Клаус Гофман - Можно ли сделать золото, Мошенники, обманщики и ученые в истории химических элементов

Постепенно это происшествие забылось, тем более, что Эмменс прекратил производство золота так же внезапно, как и начал его. Вскоре поползли слухи -- полиция якобы занялась доктором Эмменсом. Быть может, такие сообщения были беспочвенными, Одно только известно -- в деле Эмменса произошел неожиданный поворот: получено было объяснение производству золота, налаженному Эмменсом. Люди, обладавшие криминалистическим чутьем, спрашивали себя: каков источник золота доктора Эмменса? Однако об этом позднее. Во всяком случае элемент аргентаурум не получил доступа в периодическую систему элементов. Само собой разумеется, что при дальнейшей разработке системы, пространства между серебром и золотом не оказалось. Следовательно, не надо было открывать в этом месте неизвестный элемент. В научном смысле это был смертный приговор аргентауруму доктора Эмменса.

Глава 3

РЕВОЛЮЦИЯ В ЕСТЕСТВОЗНАНИИ

Невидимые лучи

Поскольку из всех элементов уран обладает самой большой атомной массой, Д. И. Менделеев поставил его на последнее место в периодической системе. Между висмутом, которым заканчивался ряд известных тяжелых металлов, и ураном находилось семь свободных клеток, прерванных только элементом торием. Семь свободных мест -- это означало семь химических элементов, которые еще предстояло открыть. На Земле они могли находиться только в виде следов, ибо еще ни одному исследователю не удалось выделить хотя бы несколько миллиграммов вещества, которое можно было бы приписать элементу последних двух рядов. Эти редкие элементы, видимо, нельзя было обнаружить традиционными методами. Постепенно такое убеждение укоренилось.

Многие исследователи в глубине души верили, что благодаря успехам науки однажды будет приоткрыта завеса существования этих самых тяжелых, элементов. Как известно, в свое время, когда стали использовать электрический ток для электролиза неорганических соединений, неожиданно получили целый ряд новых элементов. Такие методы, как спектральный анализ и фракционная перегонка сжиженного воздуха, также привели к обнаружению ряда новых химических элементов. Следовательно, нужно было подождать, пока с прогрессом науки не откроется новый процесс для обнаружения и выделения самых тяжелых элементов на Земле.

8 ноября 1895 года стало памятной датой в истории естествознания. В этот день физик Конрад Рентген в своей лаборатории в Вюрцбурге проводил опыты с катодными лучами, возникающими при электрическом разряде в разреженных газах. Многие исследователи в то время проводили такие эксперименты, с тем, чтобы выяснить природу этого излучения. Рентген, как обычно, работал в затемненном помещении. Он был поражен, заметив, что несколько кристаллов цианоплатината бария, случайно находившиеся на лабораторном столе, довольно далеко от разрядной трубки, стали ярко светиться. Значит, эти кристаллы попали в зону какого-то невидимого излучения. Иначе нельзя было объяснить замеченное явление. Как вскоре установит сам исследователь, это был "новый вид излучения" -- таково заглавие его статьи от 28 декабря 1895 года,-- которое образуется вторично из катодных лучей. Излучение это обладало рядом примечательных свойств, Через вещества оно проходило, по-видимому, без помех. Когда Рентген случайно положил руку на трубку, он увидел на экране свои кости. Это было невиданное в физике явление! Эти загадочные Х-лучи, позднее названные рентгеновскими -по имени их первооткрывателя, привлекли к себе внимание всей научной общественности. Исследователи всего мира напряженно пытались разгадать те загадки, которые им задали таинственные катодные и рентгеновские лучи.

Дж. Дж. Томсон из Кембриджского университета (Великобритания), первая величина в физике, в 1897 году смог доказать, что катодные лучи состоят из бесчисленного множества маленьких отрицательно заряженных частичек. Позднее за ними закрепилось название электроны. Томсон установил, что эти заряженные частички движутся с огромной скоростью. Больше всего поразил тот факт, что масса электрона примерно в две тысячи раз меньше массы самого легкого атома -- водорода. До этого времени полагали, что атом является мельчайшим кирпичиком материи. Ученым недостаточно было открыть магические Х-лучи. Они старательно искали другие невидимые лучи, которые исследователи до той поры еще не смогли заметить. В Париже физик Анри Беккерель работал с препаратами урана. На них он думал изучить флуоресценцию солей урана после их облучения светом; Беккерель стремился ответить на вопрос, не является ли флуоресценция тоже новым видом излучения. Однако случайное открытие дало совершенно иное направление его исследованиям.

Свой решающий эксперимент французский ученый назначил на 1 марта 1896 года. Для большей достоверности он предварительно проявил одну из фотопластинок, которые лежали в ящике вместе с солью урана. Беккерель был поражен, когда увидел, что уже на верхней пластинке было явное почернение, как раз на том месте, где лежал препарат урана. Откуда такое "засвечивание"? В ящике было абсолютно темно. Можно было найти только одно объяснение: фотопластинка почернела от излучения соли урана; очевидно, такое излучение должно наблюдаться и без предварительного освещения соли. На следующий же день физик ознакомил со своим удивительным открытием Парижскую академию наук. В качестве доказательства он представил одну из своих "радиографий".

Вскоре подтвердилось, что и металлический уран обнаруживает такой "радиографический эффект". Эти новые лучи, которые назвали rayons de Becquerel[50] или rayons uraniques[51] были, следовательно, характерной особенностью атомов элемента урана. Их можно было отличить по сильному ионизирующему воздействию: золотые листочки электроскопа, приподнявшиеся после заряжения, быстро опадают, если окружающий воздух ионизировать лучами, то есть сделать его электрически проводимыми. Для такого характерного излучения введено было понятие "радиоактивность".

Через два года после открытия Беккереля, в апреле 1898 года, его ученица Мария Складовская-Кюри доложила Парижской академии наук, что радиоактивным является не только уран, но и второй тяжелый элемент -- тории; он тоже испускает эти таинственные лучи. Затем мадам Кюри сделала еще более значительное открытие: природные минералы, содержащие уран, например урановая смоляная руда, существенно более радиоактивны, чем можно было ожидать, исходя из содержания в них урана. Предположение Марии Кюри, что в этих минералах должен содержаться еще более радиоактивный элемент, было блестяще подтверждено. Совместно со своим супругом, Пьером Кюри, в 1898 году ей удалось физико-химическим путем обнаружить два новых химических элемента, только на основе их различной радиоактивности. Оба элемента во много раз превосходили уран по интенсивности излучения. Супруги Кюри назвали эти элементы полоний -- в честь родины исследовательницы, Польши -- и радий. Через год французский химик Дебьерн смог обнаружить еще один радиоактивный элемент в остатках от переработки урановой смолки[52] -- актиний.