Детская энциклопедия
Том 1. Земля. Том 4. Растения и животные. Том 7. Человек. Том 10. Зарубежные страны.
Том 2. Мир небесных тел. Числа и фигуры. Том 5. Техника и производство. Том 8. Из истории человеческого общества. Том 11. Язык. Художественная литература.
Том 3. Вещество и энергия. Том 6. Сельское хозяйство. Том 9. Наша советская Родина. Том 12. Искусство.

Скажем, актиний-227 в ряду урана-235 в основном способен испускать b--частицы, электроны. Но он может выбрасывать и a-частицу. Такое явление называют еще «радиоактивной вилкой». На «бета-зубце» этой «вилки» находится торий-227, а на «альфа-зубце» — как раз изотоп редчайшего франция. Так же «рождается» и астат. Поэтому вторичные астат и франций образуются в очень малых количествах, а так как у них и периоды полураспада ничтожно малы, то им не удается накапливаться в ощутимых количе­ствах. Поэтому-то астат и франций — ред­чайшие элементы Земли. С помощью очень сложных расчетов ученые доказали, что в слое земной коры толщиной 1,6 км содержится лишь несколько граммов этих элементов.

Обнаружили ученые в земных минералах и первые трансурановые элементы — непту­ний и плутоний. И в довольно солидном коли­честве: примерно 2600 т плутония и 230 т нептуния на всю массу земной коры. «Генера­тором» этих вторичных элементов оказывается опять-таки уран. В природе немало свободных нейтронов. Они поглощаются ядрами урана-238, и происходит та самая цепочка радиоактивных превращений, которая протекает в атомном реакторе.

Ко вторичным элементам можно причислить и технеций с прометием. В 1940 г. советские ученые К. А. Петржак и Г. Н. Флеров от­крыли совершенно новый вид радиоактивных превращений. Оказалось, что ядра урана-238 могут распадаться на два осколка примерно равной величины — распадаться не под дейст­вием нейтронов, а самопроизвольно. Чтобы до­казать это, Флерову и Петржаку пришлось проводить свои эксперименты на дне глубокой шахты Московского метрополитена. Многоме­тровая толща земли не пропускала сюда ней­троны космического излучения, которые могли бы исказить результаты опытов.

Уран-238 распадается самопроизвольно с очень большим периодом полураспада (около 1015 лет). И осколки его распада получаются в таком же обширном ассортименте, как при делении урана под действием нейтронов. Среди этих осколков есть изотопы технеция и проме­тия. Период полураспада самого долговечного изотопа технеция равен примерно 2 миллионам лет, а прометия — всего 18 годам.

Земные ресурсы вторичных технеция и про­метия совершенно ничтожны. И тем не менее в 1961 г. американские ученые Кенна и Курода обнаружили в урановых минералах чуть при­метные следы технеция.

Очередь теперь за прометием. Возможно, что и исчезающие малые количества более тя­желых земных трансуранов, чем плутоний, когда-нибудь попадут в руки ученых. И помо­гут в этом сложнейшие и чувствительнейшие радиометрические приборы.

КАК ОБЪЯСНЯЕТСЯ РАДИОАКТИВНОСТЬ СОВРЕМЕННОЙ НАУКОЙ?

Существует наука с довольно скучным на­званием: «изотопная статистика». Она наводит строгий бухгалтерский учет для тысячи с лиш­ним радиоактивных изотопов.

Вспомним, какие виды радиоактивных пре­вращений нам известны. Это — альфа-распад, бета-распад и спонтанное (самопроизвольное) деление. Обратим особое внимание на бета-распад. Изотопная статистика подсчитала, что около 80% всех радиоактивных изотопов распадается по типу бета-распада.

Бета-распад объединяет три самостоятель­ных вида радиоактивных превращений. Первый вид — испускание электрона b--распад). Вто­рой вид — испускание позитрона (b+-распад). Третий вид обнаружил в 1937 г. американский ученый Луис Альварец. Оказалось, что некоторые ядра могут поглощать электроны с ближайших к ядру электронных оболочек. Заряд ядра-по­глотителя, как и при b+-распаде, уменьшается на единицу. Природная радиоактивность ка-лия-40 как раз связана с тем, что ядром этого изотопа поглощается орбитальный электрон (см. рисунки 5 и 10 в ст. «Великий закон»). Если электрон поглощается ядром с K-оболочки (ближайшей к ядру), то это так называемый K-захват; если со следующей L-оболочки — это L-захват, но он встречается крайне редко. Значит, в процессах бета-распада обязательно участвует либо электрон, либо его электриче­ский антипод — позитрон.

Ядра состоят только из протонов и нейтро­нов. И тем не менее при b- или при b+-распадах из ядер вылетают электроны и позитроны. Мо­дель ядра не приемлет электроны, и между тем электрон поглощается ядром при орбиталь­ном захвате. Как же это понять?

А если допустить, что ядерные протоны и ней­троны не неизменны и способны превращаться друг в друга? Ядерный нейтрон может превра­щаться в протон, при этом вылетает электрон и заряд ядра увеличивается на единицу. Тут происходит b--распад. Ядерный протон в свою

285