Резерфорд

Отбросив все осложняющие второстепенности, можно утверждать, что до рождественских каникул они уверовали лишь в одно: торий-X ответствен за радиоактивность ториевых препаратов. Это никак не противоречило постоянству уровня радиации соединений тория: значит, торий-X излучает с постоянной интенсивностью, вот и все!

А теперь оказалось, что это совсем не так: отделенный от тория, торий-X вовсе не сохраняет неизменной свою активность. Он ее теряет со временем. Отчего же не убывает уровень радиации ториевых препаратов? Разумен единственный ответ: в них все время пополняются запасы излучателя. Иными словами, в соединениях тория все время рождается торий-X. Потому и не удивительно, что за три недели каникул неактивная окись тория восстановила свою радиоактивность до обычного уровня.

Оттого-то наши монреальцы так уверенно решили, что чистота кнофлеровского препарата — иллюзия.

Но они поняли не только это.

Надо было ответить и на противоположный вопрос: почему уровень радиации ториевых препаратов не растет беспредельно, если излучатель рождается в них непрерывно?

Так бывает, когда пропорционально прибытку растут траты!

Математически этот закон был хорошо известен Резерфорду, да и Содди — тоже. Закон экспоненты! Надо было только определить скорость, с какою тратит свою активность торий-X.

Тотчас начались измерения. Они были совершенно подобны тем, что два с половиной года назад Резерфорд проводил в одиночестве, когда исследовал распад эманации и возбужденной радиоактивности. Разумеется, и он и Содди жили в нетерпеливом ожидании подтверждающих результатов. Но бессмысленно было бы говорить, что они спешили: темп измерений задавал торий-X, от них ничего не зависело! И потому прошел целый месяц, прежде чем на графике прорисовались с достаточной полнотой долгожданные кривые.

Как и эманация, торий-X с течением времени терял свою активность по закону геометрической прогрессии. Но гораздо медленней: не минуты, а дни приходилось откладывать по оси времен. И даже не стоило ради очередного замера навещать лабораторию в воскресенье. Пропущенная точка в многодневном графике не ухудшала закономерного течения кривой. И в лабораторных таблицах Резерфорда — Содди в самом деле отсутствуют данные для седьмого дня и дня четырнадцатого. Можно улыбнуться по этому поводу: вот как нерушима вера ученых в порядочность природы! Она не станет устраивать подвохов — раз уж пошел процесс по экспоненте, эта кривая не превратится в какую-нибудь другую по случаю воскресенья. Интенсивность радиации тория-X падала вдвое каждые четыре дня. На восьмой день от нее осталась четверть, на двенадцатый — одна восьмая… И по тому же закону, но как бы зеркально отраженному, обретал свою обычную радиоактивность неактивный торий. За первые четыре дня она восстановилась наполовину, за следующие четыре — еще на четверть, на двенадцатый день до постоянного — равновесного — уровня радиации не хватало всего одной восьмой… Так с одинаковой скоростью шло «выздоровление» тория и «умирание» изолированного тория-X.

Не оставалось ни малейших сомнений, что торий-X — не примесь, а закономерно возникающее в ториевых препаратах радиоактивное вещество. Но Резерфорду хотелось еще большей убедительности. Ему хотелось показать воочию: смотрите — выздоровление тория строго следует накоплению тория-X. Строго, совершенно точно! Как некогда с эманацией и возбужденной радиоактивностью, ему всего важней была мысль о вещественности излучателей. Но там он ничего взвесить не мог, а здесь мог: торий-X появлялся в реальных, легко измеримых количествах.

Это было очень в его духе. Он любил подержать природу в руках. Ощутить ее плоть. Заглянуть ей в глаза. Он к ней вожделел. В этом смысле он меньше всего был создан для атомной физики, где все эфемерно, незримо, неслышно. Только воображением можно было эту эфемерность побеждать. И он совершал подвиги воображения. Но уж если открывалась возможность хоть что-нибудь взвесить на ладони, он такого случая не упускал. Атомной физике повезло, что ее лидером стал исследователь, любивший плоть вещей.

Фредерику Содди пришлось подвергнуть новой серии испытаний старый нитрат тория, из которого месяц назад был уже выделен весь торий-X. Месяца было достаточно, чтобы активность этого нитрата полностью восстановилась. Снова извлекли весь накопившийся за месяц излучатель. Взвесили и вес его приняли за единицу. А многострадальный неактивный нитрат вновь предоставили самому себе. Заметили время. И стали ждать.

Идея опыта была крайне проста. Экспонента выздоровления тория позволяла подсчитать для каждого момента времени уровень достигнутой активности. Через 3 часа она должна была достичь 1/30 равновесной величины. А через 24 часа — уже 1/6. Если процесс понят правильно, то через 3 часа из выздоравливающего нитрата тория можно будет извлечь1/30 равновесного количества тория-X. А через 24 часа — 1/6… Десять граммов нитрата разделили на две равные порции, и оба независимых измерения провели в одинаковых условиях.

Предвиденное сбылось: через 3 часа —1/30, через 24 — 1/6…