Юрий Фиалков - Как там у вас, на Бета-Лире?

Организуем небольшую «географо»-физическую экспедицию, задачей которой будет раскрытие тайны возникновения островов устойчивости.

Не помню точно, где именно видел я один необычный рельефный глобус. Наряду со знакомыми очертаниями известных горных массивов на глобусе тянулись какие-то неведомые хребты с незнакомыми вершинами. Лишь потом, обратив внимание на области, где проходят эти необычные хребты, вы замечаете, что все они располагаются на дне морей и океанов. Именно так выглядит глобус, изображающий рельеф всей земной поверхности. Если бы сравнение не было таким мрачным, можно было бы сказать, что глобус этот изображает земной шар, из которого внезапно улетучилась вся вода.

Попробуем на короткое время «осушить» и наш рисунок с островами устойчивости. Что же получается? Как и следовало ожидать, острова превратились в вершины, расположенные вдоль «Хребта Устойчивости». Попробуем назвать эти вершины. Ломать, впрочем, голову над придумыванием названий не придется. Вот первая (на рисунке справа внизу) вершина «26–30», то есть 26 протонов и 30 нейтронов. Впрочем, можно было бы эту вершину окрестить более благозвучно: «Пик Железа», потому что элемент, в ядре атома которого 26 протонов, может быть только и только железом.

Пик Железа очень высокий, что, конечно же, удивлять не должно: в предыдущей главе мы столько говорили об устойчивости этого элемента.

Нас, впрочем, интересует последняя из изображенных на рисунке вершин «Хребта Устойчивости», — вершина «114–184». 114 протонов… Стало быть, 114-й элемент. А такой элемент, как знают все, еще не получен. Так что вершина эта пока не покорена. Вол ее того, мы не знаем точно высоты этой вершины. Подплыв к острову устойчивости и бросив пока якорь на точке с географическими координатами «106–162» (106-й элемент уже получен физиками), ученые могут констатировать, что вершина эта покрыта густыми облаками.

Интересно, что, несмотря на недоступность (будем надеяться, временную) «пика 114», многие свойства 114-го элемента известны очень хорошо. 114-й — весьма похожий по химическим свойствам на свинец, металл, располагающийся в IV группе периодической системы Менделеева. Он обладает высокой плотностью (почти такой же, как ртуть), сравнительно легко плавится (при 70°) и кипит (при 150°). Известно еще множество подробностей: размеры атома и ионов, энергия, которую требуется затратить, чтобы превратить атом в ион, теплота плавления, теплота парообразования и многое другое. Надеюсь, никто не заподозрит меня в мистификации: сказав, что 114-й элемент не получен, я привел столько «интимных» подробностей о нем, что можно подумать — этот элемент изучен в десятках лабораторий. Никакого чуда здесь, разумеется, нет. Менделеев более ста лет назад, основываясь на открытом им законе, предсказывал с удивительной точностью свойства многих не открытых еще к тому времени химических элементов.

Но знать, пусть с высокой степенью доскональности, свойства элемента — это одно, а вот получить элемент — совсем другое.

Арифметика возможных путей получения 114-го элемента совсем простая. Берут какую-либо мишень, то есть определенный элемент, и обстреливают его ионами другого элемента. При этом необходимо, чтобы порядковые номера мишени и снаряда в сумме давали 114. Комбинаций можно придумать сколько угодно: уран (92) + титан (22), плутоний (94) + кальций (20), торий (90) + хром (24) и т. д., причем ясно, что это «д» будет достаточно длинным.

Но, к сожалению, дело решает не только арифметика, но и множество других наук. Как известно, одноименные заряды отталкиваются. Нелегко поэтому заставить выступить в качестве заряда даже протон; для того чтобы он мог преодолеть отталкивающее действие ядра-мишени, надо его разогнать до очень высокой скорости; собственно, для этого и придуманы различные ускорители. Но для того чтобы принудить выступить в роли атомного снаряда ядро с зарядом +20, нужна такая тяжелая артиллерия, какой физики далеко не всегда располагают. Кроме того, нужно еще столько благоприятных условий для осуществления стрельбы, что, в общем, и поныне проблема получения 114-го элемента остается проблемой. Да, не случайно корабль физиков дрейфует у острова устойчивости 114-го элемента, не имея пока возможности высадить экипаж.

Но, быть может, представится случай хотя бы прикинуть высоту окруженного облаками пика «114–184»? Может быть, физики смогут рассчитать период полураспада этого вожделенного элемента? Как известно, физики сейчас научились рассчитывать многое, а прикинуть, пожалуй, могут всё, даже наиболее вероятное время прилета на Землю корабля из скопления галактик в созвездии Северной Короны. Прикидка показала: период полураспада 114-го элемента должен быть не меньше миллиона (10 6) лет, но и, пожалуй, не больше миллиона миллиардов (10 15) лет.

Эта оценка времени жизни 114-го заставила встрепенуться многих охотников за новыми элементами. Да, если период полураспада этого элемента близок к нижнему пределу, то дело обстоит не очень весело — имеется лишь один путь взятия пика «114–184»: ядерная «алхимия». Но вот если более достоверным окажется верхний предел, то ведь это… это много больше периода полураспада урана и вообще в миллион раз превышает возраст нашей планеты. Тогда, чем не шутит… словом, тот, кому полагается шутить в подобных случаях, почему бы не попытаться поискать 114-й в земных породах и минералах?

К поискам 114-го в природе ученые (сознательно применяю этот неопределенный собирательный термин, так как изысканиями этого элемента занимались и физики, и химики, и геологи) приступили с большим энтузиазмом. Помимо важности проблемы и интереса, который она к себе вызывала, исследователей воодушевляло сознание того, что они могут отыскать 114-й даже в том случае, если один атом этого элемента затерян среди миллионов миллиардов атомов других «обычных элементов».

Лет пятнадцать назад я написал книгу «Девятый знак», посвященную проблеме изучения сверхмалых количеств вещества в химии. Впрочем, на рукописи, которую я отнес в издательство, стояло название гораздо менее выразительное и, как я теперь понимаю, в значительной мере выспреннее. Книгу окрестил тем названием, под которым она вышла в свет, Олег Николаевич Писаржевский, один из наиболее выдающихся художников-популяризаторов в советской литературе. Прочтя рукопись, он поразился тому обстоятельству, что химики могут, причем довольно уверенно, изучать вещества, составляющие примеси порядка одной миллиардной доли процента (10' 9) — девятый знак после запятой. Сегодня название уже в значительной степени устарело. За полтора десятилетия химия преодолела рубежи еще нескольких десятичных знаков. Теперь книгу можно было бы назвать «Пятнадцатый знак». Да, такие ничтожные примеси, прячущиеся в пятнадцатом после запятой десятичном знаке, могут сегодня (правда, лишь в достаточно благоприятных случаях) изучать химики.