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.

ОПЫТ — ЭТО ДЛИТЕЛЬНЫЙ ТРУД БОЛЬШОГО КОЛЛЕКТИВА УЧЕНЫХ,

Каждый этап эксперимента должен быть тща­тельно продуман, проверен математическими вычислениями.

Циклотрон, дававший для опыта многозарядные ионы.

Физики обсуждают очередные результаты опыта.

В радиохимической лаборатории идет подготовка к анализу вещества, содержащего трансурановые элементы.

Наблюдение за работой пробника.

лоте. Если стеклянную пластинку, обстрелянную осколками делящихся ядер, поместить в плавиковую кислоту, то в местах, куда попали осколки, стекло нач­нет растворяться быстрее, чем рядом. Через несколько секунд образуется лунка, формой похожая на кратер вулкана (рис. 4). Ее размеры в тысячи раз больше первоначального следа, оставленного на стекле оскол­ком. Лунки треков можно увидеть на поверхности стек­лянной пластинки, увеличив их всего в сто раз. Другие радиоактивные излучения наносят на поверх­ности стекла меньшие повреждения и не просматри­ваются после травления.

Стекло-104. Как мы уже знаем, ядра плутония делятся ускоренными нонами. В результате деления возникает поток нейтронов, и, если в стекле содержат­ся даже субмикроскопические количества урана или тория, нейтроны разделят их ядра. На поверхности стекла появятся ложные треки.

Нам сварили фосфатное стекло, практически не содержащее ни уран, ни торий. (Случайно стекло это называлось «стекло-104».) Теперь можно было не боять­ся треков, обусловленных нейтронным потоком в цик­лотроне. Наша аппаратура стала полностью бесфоновой. Ложные импульсы в ней не могли возникнуть. В наших руках были идеальные детекторы, совершенно нечув­ствительные ко всем радиоактивным излучениям, кроме спонтанного деления. С их помощью были открыты спонтанно делящиеся излучатели со временем жизни 0,001 секунды и 3 секунды. Казалось, что область, где может находиться 104-й, заселена изомерами — удиви­тельными ядрами, делящимися с невиданной скоростью и маскирующими 104-й.

Дыхание 104-го. И опять эксперименты. Ищем 104-й в «щелях» времени между спонтанно делящимися изо­мерами. Решили установить скорость ленты в 1 м/сек. Эта скорость позволяла изучить периоды полураспада спонтанно делящихся ядер во временном интервале от 0,1 до 1 секунды, свободном от изомеров.

Один из опытов. Сорок часов беспрерывно бомбарди­руют ядра неона плутониевую мишень. Сорок часов лен­та несет ядра отдачи к стеклянным пластинкам. Нако­нец, закончено облучение. Извлечены стеклянные пла­стинки и переданы в лабораторию на обработку. С не­терпением ждем результаты. Проходит несколько часов. Под микроскопом обнаружено шесть треков.

Вычислен период полураспада по положению тре­ков и скорости ленты. Величина периода оказалась рав­ной 0,3±0,2 секунды, т. е. она могла быть, например, 0,1 секунды или 0,5 секунды.

Повторили опыт. Эффект исчез. Новый многочасо­вой опыт. Обнаружено пять треков, оставленных ос­колками нового ядра. Еще опыты. Треки в области 0,3 секунды то появлялись, то исчезали. Такое явление никогда не наблюдалось в опытах, где получались ядра спонтанно делящегося изомера.

Есть 104-й! Анализ полученных данных привел к выводу: наблюдаемый эффект в сильной степени зависит от энергии неона. А раз так, необходимо точнее измерять ее величину.

По сравнению с уже преодоленными трудностями было легко повысить точность измерения энергии пуч­ка ионов в циклотроне. Начались решающие опыты. Два месяца почти непрерывной работы. Днем. Ночью. Снята зависимость выхода новых ядер от энергии бомбардирующих плутониевую мишень ионов неона. Точно измерен период полураспада новых спонтанно делящихся ядер. Теперь в каждом опыте четко проявля­лись следы спонтанно делящихся ядер с периодом 0,3 се-

Рис. 4. Так выглядят треки — следы осколков деления

ядер — на стекле после его обработки плавиковой кислотой

при увеличении в сто раз.

кунды. Мы установили, что больше всего новых ядер образуется, когда скорость ионов неона 31 500 км/сек.

Мы знали, что если мишень бомбардировалась 5 ча­сов ядрами неона с такой скоростью, то образуется два новых ядра, если же скорость неона увеличится до 32 000 км/сек, за это же время образуется лишь одно ядро 104-го. Такая связь выхода нового ядра со скоростью бомбардирующих ионов неона могла быть, только если синтезировался 104-й. У изученных раньше делящихся спонтанно ядер-изомеров выход убывал с ростом энергии менее резко.

Было поставлено еще несколько контрольных опы­тов. Все они подтвердили: 104260 есть!

Это только начало. И все? Нет, работа над 104-м элементом только началась. Измерен период полураспада изотопа 104260. Он оказался таким, что есть надежда изучить химические свойства 104-го.

Пока общепризнано, что свойства 104-го должны совпадать со свойствами гафния. Может случиться, что у нового элемента электронная оболочка застраи­вается не так, как мы теперь думаем. Это было бы большим вкладом в теоретическую химию.

Наконец, и это, пожалуй, главное, теперь нет ос­нований опасаться, что время жизни высших трансуранов 105-го и 106-го лежит в области миллиардных до­лей секунды.

Зачем нужен 104-й? Для чего мы изучаем эле­менты за ураном? Где они применяются? Плутоний-239—лучшее ядерное горючее. Этот изотоп делится. нейтронами с малой энергией — «тепловыми ней­тронами». Колоссальные запасы урана-238 могут быть переведены в плутоний с помощью специальных реак­торов на быстрых нейтронах. Этой энергии человече­ству хватит на сотни тысяч лет. Ясны перспективы ис­пользования и многих других трансурановых элемен­тов.

В момент открытия нового физического явления иногда сами исследователи не знают, где и как будет применяться их открытие. В 30—40-х годах нашего

361