Юрий Фиалков - Девятый знак

В 1952 году американцы проводили испытания термоядерного оружия. Операция по подготовке и проведению этого секретного взрыва была названа весьма безобидным и даже несколько фамильярным именем «Майк». Через полчаса после взрыва в грибовидное облако, возникшее над местом испытаний, были запущены автоматические ракеты, которые отбирали пробы воздуха, пыли и других твердых частиц. В бумажных фильтрах, на которых осели пылеобразные продукты взрыва, и были обнаружены элементы 99 и 100.

Результаты этого опыта были опубликованы лишь три года спустя. И тогда же в Периодической системе появились две очередные клетки с названиями новых элементов: эйнштейний и фермий. Оба названия были даны в честь известных физиков Альберта Эйнштейна и Энрико Ферми.

К 1955 году эти элементы были уже синтезированы и в лабораторных опытах.

В мае 1954 года группа американских исследователей под руководством Сиборга сообщила о получении элемента с порядковым номером 101. 101-й элемент был назван ими менделевием, как пишут авторы, «в признание ведущей роли великого русского химика Дмитрия Менделеева, который первый использовал Периодическую систему для предсказания свойств еще не открытых элементов — принцип, явившийся ключом к открытию последних семи трансурановых элементов».

Если бы я писал эту книгу несколькими месяцами раньше, то при разговоре об элементе 102-м мне пришлось бы многократно употреблять слово «вероятно». Дело в том, что исследователи долгое время колебались, получен ли 102-й в действительности или нет. Почему? О, это весьма долгая история. И, чтобы как следует понять, как ученым достается то или иное открытие, нам придется сделать небольшой перерыв в изложении истории появления новых клеток в таблице Менделеева и заняться рассмотрением других, не менее интересных вещей.

Этот заголовок имеет в виду не фокусников, хотя последние часто называются манипуляторами и, судя по искусству народного артиста республики Кио, действительно работают с невидимым. Нет, здесь речь пойдет о манипуляторах не в переносном, а в буквальном смысле этого слова (редкий пример, когда слово в переносном значении возникло и стало употребляться раньше, чем в прямом!). Невидимое же здесь невидимо не из-за ловкости рук ученых, а по причине крайне малых размеров.

Когда я рассказывал об истории возникновения новых клеток Периодической системы, то намеренно ни разу не употребил слово «сколько». Могло возникнуть впечатление, что количества, из которых выделяли заурановые элементы, не играют никакой роли. На самом же деле эти количества являются, пожалуй, самым главным из всех тех многих факторов, которые обусловливают возможность и легкость (а правильнее говоря, трудность) выделения того или иного элемента.

Однако будем рассказывать по порядку. Взгляните на рисунок. На нем изображено все наличное в 1944 году количество элемента америция. Справа — это отнюдь не телеграфный столб, а острие иглы, частокол внизу — это миллиметровая шкала; вся же фотография снята под микроскопом. Сколько же может быть америция, спросите вы? Это известно точно — одна стотысячная грамма.

Да, тут уже идет речь о количествах гораздо меньших, чем те, о которых мы рассказывали в разделе об опытах незадачливого профессора Литте. Да ведь и время настало другое! А тридцать лет в XX веке для химии что-нибудь да значат!

Возьмем одну из статей о каком-либо трансурановом элементе, которые теперь десятками публикуются в химических журналах. Внешне ничего удивительного нет. Обычные, традиционные химические фразы и выражения: «соединение получали сливанием двух растворов», «состав определяли титрованием», «соль растворяли в дистиллированной воде» и тому подобное, что всегда встречается в любой работе, имеющей даже отдаленное отношение к химии.

Однако внимательный разбор такой статьи сразу повергает непривычного читателя в изумление. Оказывается, бюретки здесь отмеривают не миллилитры, как в обычных химических лабораториях, а одну стотысячную миллилитра. Самые большие из тех химических стаканов, с которыми манипулировали авторы этой статьи, имели диаметр 1 миллиметр. На весах взвешивались количества веществ в одну тысячную долю грамма, причем взвешивание проводилось с точностью до одной стотысячной грамма.

Может быть, кое-кому эти числа с большим количеством нулей впереди покажутся маловыразительными. Тогда призовем на помощь сравнения.

Одна стотысячная доля миллилитра… По сравнению с объемом жидкости в стакане воды это то же, что один метр в сравнении с половиной экватора. И этот объем измеряют с точностью до одного процента! Иными словами, отмеряют объемы жидкостей еще в сто раз меньше. Это то же, что измерить окружность экватора с точностью до двух миллиметров. Представьте себе, что кто-либо заявил что-нибудь вроде: «От города Обояни до Сан-Франциско четырнадцать тысяч сто шестьдесят восемь километров девятьсот сорок четыре метра пятнадцать сантиметров и три миллиметра». Вы бы тотчас же ответили этому гражданину, чтобы он оставил шутки. Но когда химик пишет аналогичные вещи, мы хотя и удивляемся, но принимаем эти вещи как должное. Вот это и есть осязаемые чудеса атомного века!

Теперь представим себе, как протекает работа с подобными количествами веществ. Стаканы и пробирки имеют такие размеры, что их удобнее захватывать не пальцами, а особыми пинцетами. Разные приспособления, вроде воронок для фильтрования, палочек для перемешивания растворов и прочей обычной химической утвари, имеют такой размер, что подковы, которые изготовил для блохи лесковский Левша, в сравнении с ним поражали бы своими громадными размерами. Жидкости, находящиеся в этих сосудах, тщательно переливают из одного сосуда в другой, следя, чтобы не пролилось ни капли. Впрочем, о какой тут капле может идти речь? Ведь капля в тысячи раз больше всего наличного объема раствора!

Ну, а весы, как выглядят они? Коромысло этих весов сделано из чистого кварца толщиной в человеческий волос. Большинство частей этих весов вообще не видно невооруженным глазом, настолько тонки и невесомы эти детали. Такие весы уже в комнате не поставишь. Даже на самой прочной и неподвижной подставке они будут подвержены большим колебаниям. Пройдет по улице рядом с домом, где находится лаборатория, человек — и весы уже соврут на несколько знаков; проедет по улице грузовик — и на весах целая свистопляска!