Несколько десятилетий тянулся спор западных и советских ученых о том, кто на самом деле открыл 102-й элемент и какое имя ему носить. Многое примешалось к научной дискуссии – холодная война, политика, юридическая казуистика…
ПОЛВЕКА назад мировая общественность была оповещена о том, что работающая в Стокгольме международная группа ученых из США, Англии и Швеции получила новый, 102-й элемент таблицы Менделеева. Информацию подтвердили (правда, с оговорками) физики-экспериментаторы института в Беркли (США).
Примерно через год, в 1958 г., на Международной конференции по физике тяжелых ионов в Дубне директор лаборатории ядерных реакций, тогда еще член-корреспондент АН СССР Георгий Флеров (позже он стал академиком) сообщил, что тщательные эксперименты советских ученых опровергли данные из Швеции и США об открытии 102-го элемента.
При этом 102-й все же существует.
Что же открыли в Швеции, США и СССР?
Жолио-Кюри или Нобель?
СЕОДНЯ в таблице Менделеева «официально» числится 109 химических элементов, а открыто еще около 10-ти – причем в основном группой академика Ю. Оганесяна из Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в Дубне. Начиная с №83 элементы неустойчивы из-за радиоактивного разложения, а с №101 быстро распадаются; они отсутствуют в природе и могут быть получены лишь искусственно. Делается это так: берется какой-нибудь элемент-«мишень» и в него «стреляют» атомами другого элемента, разогнанными до страшных скоростей на специальных установках – ускорителях. Ядра элементов, если повезет, «склеиваются» и дают другой элемент, естественно, гораздо большей атомной массы и имеющий больший порядковый номер в таблице.
Группа, работавшая в Стокгольме в 1957-м, использовала в качестве «мишени» элемент кюрий, который облучали пучком ионов углерода. Было зарегистрировано около 20-ти, как говорят физики, «событий» – т.е. якобы получено около 20 атомов нового элемента №102. Работы велись в Нобелевском физическом институте, и авторы открытия подали заявку в Международный союз теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), предложив назвать элемент «нобелием» в честь шведского предпринимателя, изобретателя и создателя Нобелевских премий Альфреда Нобеля. Именно ИЮПАК фиксирует открытие новых элементов и рассматривает вопрос об их названиях.
Залог чистоты эксперимента – возможность его повторения. Проверка, предпринятая в Дубне, не подтвердила образования 102-го. Зато наши ученые сумели доказать факт его образования при собственных экспериментах (90 событий). Впоследствии оказалось, что они были совершенно правы. («Стокгольмцы» же, скорее всего, получили просто новый изотоп какого-то уже известного элемента.)
Группа Флерова предложила назвать 102-й элемент «жолиотием» – в честь великого французского физика Жолио-Кюри. Обратите внимание: французского, а не советского – наши ученые высоко оценивали вклад нобелевского лауреата Жолио-Кюри в развитие атомной науки.
(Кстати, роль именно Флерова в развитии атомной физики в СССР вообще трудно переоценить. Это ведь тот самый лейтенант Георгий Флеров, который в 1942-м осмелился написать с фронта письмо Сталину, убеждая «хозяина» в необходимости разработки советского атомного оружия – Флеров обратил внимание на полное исчезновение урановой тематики из западных научных журналов. Письмо стало едва ли не последней каплей при принятии решения о начале работ по созданию атомной бомбы в СССР. Отметим, что последующие работы группы Флерова в Дубне не имели никакого отношения к оборонной тематике и были совершенно несекретны.)
Однако тогда, в 1958 г., абсолютно точных доказательств правоты советских физиков и неправоты западных все же не было. И вот ситуация: мы имеем два названия для одного и того же элемента №102, к тому же пока не окончательно выделенного и изученного. А такое выделение и изучение необходимо, дабы убедиться, что открыт именно этот элемент. Напомним, что в Швеции и в Америке выделили якобы только 20, а в Дубне – 90 атомов 102-го. Представить себе такие количества невозможно, 90 атомов весят какие-то квинтиллионные доли миллиграмма, однако химические свойства элемента необходимо определить – и только после этого помещать в отведенную клетку таблицы Менделеева. Поразительно, но в конце концов это было сделано, и 102-й стоит там, где ему положено, – в правом нижнем углу таблицы, предпоследний элемент так называемой группы актиноидов.
Да, главное! Существуют атомы 102-го всего несколько десятков секунд, а то и секунды. Немного было времени у ядерных физиков и химиков, чтобы изучать свойства элемента! Однако удалось выяснить, что это металл. А вот о цвете или, например, ковкости сказать ничего нельзя – атомы не имеют цвета и ковать их невозможно.
Все-таки нобелий
НО ГЛЯНЕМ еще раз в уже известный нам правый нижний угол таблицы. Жолиотия там нет. В клетке под №102 находится элемент нобелий. Как же так, почему ИЮПАК присвоил открытому в Дубне жолиотию имя безусловно мифического нобелия? И тут начинается история, не имеющая отношения к ядерной физике, – чистая политика и словесная эквилибристика. Дело в том, что по решению ИЮПАК от 1947 г. первооткрыватели могут лишь предложить свое название для нового элемента, а решает все специальная комиссия. Другими словами, приоритет учитывается, но не является решающим и единственным условием присвоения названия. Окончательное же решение зависит от многого. В том числе – от того, что за время на дворе.
А время в 1958-м было известно какое – холодная война, западные страны напуганы сокрушительными успехами советских ракетчиков (год назад в СССР запущен спутник). Признать в такой момент приоритет советских ученых в столь сложной области ядерной физики? Этого на Западе очень не хотели. ИЮПАК же организация хоть и международная, но на 90% «западная». Кроме того, Флеров с сотрудниками «ошиблись с кандидатурой». Фредерик Жолио-Кюри (кстати, зять великой Марии Склодовской-Кюри) был не просто членом компартии Франции, он входил в ее ЦК, являлся одним из основателей Движения сторонников мира, с конца 40-х возглавлял общество «Франция – СССР».
В конце концов скрипя зубами ИЮПАК признал «советский приоритет». Но…
Но произошло это в начале 90-х, когда наука в России находилась в плачевном состоянии и поддерживалась на плаву во многом зарубежными подачками. Тут было не до борьбы за приоритет! Поэтому наши ученые – тоже скрипя зубами – не стали спорить с предложением ИЮПАК все-таки оставить название «нобелий», раз уж оно прочно вошло в научный (западный) обиход. И одним 102-м дело не закончилось: вместо нашего «курчатовия» появился «резерфордий». В утешение элемент №105, дубненскими первооткрывателями названный «нильсборием», ИЮПАК переименовал, но – в «дубний». Просто нельзя в названии использовать и имя, и фамилию ученого (Нильса Бора).
Дубна впереди планеты всей
СЕЙЧАС времена наконец-то изменились. Начиная с 1998 г. Дубна уверенно вырвалась вперед в области создания новых химических элементов. Кстати, уместен вопрос – а зачем вообще нужно все это заполнение клеточек таблицы элементами, от которых явно никакой пользы нет и вроде не предвидится? Ответов – два.
Во-первых, человек генетически «запрограммирован» на любопытство, на узнавание нового, и тут ничего поделать нельзя – да и не надо. Тем более в конце концов бесхитростное любопытство обязательно приносит практические плоды. Ну что за дело было монаху Менделю, сколько появляется желтых, а сколько зеленых горошин в третьем поколении после посева? Однако невиданные прежде урожаи пшеницы и кукурузы мир получает сегодня именно благодаря достижениям генетики, которую фактически основал этот самый монах.
Во-вторых, уже сейчас можно кое-что сказать о возможном практическом использовании новых элементов. Речь идет о так называемом острове стабильности. Физики-теоретики предсказывают, что начиная с №114 время жизни новых радиоактивных элементов будет увеличиваться и в районе 120-го элемента составлять уже миллиарды – не секунд, а лет. Эти элементы будут просто абсолютно стабильными, и не исключено, их даже обнаружат в природе. Сейчас группа академика Оганесяна уже синтезировала элементы 116-й и 118-й и подтвердила, что время жизни «тяжелых» элементов действительно постоянно возрастает. «Остров стабильности» близко!
А свойства элементов на нем должны быть совершенно фантастическими, возможно, на их основе появится совершенно новая ядерная энергетика, которая обеспечит человечество невиданным количеством дешевой и безопасной энергии.