Дело о радиоактивном кобальте

— Для чего? Да для того, чтобы обнаружить ядерное излучение.

— А как он действует?

— Представь себе ионизационную камеру..

— То, о чем говорил г-н Даву?

— Да… Вообще вопрос стоит о явлениях радиации и, следовательно, о потери энергии излучения, когда оно проникает в какой-либо вид материи. Только, если речь идет о счетчике, пронизываемая материя — это редкий газ, аргон…

— Я все же не понимаю, как он действует?

— Проходя через большую камеру, где находится газ, мельчайшие частицы сталкиваются с некоторым количеством молекул газа и дробят их на электрически заряженные частицы, называемые ионами. Так как на двух концах счетчика Гейгера имеются электроды, положительные ионы устремляются к катоду, отрицательные— к аноду, и образуется электрический ток, который можно измерить.

— В общем он обнаруживает радиацию благодаря электрическим токам, которые она вызывает?

— Правильно! Сила тока соответствует интенсивности излучения.

— Скажи-ка мне, Голова-яйцо, еще одну вещь, которая меня беспокоит. Почему ты иногда говоришь о радиации и излучении, а иной раз о частицах?

— О, ты знаешь… Радиация и излучения это общие термины. Строго говоря, к излучению, которое подобно свету, относят только гамма-лучи.

— А чем оно вызвано?

— Если ядро атома сильно возбуждено, оно испускает электромагнитные волны высокой частоты, или фотоны, эти странные образования, которые являются одновременно волнами и мельчайшими частицами. Это и есть гамма-лучи. Они возникают после испускания альфа- или бета-излучения.

— Значит? Я не совсем понимаю.

— Альфа- или бета-излучение состоит из мельчайших частиц. Альфа-частицы, испущенные радиоактивными ядрами, являются ядрами атома гелия, то есть двумя протонами и двумя нейтронами, связанными между собой. Что касается бета-излучения, то оно состоит из электронов.

— Не так скоро… Электроны… Я кажется знаю, что это такое. Но — протоны и нейтроны?

— Слушай! Атом — любой! — состоит из ядра с электрическим положительным зарядом и электронов с отрицательным зарядом, которые движутся вокруг него, как микропланеты вокруг микросолнца. Но ядро само по себе состоит из нейтронов и протонов. Положительный заряд ядра вызван протонами. Нейтроны, как указывает самое название, нейтральны.

— Так как же… Если ядро положительно и электроны отрицательны…

— Верно, заряд атома равен нулю.

— Ну, представим себе… От этого нисколько яснее не стало! Все эти частицы, которые… шатаются туда-сюда.

— Ты торопишься! К этому еще мы не пришли. Протоны и нейтроны связаны между собой мощнейшими силами, которые мы еще не познали. Так как у атома нулевой заряд, то вокруг ядра столько же протонов, сколько электронов. В знаменитой таблице элементов Менделеева атомный номер соответствует числу протонов, а следовательно, числу периферических электронов. Таблица начинается с водорода, ядро которого состоит из одного протона, уравновешиваемого одним электроном, и заканчивается 102-м элементом, атом которого имеет 102 протона и 102 электрона[6]. Иными словами, число протонов и электронов характеризует химические свойства каждого элемента. Однако при одинаковом числе протонов в ядрах может находиться различное число нейтронов. Речь идет об изотопах данного элемента. Имея равное количество протонов и электронов, изотопы элемента обладают теми же химическими свойствами, что и элемент, от которого они происходят. Но, имея разное число нейтронов, изотопы отличаются по массе и физическим свойствам. Так, одни из них стабильны, другие радиоактивны.

— Это все очень сложно! — воскликнул я. — Но пусть меня повесят, если я не начал кое в чем разбираться…

Мне действительно казалось, что я впервые проник в тайну строения атома. И другие «сыщики», казалось, без особых трудностей следили за разъяснениями нашего технического советника. Но Голова-яйцо умерил наш энтузиазм.

— Тише, все на самом деле сложнее, чем я изложил. Есть еще и другие частицы, входящие в структуру атома: нейтрино, положительный электрон или позитрон — мало ли что еще!

— А радиоактивные излучения?

— Большое количество элементов — радий, уран, плутоний и т. д., содержащие большое количество протонов и электронов, имеют нестабильные ядра, склонные к постоянному распаду с испусканием ядра гелия, т. е. двух протонов и двух ней-тронов, связанных между собой; например, торий с атомным весом 90 распадается естественным образом и превращается в радий с атомным весом 88.

— Почему ты говоришь о естественном распаде?

— Потому что мы умеем, после опытов Резерфорда и Жолио-Кюри, бомбардировать ядра некоторых элементов частицами, движущимися с огромной скоростью, вызывать превращение ядер и получать искусственно атомную энергию.

— А какое излучение дает кобальт?

— Думаю, гамма. Значит, его излучение способно легче всего проникать в человеческое тело.

— А как ты думаешь, при помощи счетчика Гейгера..?

— Да. Если бы у нас был счетчик Гейгера, не было бы необходимости шарить в лаборатории г-на Даву. Если бы там находился кобальт, наш счетчик — что лучше! — начал бы трещать.

— Но, — заметила Бетти, — как нам его раздобыть?