Свет невидимого

К середине 30-х годов поле деятельности химиков по открытию новых элементов стало сокращаться. Становилось очевидным: исходя из логики периодического закона Д. И. Менделеева, не приходится ожидать сколь-нибудь обильного урожая новых, неоткрытых пока элементов. Кто мог знать, что пройдет каких-нибудь 10–15 лет и это поле не только снова расширится — станет едва ли обозримым! Кто мог предсказать, что химия в тесном союзе с физикой начнут открывать — нет, не то слово! — начнут получать новые химические элементы, неизвестные — и снова не то слово — не существовавшие прежде. Да, элементы, стоящие нынче в таблице Менделеева за ураном, были синтезированы с помощью разнообразных ядерных реакций^[3].

Но кто тогда мог догадываться о грядущем химическом Клондайке?! И поэтому каждый из тех сотен, а то и тысяч химиков, которые заняты поисками новых элементов, с надеждой вглядываются в клетки с номерами 43, 61, 85 и 87, потому что именно в этих четырех клетках таблицы Менделеева пока стоят вопросительные знаки. Конечно, пока, потому что эти элементы еще не открыты. Но, разумеется, будут открыты — ведь были же в свое время открыты их соседи.

Стоит ли говорить о том, что значит для ученого открыть неизвестный доселе химический элемент. Это прежде всего сознание, что ты своим открытием расширил горизонты химии и физики, добыл факты, представляющие непреходящую ценность для науки. И конечно, сознание того, что твое имя навсегда — на-всег-да! — войдет в историю науки.

Кого-то из исследователей интересовали мотивы, изложенные в первой из двух последних фраз, кого-то — во второй. Но описать ту напористость, тот азарт, ту горячность, с какими искали эти элементы, действительно трудно. Представьте кладоискателя, много лет ищущего сокровища, о которых ему перед отходом в вечность шепнул холодеющими губами умирающий двоюродный дедушка. Сомневаться в правдивости предка нет оснований, но вот беда: сказать точно, где зарыт клад, предок не успел. И приходится лихорадочно перекапывать родовое поместье. А заветный сундучок все не попадается.

Быть может, это развернутое сравнение даст некоторое представление об атмосфере, какая царила в лабораториях, занимавшихся поисками неизвестных элементов. Аналогия — тем более уместная, что в существовании незнакомцев сомневаться не приходилось. В самом деле, если имеются, например, элементы 84-й и 86-й, то есть если известны полоний и радон, то чем провинилась клетка с № 85? И почему вопросительный знак в этой клетке не сменить на название химического элемента?

Сменить? Но для этого надо эти элементы найти в природе. А они не отыскиваются.

Особенно раздражали химиков вопросительные знаки в клетках 43 и 61. Что до 85-го и 87-го элементов, то здесь можно тешиться мыслью, что эти элементы, будучи сильно радиоактивными (а эти элементы, безусловно, попадали в радиоактивную область), уже успели распасться.

Но 43-й и 61-й. Эти-то куда подевались?

Известие о естественной радиоактивности калия, разрушившее традиционные представления о природе радиоактивности, воодушевило искателей неуловимых элементов. Действительно, если радиоактивен легкий 19-й элемент, то тем вероятнее найти естественную радиоактивность у куда более тяжелых 43-го и 61-го. Радиоактивность этих элементов объяснила бы их неуловимость: отсутствие в недрах Земли вызвано тем, что они попросту распались.

Но предположения, пусть и самые вероятные, на научных оппонентов не действуют. Им нужны доказательства. А вот поди докажи, что 43-й и 61-й радиоактивны, если исследователи не располагали и одним атомом этих элементов.

И тут, на гребне размышлений, сомнений и огорчений блеснула удача — слово, впрочем, мало подходящее для описания хода научных исследований. Удача необходима для игры в спортлото, а в науке она, или, вернее, то слово, которым надо было заменить это определение, посещает тех, кто удачу ищет. Но ведь это и впрямь удача, что была открыта естественная радиоактивность 62-го элемента — самария.

Оказалось, что один из его изотопов — самарий-147 — способен самопроизвольно выбрасывать альфа-частицу. Правда, период полураспада этого нового естественного радиоактивного элемента оказался весьма внушительным: 100 миллиардов лет, что пояснило, почему столь слабая радиоактивность этого элемента не была замечена прежде.

Двумя годами позже, в 1934 году, выяснилось, что и другой сосед 61-го, 60-й элемент, неодим, обладает естественными радиоактивными свойствами. Теперь исчезли последние сомнения в том, что 61-й элемент существовал в далекие геологические эпохи на нашей планете, но, будучи, как и его соседи, радиоактивным, успел полностью распасться.

Загадка 43-го элемента разрешилась сходным образом. Изучение «окрестностей» этого элемента в Периодической системе с бесспорностью показало, что 43-й элемент из-за своей радиоактивности успел исчезнуть из земных недр.