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.

за которое число ядер 104-го уменьшается вдвое, иными словами t0— период полураспада 104-го элемента.

Расстояние l и скорость v мы выбираем сами. Зная эти величины, можно вычислить одну из самых важных характеристик ядра 104-го элемента — период его полураспада. Скорость ленты и расстояние между счетчиками можно изменять. Так, если l=0,3 м, а v=1 м/сек, то период полураспада ядер близок к 0,3 секунды; если v=10 м/сек, а расстояние то же, то период полураспада ядер 0,03 секунды.

Первые опыты. Слишком много ядер 104-го. В первом опыте скорость v была выбрана так, чтобы изучить ядра с временем жизни около 0,01 секунды. И сразу же удача. Зарегистрированы спонтанно делящие­ся ядра с периодом полураспада 0,014 секунды. Каза­лось, не нужно и сомневаться, что эти ядра принадле­жат 104-му элементу: у ядер всех элементов с меньшим атомным номером период полураспада гораздо больше.

Но, может быть, это ложные импульсы, обусловлен­ные нечеткой работой аппаратуры? Камеры каждый час регистрировали около 20 осколков. Нас смущал слишком большой выход 104-го. По расчетам должно было образовываться не более одного ядра за час ра­боты циклотрона.

Сто два меньше, чем сто четыре. Каждый шаг в новую область науки требует колоссальной затраты сил и времени. Бывают ошибочные опыты. Так случи­лось со шведскими учеными. Они опубликовали работу, где рассказывалось о «впервые полученном» изотопе 102-го элемента. Этому элементу даже было присвоено имя «нобелий». Однако в дальнейшем полученные в Швеции результаты не подтвердились.

Подготовили новый опыт, чтобы убедиться, что действительно мы открыли 104-й элемент. Вместо плу­тониевой мишени в пробник была поставлена мишень из урана. Если эту мишень облучать неоном

92U238+10Ne22 ®102260,

максимальный заряд ядра будет 102. Сто четвертый в этой реакции не образуется.

Для чего нужно было облучать уран? Что дает этот опыт? В реакции 94Pu242+10Ne22, кроме ядер 104-го, получается значительно большее количество других элементов. Ядра плутония и неона сравни­тельно редко сливаются полностью. Чаще ядро нео­на передает ядру плутония только несколько нук­лонов. В результате на ленту пробника попадают не только осколки деления, но и более тяжелые ядра, испускающие все виды радиоактивных излучений. В таких условиях могут возникнуть ложные, или, как мы их называем, фоновые, импульсы. Новый опыт был поставлен для того, чтобы убедиться, присутству­ют эти ложные импульсы или их нет.

Фон, который не удалось исключить. В лаборатор­ном журнале после первого облучения урана-238 нео-ном-22 появилась запись: «Облучение урана неоном. Получены фоновые импульсы, имитирующие период полураспада спонтанно делящихся ядер порядка 0,014 секунды».

Откуда же взялись такие спонтанно делящиеся ядра? Их не должно быть. Теория и эксперимент указы­вали: все ядра с порядковым номером меньше 104 с го­раздо большим периодом полураспада(!) спонтанно делят­ся на осколки. Проще всего это можно было объяснить тем, что аппаратура, которую готовили более года, непригодна: в ней создаются ложные импульсы.

Круглые сутки, в любое время дня и ночи, можно

было видеть специалистов по электронике и физиков, склонившихся над схемами усилителей и конструк­ций, над деталями пробника. Они искали ошибки в схе­мах и в узлах пробника. Но ошибки не обнаружива­лись. Менялась вся электронная аппаратура и кон­струкция пробника. И опять опыты. Упорный «фон» оставался. Все время получался период полураспада 0,014 секунды. Может быть, это не фон?

Попробовали применить более легкие бомбарди­рующие ядра: азот, бор. Если в аппарате есть какая-либо погрешность, то при бомбардировке мишеней легкими ядрами число ложных импульсов не должно меняться. Неожиданно выход ядер с периодом 0,014 секунды резко возрос. Тогда стало очевидным: открыт новый процесс деления ядер, совершенно непредви­денный теорией.

В дальнейшем было выяснено, что с периодом 0,014 секунды делится ядро америция-242, образующееся в возбужденном состоянии в процессе ядерной реакции. Это явление наукой еще до конца не понято. Во всем мире ученые начали исследовать «странные» ядра аме­риция. Многим это явление показалось более интерес­ным, чем синтез нового элемента. Но нас продолжал интересовать именно 104-й элемент.

Дальнейшие поиски. Возникла новая опасность: может быть, у 104-го и у америция-242 в возбужденном состоянии период полураспада одинаков? Тогда ос­колки спонтанного деления нового излучателя зама­скируют осколки 104-го. Как же искать 104-й элемент?

Оставалась надежда, что время жизни 104-го лежит в другом временном интервале. Перед нами встала задача — изучить спонтанно делящиеся ядра со вре­менем жизни от 10-4 до 1 секунды.

Была создана новая методика регистрации ядер 104-го элемента. В принципе она не отличается от преж­ней, только вдоль ленты нужно было установить на гораздо большей длине несколько детекторов. Это поз­волило бы сразу в одном опыте регистрировать осколки спонтанного деления в широком интервале времени жизни ядер. Если скорость ленты 1 м/сек, первый детектор поставлен в 3 см от мишени, а последний — в 8 м от нее, то будут зарегистрированы осколки спон­танного деления ядер с периодом полураспада от трех сотых до 4 секунд.

Но где взять детекторы осколков деления, не чув­ствительные ко всем другим видам радиоактивных излучений? Сложная аппаратура для этого явно не подходит: просто не хватит места разместить ее в пробнике. Но решение было найдено.

Следы на стекле. Если к обычной стеклянной пла­стинке приблизить на расстоянии 2—3 мм платиновую фольгу с нанесенным на нее делящимся спонтанно изо­топом (например, калифорнием-252), то осколок на его поверхности оставит след. Размер этого следа равен длине цепочки из нескольких атомов. Такие следы, или, как мы называем, треки, невозможно увидеть с помощью оптического микроскопа. Их можно разгля­деть с помощью электронного микроскопа. Но и элект­ронный микроскоп для этого нельзя использовать: основная трудность — слишком большое увеличение.

Чем больше увеличение, тем медленнее просматри­вается под микроскопом предмет большой площади. Понадобились бы целые годы, чтобы, используя элект­ронный микроскоп, обработать результаты одного на­шего опыта. Это все равно что с помощью микрометра пытаться определить высоту двухэтажного здания.

Проявление треков. На помощь пришла химия. Как известно, стекло растворяется в плавиковой кис-

360