Дмитрий Николаевич Трифонов - Путешествие в страну РАИ

заряда. Например, в ядре углерода шесть протонов, а нейтронов шесть — тогда имеем изотоп C¹², или семь C¹³, или восемь C¹⁴. Это основа! А дальше, может быть, ты продолжишь? — обратился Илья ко мне. — Ведь изотопы — твоя специальность…

Мне всегда доставляет удовольствие рассказывать о своей работе. Сейчас это было вдвойне приятно, потому что тоска рассеивалась и не таким тягостным начинало казаться вынужденное пребывание в избушке.

— Хорошо! Значит, подробнее об изотопах.

Подробнее об изотопах

Не так уж много лет назад даже крупнейшие ученые заходили в тупик, пытаясь объяснить один, казалось бы, весьма простой факт.

В своей периодической системе Д. И. Менделеев расположил химические элементы в порядке увеличения их атомных весов. У каждого последующего элемента атомный вес должен быть больше, чем у предыдущего: у азота больше, чем у углерода, у марганца больше, чем у хрома и т. д. Это последовательное увеличение атомных весов выдерживалось почти на протяжении всей таблицы и прекрасно согласовывалось с ходом периодического изменения свойств элементов.

Но в этом «почти» и таилась загвоздка.

Было в периодической системе три точки, где нарушался ход последовательного увеличения атомных весов. Это пары элементов: аргон — калий, кобальт — никель, теллур — йод.

Сравним атомные веса элементов этих пар:

Ar          K          Co          Ni          Те          J

39,944   39,100   58,94   58,69   127,61   126,91.

— Как ты помнишь все эти цифры? — удивилась Майка.

— Не мешай! — Илья недовольно поморщился. — Химик их должен знать. В них — кусочек истории таблицы элементов. Продолжай, Толя.

— Нетрудно убедиться, что атомный вес последующего элемента меньше, чем у предыдущего.

Кажется, что же тут такого? Взять да переставить элементы.

С известной натяжкой это можно сделать для кобальта и никеля — близких по свойствам элементов VIII группы.

Поменяйте местами аргон и калий, теллур и йод. Получается нелепость: аргон окажется в группе щелочных металлов, а калий — среди инертных газов. Теллур попадет к галогенам, не имея с ними ничего общего. Периодическая система элементов подрывается в самой основе.

Одни ученые предсказывали крах периодической системы. Другие оставались спокойными: «Все дело в более точном определении атомных весов!» — заявляли они.

И ставили эксперименты с весьма чистыми препаратами, совершенствовали методы определения атомных весов.

Рассчитывали — и недоуменно пожимали плечами: все оставалось по-прежнему: аргон был тяжелее калия, кобальт «забегал» вперед никеля; более легкий йод следовал за теллуром.

Найти объяснение этим загадочным случаям или отказаться от таблицы элементов?

Такова была дилемма.

Отказаться всегда просто. Те, кто верил в периодический закон, стали искать объяснения.

Среди них был великий русский химик Александр Михайлович Бутлеров. Он широко известен как создатель теории строения органических соединений.

— Все ли атомы данного элемента одинаковы? — спрашивал Бутлеров. — Известно, что атомы одного и того же элемента могут иметь разную кинетическую энергию. Нельзя ли допустить, что они обладают и различными атомными весами?

И отвечал: «Каждый элемент может иметь несколько разновидностей. Все эти разновидности имеют совершенно одинаковые свойства и отличаются только по атомному весу. Кроме того, атомный вес каждой разновидности выражается целым числом».

Если продолжить мысль Бутлерова, можно предположить: отдельные разновидности содержатся в элементе в разных количествах.

Вероятно, у аргона преобладает наиболее тяжелая разновидность элемента, а у калия — наиболее легкая. Тогда атомный вес калия может оказаться в целом меньше, чем у аргона.

Бутлерову не удалось прийти к такому выводу: смерть прервала его работы. Но никто другой ни в одной стране не был в те времена — в восьмидесятых годах прошлого столетия, за тридцать лет до открытия явления изотопии — так близок к отысканию истины, как русский ученый!

Но работы Бутлерова никем не были продолжены. Все оставалось как раньше.

Нет, даже не как раньше! С открытием радиоактивности, с изучением продуктов радиоактивного распада урана, тория и актиния положение ухудшилось.

Среди продуктов радиоактивного распада тория нашли пять элементов, которые были --">