть только ядро.
Напротив, за поглощение и излучение световых и рентгеновских лучей, а также
за реакционную способность атомов ответственны электронные оболочки,
находящиеся вокруг этого ядра. Ученые получили теперь отчетливые
представления и о размерах атома: "измерив" диаметр атома, его оценили в
10[-8] см, то есть стомиллионной частью сантиметра. Неизмеримо
крошечным было ядро, которое оказалось в десять тысяч раз меньше, чем весь
атом.
Еще одно значительное открытие было сделано в эти годы в физической
лаборатории Резерфорда в Манчестерском университете. Молодой сотрудник Г.
Мозли, работавший у Резерфорда с 1910 года, занялся определением частот
рентгеновского излучения, испускаемого различными химическими элементами.
Волновая природа Х-лучей была установлена в 1912 году работами Макса Лауэ и
физиков отца и сына Брэггов. Был также найден способ определения их длин
волн при прохождении через решетки кристаллов. Отсюда можно было рассчитать
частоту излучения.
Опыты Мозли заслуживают более подробного описания. Они могут дать
некоторое представление о той классической простоте, с которой
физики-экспериментаторы делали в то время фундаментальные открытия. Чтобы
получить желаемое рентгеновское излучение, нужно было катодные лучи,
возникающие в эвакуированной газоразрядной трубке, направить на антикатод,
изготовленный из соответствующего элемента или его соединений. Уже эта
проблема была практически не простой. Кроме того, Мозли предполагал брать
один за другим различные антикатоды, чтобы легче было сравнивать спектры
испускаемого рентгеновского излучения. Как это осуществить?
После многих попыток Мозли наткнулся на оригинальное решение. Он
изготовил разрядную трубку из стеклянного цилиндра длиной около 1 м и
диаметром 30 см. Эвакуировать воздух из трубки таких размеров было весьма
затруднительно, учитывая маломощные вакуумные насосы того времени. Это
удалось Мозли лишь после многих неудач. В трубку Мозли запаял рельсы
игрушечной железной дороги! Пробы исследуемых веществ он поместил в
маленькие вагончики, которые можно было передвигать взад и вперед и тем
самым по желанию подвергать действию катодных лучей. Рентгеновское
излучение, возникающее под воздействием последних, проходило через окошко,
заклеенное фольгой, и падало на кристалл. Спектр рентгеновского излучения
физик фиксировал непосредственно на фотопластинке.
При расшифровке рентгеновских спектров различных материалов молодой
исследователь получил весьма неожиданный результат: каждому элементу можно
было приписать характеристическое рентгеновское излучение, частота которого
прямо пропорциональна квадрату порядкового номера соответствующего
химического элемента. Когда Мозли сопоставил частоты рентгеновского
излучения элементов с порядковым номером оказалось, что они возрастают от
элемента к элементу на постоянную величину. В декабре 1913 года в своей
первой работе "О высокочастотных спектрах элементов", опубликованной в
"Философикл мэгэзин", физик писал: "Мы получили доказательство, что атом
обладает какой-то основной характеристикой, которая равномерно возрастает
при переходе от одного элемента к другому. Эта величина может быть только
зарядом положительного ядра".
Во второй статье в апреле 1914 года Мозли указал уже на всеобщую
применимость новой закономерности: для всех элементов можно однозначно
определить порядковый номер на основе их рентгеновского спектра. Даже
трудноразделимые редкоземельные элементы, столь схожие друг с другом, что
зачастую ученые не знали, какой порядковый номер им принадлежит в
периодической системе, Мозли надеялся теперь классифицировать. Он с
воодушевлением сообщал Резерфорду: "Я не сомневаюсь, что мне удастся каждый
редкоземельный элемент засунуть в свою дырку". Действительно, с помощью
открытой Мозли фундаментальной закономерности удалось ограничить число
редкоземельных элементов до 14 -- элементы от 57 до 71-го.
Повсюду, где в периодической системе недоставало элементов,
обнаруживались и пустоты в диаграмме Мозли: между 42-м элементом
(молибденом) и 44-м (рутением), между 60-м (неодимом) и 62-м (самарием),
между 71-м (лютецием) и 73-м (танталом), 74-м (вольфрамом) и 76-м (осмием).
К этим еще не известным элементам с порядковыми номерами 43, 61, 72, 75
позднее добавились еще элементы с номерами 85, 87 и 91. Теперь их можно было
бы очень точно обнаружить с помощью линий рентгеновского спектра. Все
сделанные раньше сообщения о новых открытиях также можно было точно
проверить с помощью закона Мозли. Английский физик нашел решающий критерий
для классификации элементов. Бор высказал одобрение: "Работу Мозли по ее
важности и значению можно поставить в один ряд с открытием периодической
системы, в некотором отношении она даже более фундаментальна". Резерфорд
присоединился к этому мнению. Французский химик Ж. Урбэн, открывший
некоторые редкоземельные элементы и хорошо знавший всю сложность их природы,
заявил, пораженный: "Закон Мозли заменяет несколько романтичную
классификацию Менделеева точным научным понятием[56]".

Если атомы разлетятся на куски...

Удивительно, что при столь хвалебных гимнах имя Мозли нельзя найти в
числе нобелевских лауреатов тех лет. О нем вообще не было слышно.
Трагическая причина заставила замолчать этого молодого талантливого ученого.
Борьба между империалистическими державами за новый раздел мира,
спровоцированная самым разбойным их представителем -- германским
монополистическим капитализмом, переросла в 1914 году в тяжелый кризис:
разразилась первая мировая война. Эта война грубо вторглась в мирный труд
интернациональной семьи исследователей атома. Мозли был призван на военную
службу и погиб в 1915 году в боях за Галлиполис при Дарданедлах. Наука
потеряла многообещающего талантливого ученого.
Мировая война велась с небывалым ожесточением, применялось новое оружие
уничтожения -- ядовитые газы. Со времени изобретения динамита мир не знал
другого такого средства, полученного в научных лабораториях, которое
использовалось бы столь ужасным образом для уничтожения человеческих жизней.
Это была война с применением оружия, разработанного на основе естественных
наук. Однако уже в те годы ученые чисто теоретически размышляли о
разрушительной силе гигантских размеров-- об атомной энергии. В статье Содди
"Matter and Energy" ("Материя и энергия") 1912 года читаем: "Сильнейшие
взрывчатые вещества, которые мы знаем, содержат едва ли миллионную часть той
энергии, которая высвободится, если атомы разлетятся на куски". К счастью,
рассуждал далее ученый, в наше время человечество не более компетентно в
использовании атомной энергии, чем дикарь, который хочет запустить паровую
машину, а не знает даже, как получить огонь.
Фредерик Содди нисколько не преуменьшал те трудности, которые стоят на
пути человечества в деле использования на Земле атомного огня и возможности
контроля над ним: "Вероятно, человечеству придется трудиться много лет, быть
может, даже столетий, чтобы найти это средство; однако цель уже у всех на
виду и исследователи идут к ней самыми разными путями". Разразившаяся первая
мировая война поколебала веру Содди в достижение рая на земле с помощью
ядерных сил: "Можно себе представить, как бы выглядела современная война,
если бы было открыто такое взрывчатое вещество!".
Что делали другие исследователи атома во время войны? Отто Хан узнал
войну со всеми ее ужасами на фронте; после откомандирования в специальную
химическую часть он время от времени занимался научной работой. Хан советом
и делом поддерживал свою сотрудницу Лизу Мейтнер, работавшую в химическом
институте Общества кайзера Вильгельма в Берлин-Далеме. Совместно им удалось
в 1918 году успешно закончить работу, начатую еще до войны и прерванную
военной службой Хана, по поискам "праотца" радиоактивного элемента актиния.
Было несомненно, что такой исходный элемент должен существовать, ибо актиний
сам не является долгоживущим элементом. Учитывая период полураспада актиния,
равный 13,5 годам. Хан пришел к выводу, что он давно бы "вымер", если бы
постоянно не образовывался вновь из другого элемента.
Было сделано предположение, что неизвестный радиоактивный элемент
следует искать в остатках после переработки урановой смолки; это блестяще
подтвердилось. В этой весьма трудно растворимой породе, окрещенной в
промышленности "серая нечисть". Хан и Мейтнер нашли долгожданный
радиоактивный элемент. К удивлению, это оказался не просто неизвестный
радиоактивный изотоп, а вообще новый химический элемент, который занял
пустую клетку 91 в периодической системе. Элемент, столь упорно скрывавшийся
от их преследований. Хан и Мейтнер в шутку называли абракадабра, теперь же
они окрестили его протактинием.
А другие атомщики? Чем занимались они?
Рамзай, умерший в 1916 году, до конца оставался верен своей любимой
идее о превращении элементов посредством радиоактивного излучения. Мимо него
также не прошли волнения военных лет, Большой патриот Англии, он резко
оборвал все прежние дружественные контакты с немецкими коллегами.
Резерфорд был подчеркнуто сдержанным. В 1916 году в лекции "Излучения
радия" в Манчестерском университете он заявил: конечно, человечество
стремится найти пути для использования мощных энергий, скрытых в радии; ведь
из 1 кг радия за тысячелетия образовалось бы столько же энергии, сколько
выделяется ее при сжигании 100 миллионов килограммов угля. Однако я надеюсь,
продолжал ученый, что этот путь не будет найден до тех пор, пока люди не
научатся жить в мире со своими соседями.
Резерфорду тоже пришлось отдать дань войне -- британское адмиралтейство
пожелало, чтобы он стал научным экспертом по вопросам защиты кораблей от
вражеских подводных лодок. Однако каждую свободную минуту физик использовал
в своих собственных научных интересах. Он находился в оживленной переписке с
Нильсом Бором: "Мне хотелось, чтобы Вы были рядом, для того, чтобы обсудить
с Вами значение некоторых моих результатов по столкновению ядер,-- писал
Резерфорд датскому теоретику 17 ноября 1917 года.-- Мне кажется, я получил
поразительные результаты. Однако работа продвигается тяжело и медленно. Для
старых глаз очень трудно подсчитывать слабые сцинтилляции". Резерфорд упорно
бомбардировал атомную крепость своими альфа-лучами в надежде, что однажды
атом признает себя побежденным. "Я надеюсь этим путем расщепить атом,--
признается он в другом письме к Бору, датированном 9 декабря 1917 года. -- В
одном случае я получил многообещающий результат". При столь радостных
перспективах было понятно, что Резерфорд с нежеланием относился к своей
военной службе. Когда однажды он получил порицание от адмиралтейства за
опоздание на важное совещание, то отстранил все упреки: "Я был занят
экспериментами, которые указывают на то, что атом можно искусственно
расщепить. Если это так, то это гораздо важнее, чем вся ваша война!".
Из этих слов можно почти что сделать вывод, что исследователь находился
у цели. Уж не нашел ли он способ высвобождать энергию атома путем его
разрушения? Трезвый, чуждый всякой сенсации текст отчета Резерфорда от
апреля 1919 года, опубликованный в июньском номере "Философикл мэгэзин", мог
вызвать разочарование: "Столкновение альфа-частиц с легкими атомами -- IV.
Аномальный эффект на азоте". Однако в основе этой статьи лежало еще одно
фундаментальное открытие.

Мечты алхимиков сбываются

Эрнест Резерфорд с обычным упорством подвергал бомбардировке
альфа-частицами различные элементарные газы и методом сцинтилляции измерял
расстояния, на которые отбрасывались атомы, составляющие молекулы газов.
Атомы азота в аппаратуре Резерфорда отбрасывались альфа-частицами на 9 см.
Однако затем физик обнаружил частицы, которые пробегали расстояние в 28 см.
Он установил, что это были ядра водорода, называемые также протонами.
Откуда они могли появиться? Резерфорд был совершенно уверен, что в опытах он
исключил даже следы водорода. После некоторого раздумья ученый нашел
единственно возможное объяснение: атом водорода получился из ядра атома
азота, "разрушенного" ударом альфа-частицы. Дальнейшие опыты подтвердили
правильность такого предположения.
Англичанин Вильсон использовал конденсационную камеру так, что в ней
пути ядер атомов и других заряженных частичек стали видимыми для
человеческого глаза в виде следов конденсации. В тех случаях, когда
происходили превращения ядер, в камере наблюдали не обычный путь частичек, а
разветвленный. Сотрудник Резерфорда, Блэкетт, сделал фотографии следов ядер.
Ему пришлось проявить 23 000 снимков, чтобы найти 8, на которых была видна
такая "развилка". Это говорило о необычайно низкой вероятности столкновения
или превращения. В обнаруженных восьми случаях шло превращение,
наблюдавшееся Резерфордом, которое он ошибочно принял за "разрушение". На
самом деле процесс протекал в соответствии с уравнением:
[14]N + [4]He = [17]O + p
Атом азота (N) с массовым числом 14 превращается с помощью
альфа-частицы (ядра атома гелия) в атом кислорода (О) с массовым числом 17
(изотоп обычного кислорода) и протон (ядро атома водорода). Таким образом,
впервые удалось искусственно превратить один элемент в другой, ибо
обнаруженное ранее превращение радия или радона в гелий является процессом
естественного радиоактивного распада. Сам Резерфорд рассчитал, что прошли бы
тысячелетия, пока по этому уравнению получился бы лишь 1 мм[3]
водорода. Однако процесс шел. С помощью радиоактивного излучения можно было
превратить один элемент в другой. Конечно, оставалось неясным,
ограничивается ли это превращение только некоторыми, а именно легкими
элементами. Или в конце концов можно будет "получать" таким путем и
благородные металлы, быть может, когда-нибудь даже в весомых количествах?
Такая постановка вопроса была правомерной. Ведь меньше чем за двадцать
лет после открытия радиоактивности удалось основательно пересмотреть
установившуюся в науке догму об элементах и атомах, которые дальше не
распадаются и не могут быть превращены друг в друга. Теперь было достаточно

<< Пред. стр.

стр. 6
(общее количество: 19)

ОГЛАВЛЕНИЕ

След. стр. >>