Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка

Так случилось, что я беседовал с Армбрустером через несколько дней после того, как он направил свое предложение о названии элемента с номером 112 в Международный союз чистой и прикладной химии (МСЧИПХ), организацию, занимающуюся утверждением химической номенклатуры. МСЧИПХ требует, чтобы у каждого нового элемента было легко произносимое название и запоминающийся химический символ. Выбор наименования для 112-го элемента сузился до 30 вариантов, нескольких немецких и нескольких русских. В нем отразился состав группы, проводившей исследования. Предыдущий открытый ими элемент с номером 111, был назван рентгением в честь немецкого ученого, открывшего рентгеновские лучи, Вильгельма Рентгена. Мне не удается выяснить, какое предложение выдвинул сам Армбрустер, он только намекнул, что к его нынешнему предложению патриотизм не имеет никакого отношения. «Я сделал все от меня зависящее, чтобы прервать последовательность элементов с названиями в честь немецких ученых и немецких городов», – признается Армбрустер[57].

Место открытия новых элементов теперь переместилось в Россию. В Объединенном Институте ядерных исследований в Дубне группу, синтезировавшую элементы с номерами 114 и 116, возглавляет Юрий Оганесян (элементы с нечетными номерами получить сложнее по причинам, связанным с особенностями стабильности ядра). Юрий знакомит меня с ощущениями исследователя в ходе подобного поиска.

Работа чрезвычайно сложна, так как вероятность формирования ядра нового элемента очень мала. Часто мы не получаем никакого результата вообще. На поиски могут уйти годы. Нетрудно понять психологическое состояние ученого, находящегося в подобной ситуации.

Я задаю вопрос о разнице между «открытием» и «созданием» элемента. На мой вопрос Юрий реагирует с энтузиазмом: «Я бы поставил вопрос в более резкой форме: зачем мы вообще открываем новые элементы?» Какой, скажем, смысл в синтезе дармштадтия, 19-го от урана элемента, а после него и 20-го? Зачем нужен этот бесконечный поиск? Ответ Юрия высвечивает самую суть научного подхода к миру. Значение открытий состоит не в получении какого-то трофея, а в расширении и углублении нашего понимания вселенной. Во времена расцвета деятельности группы Сиборга ученые исходили из теоретической модели атомного ядра, в соответствии с которой количество элементов конечно, за определенным порогом нестабильности новые элементы будет уже практически невозможно синтезировать. Однако исследования в теоретической физике в 1960-е годы показали, что вокруг некоторых достаточно больших атомных номеров могут возникать «островки стабильности». Этот новый подход стимулировал продолжение охоты за элементами с такими номерами, поиск которых до того был бы расценен как настоящее безумие. Очевидно, именно такое изменение в научных подходах и подтолкнуло Сиборга к рассуждениям относительно доведения периодической таблицы до элемента с номером 168. «Лишь в начале нового тысячелетия нам удалось изменить методы синтеза, создать элементы с атомными номерами от 112-го до 118-го и подтвердить практическую обоснованность того, что раньше рассматривалось лишь как теоретические гипотезы», – торжествующе заявляет Оганесян.

Но отличаются ли современные открытия от тех, что делались ранее? Оганесян отвечает отрицательно. Каждое открытие есть само по себе огромное достижение, а кроме того, оно дает исследователям ценную информацию относительно дальнейшего потенциала проекта, либо ограничивая возможное количество элементов, либо, напротив, открывая новые практически бесконечные перспективы продолжения исследований. Основное же значение таких открытий заключается в их вкладе в главнейшую миссию науки – увеличение объема человеческих знаний. «Синтез нового элемента – не самоцель. Усилия исследователей всегда были направлены на нечто более важное, чем просто заполнение очередной клеточки в периодической таблице. Мне хочется верить, что именно такой подход руководит всеми учеными».

Оганесян и его коллеги в настоящее время поставили перед собой чрезвычайно сложную задачу – синтез непокорного элемента с номером 117. Если окажется, что он обладает характеристиками галогена, то это будет еще одним подтверждением гениальности земляка Оганесяна – Д. И. Менделеева. Если же нет, тогда химикам придется очень многое переосмыслить заново. «Создается впечатление, что мы стоим на пороге самых сложных экспериментов за всю историю существования науки».