Читать книгу "Элементы: замечательный сон профессора Менделеева - Аркадий Курамшин"

101. Менделеевий

В 1932 году Альберт Эйнштейн посетил Калифорнийский университет в Лос-Анжелесе, где прочёл речь перед студентами, в которой, в частности было сказано: «Наука как нечто существующее и полное является наиболее объективным и внеличным из всего, что известно человеку». Одним из его слушателей был выполнявший свою дипломную работу ещё в области «чистой химии» Глен Сиборг. Эйнштейн, будучи знакомым с одним из профессоров, обучавших Сиборга, нашел время встретиться и переговорить с подающим надежды молодым человеком, и Сиборг, позднее ставший как и Эйнштейн лауреатом Нобелевской Премии, позднее писал, что был приятно поражен добротой и скромностью великого учёного по отношению к никому пока еще не известному студенту. Отношение Эйнштейна к вопросам войны и мира также позволило Сиборгу сформулировать собственное отношение к этим вопросам. Хотя десять лет спустя после встречи Глен Сиборг со своей группой играл одну из ключевых ролей в Манхэттенском проекте, помогая разделять уран и плутоний, он неоднократно заявлял о своём пацифизме и утверждал, что ядерная энергия должна применяться только в мирных целях.

Встреча с Альбертом Эйнштейном очень сильно повлияла и на научные предпочтения, да и на судьбу Сиборга — он заинтересовался физикой и после того, как в 1933 году получил степень бакалавра, остался в Университете Калифорнии ещё на один год, чтобы прослушать ряд курсов по физике, которые не посещал, обучаясь на химическом отделении университета. В Калифорнийском университете Лос-Анжелеса не было возможности выполнять исследования в области физической химии, он поступил в магистратуру Калифорнийского университета Беркли, начав работу с профессором физической химии Гилбертом Ньютоном Льюисом (его, вероятно, многие могут помнить по правилу устойчивости восьмиэлектронных оболочек «октетов Льюиса») и тоже молодым, но подающим надежды специалистом в ядерной физике Эрнестом Орландо Лоуренсом, который в начале 1930-х годов изобрёл циклотрон, за что в 1939 году стал лауреатом Нобелевской премии по физике. Сначала Сиборг занимался с Льюисом химией кислот и оснований, но постепенно отходил от «классической» химии всё дальше и дальше. В 1937 году Сиборг защитил диссертацию на тему: «Взаимодействие быстрых нейтронов со свинцом», и далее занимался уже исключительно ядерной химией, отцом-основателем которой он и считается.

Связь Сиборга и Эйнштейна можно назвать даже в определённой степени мистической — в день смерти Альберта Эйнштейна, 18 апреля 1955 года журнал American Physical Society получил рукопись статьи Сиборга, Альберта Гиорсо и их коллег, в которой сообщалось об открытии нового радиоактивного элемента № 101, который Сиборг предложил назвать в честь Д. И. Менделеева — менделевий (Physical Review., 1955, 98 (5): 1518–1519). Самым устойчивым из изотопов менделевия является атом с массой 258 — его период полураспада составляет чуть больше 51 суток. Химические свойства менделевия изучены только для его соединений в растворе. Доподлинно известно, что он может образовывать соединения со степенью окисления +3 или +2.

Менделевий был не первым элементом, полученным Сиборгом и не самым важным его открытием (скажем так, что патент на способ получения элемента № 95 — америция, принёс Сиборгу очень большие деньги благодаря применению америция в датчиках задымления), но элемент № 101 все равно оказался первым в своём роде — первым из трансфермиевых элементов, элементов с порядковым номером большим, чем 100.

Менделевий был получен на установке, которая называлась просто «60-дюймовый циклотрон», она была спроектирована Эрнестом Орландо Лоуренсом и в 1939 году начала работать. Когда в 1962 году благодаря появлению других, более мощных ускорителей частиц, 60-дюймовый циклотрон был «отправлен на пенсию», в торжественной речи, посвященной этому событию кто-то назвал его «… самым эффективным расщепителем атомов в истории…». Чтобы получить менделевий Сиборг и Гиорсо бомбардировали мишень из эйнштейния α-частицами (следует уточнить — в статье для элемента 101 название «менделевий» предлагалось сразу, а вот эйнштейний ещё не получил официального названия, поэтому в тексте статьи упоминался только как «элемент № 99»). Первоначально исследователи получили только 17 атомов менделевия, позднее он был получен в несколько больших количествах — достаточных для изучения его химических свойств, но всё же слишком маленьких для того, чтобы этот элемент мог найти практическое применение.

В статье в Physical Review, посвящённой открытию первого трансфермиевого элемента, Сиборг объяснили свой выбор названия: «Мы хотели бы предложить название менделевий… в знак признания пионерской роли великого русского химика Дмитрия Менделеева, который первым использовал периодическую систему элементов для предсказания химических свойств неоткрытых элементов». Следует отметить, что для решения назвать новый элемент именем русского ученого от Сиборга и Гиорсо требовалось мужество и гражданская позиция — хотя пик периода политической реакции направленного против левых, либеральных и коммунистических деятелей и организаций, получившего в США название эпохи маккартизма, приходился на 1950–54 годы, отдельные этапы «охоты на ведьм», антикоммунистические и антирусские настроения продолжались до 1957 года, однако, авторитет Менделеева и Сиборга был столь велик, что никаких дискуссий о названии элемента № 101 не было.

102. Нобелий

Если с менделевием дискуссий о названии не возникало, то следующему за ним трансфермиевому элементу так не повезло — около тридцати лет этот элемент был известен под двумя различными именами и окончательно стал нобелием только в 1997 году. Кроме этого временного «двуличия», вызванного вполне объяснимым отсутствием обменом информации физиков-ядерщиков в эпоху Железного занавеса и Холодной войны, нобелий, пожалуй, единственный искусственно полученный химический элемент, названный не в честь места, где его синтезировали и не в честь ученого, хотя, конечно, в честь человека, оказавшего влияние на развитие науки в XX и XXI веке — в честь Альфреда Бернхарда Нобеля.

С определённой натяжкой, конечно, можно назвать Нобеля химиком, но всё же его открытие, хотя и повлияло на развитие технологии и военного дела девятнадцатого века, вряд ли можно считать достойным для попадания в Периодическую систему — элементов, названных в честь изобретателей кордита, нитроцеллюлозы и тринитротолуола нет. Альфред Нобель родился в Стокгольме в 1833 году в семье инженера, с 1842 по 1849 года он получал образование в Санкт-Петербурге, где его отец успешно вёл дела по станкостроению и производству взрывчатых веществ. В 1849 году Нобель-старший по совету Николая Николаевича Зинина отправил Альфреда учиться в Европу. В Париже Альфред Нобель познакомился с синтезировавшем в 1847 году нитроглицерин Асканио Собреро и потратил годы на поиски способа стабилизации нитроглицерина и возможности его практического применения. В конечном итоге, главное изобретение Нобеля, принёсшее ему известность и деньги — динамит, было запатентовано в 1867 году, и новая взрывчатка стала активно применяться в горном деле. Далее история известна — к счастью для мировой науки Альфреду Нобелю удалось прочитать свой некролог (репортеры спутали его с действительно скончавшемся братом Людвигом). И, чтобы не остаться в людской памяти миллионером на крови», «торговцем взрывчатой смертью» и «динамитным королём», он (вероятно к удивлению семьи) указал в завещании, что большая часть его состояния — около 31 миллиона шведских марок, должна была пойти на учреждение премий за достижения в физике, химии, медицине, литературе и за деятельность по укреплению мира.