Электричество и магнетизм

Искусственные элементы

В 30-х годах нашего столетия понятие "открытие элементов" сменилось другим - "искусственный синтез элементов". К этому времени в периодической системе пустовали клетки с номерами 43, 61, 85 и 87. Неясным оставался вопрос о существовании трансурановых элементов с порядковым номером 93 и далее. Большинство этих элементов было искусственно синтезировано раньше, чем их удалось обнаружить в земных минералах.

Ученые располагали солидным арсеналом бомбардирующих снарядов: а-частицей, протоном, нейтроном, дейтроном (ядром тяжелого изотопа водорода - дейтерия). К ним прибавилась и такая крупнокалиберная "артиллерия", как ядра атомов легких элементов - бора, азота, кислорода, неона. Ученые получили чудесные установки - ускорители, которые позволяли разгонять атомные "снаряды" до очень высокой скорости. Это сильно облегчало задачу пробиться к бомбардируемым ядрам.

Первым элементом, созданным человеком, был технеций. Так назвали 43-й элемент итальянские ученые К. Перрье и Э. Сегре. Они обстреляли молибденовую пластинку дейтронами (d), и в результате ядерной реакции ⁹⁸₄₂Mo (d, n) ⁹⁹₄₃Tc родился изотоп первого искусственного элемента (1937).

В 1940 г. ученые Т. Корсон, У. Мак-Кензи и Э. Сегре обстреляли быстрыми а-частицами ядра висмута. Продуктом реакции оказался изотоп другого искусственного элемента - астата, его порядковый номер 85. Потом наступила очередь прометия -61-го элемента. С 1940 г. началась эпоха синтеза трансурановых элементов, и теперь нам известен уже изотоп элемента с порядковым номером 105. Советские физики во главе с Г, Н. Флеровым синтезировали изотоп 104-го и 105-го элементов (см. ст. "На краю таблицы Менделеева").

Замечательной "фабрикой" некоторых искусственных элементов стал ядерный реактор. В нем происходит управляемая реакция деления урана. Среди осколков деления урана около 6% приходится на долю изотопов технеция и прометия, которые и извлекаются в довольно больших количествах. В реакторе накапливается и трансурановый элемент плутоний (Рu). Это происходит так. "Делящимся" материалом в реакторе служит изотоп уран-235. Но помимо этого урана в реакторе есть и изотоп уран-238, ядра которого захватывают нейтроны, и начинается цепочка радиоактивных превращений:

Энрико Ферми (1901-1954)

Итальянский физик, лауреат Нобелевской премии (1938). До 1938 г. жил в Италии, с 1938 г.- в США. Внес большой вклад в развитие современной теоретической и экспериментальной физики. Ферми разработал статистику частиц, подчиняющихся принципу Паули,- так называемую статистику Ферми - Дирака (1925); создал количественную теорию бета-распада (1934); сделал ряд крупных экспериментальных и теоретических открытий в области нейтронной физики (1934-1938). В 1939-1945 гг. Ферми руководил в США исследовательскими работами в области военного применения ядерной физики. В декабре 1942 г. впервые осуществил ядерную цепную реакцию. В последние годы жизни Ферми занимался физикой высоких энергий.