Долгий век тория и бабочки-однодневки
Если бы мы постоянно закрашивали, скажем, красной краской те клетки таблицы Менделеева, где обнаружено хотя бы по одному естественному радиоактивному изотопу, то, дойдя до этого места книги, мы обнаружили бы, что красной краской покрыты «края» таблицы — начало и конец. Что ж, примемся за середину.
Краски нам потребуется очень много. Пока лишь у единичных элементов середины периодической системы не обнаружены естественные радиоактивные изотопы. «Пока» — здесь очень емкое слово, потому что имеются все основания ожидать, что, пока книга выйдет из печати, придется закрашивать и эти немногие оставшиеся «нерадиоактивными» клетки.
Прежде всего надо ответить на очевидный вопрос: как случилось, что радиоактивные свойства тяжелых элементов были открыты давно, а о естественной радиоактивности подавляющего большинства легких и срединных химических элементов узнали лишь недавно?
Ответ дать легко, и нужды нет доказывать, что легкость эта далась ценой в высшей степени кропотливых экспериментов, обставленных технически с той тщательностью, которая граничит с виртуозностью. Ответ — вот он: все дело в периодах полураспада.
При изучении радиоактивности тяжелых элементов химикам и физикам приходилось иметь дело с «умеренными» периодами полураспада. Этот эпитет относится и к радию, который распадается наполовину за 1600 лет, и к урану-238, период полураспада которого 4,5 миллиарда лет, и даже к торию, который «срабатывается» наполовину за 14 миллиардов лет. Да, по меркам специалистов в области радиоактивности полтора десятка миллиардов лет — срок умеренный.
Периоды полураспада большинства естественных радиоактивных элементов, находящихся в середине таблицы Менделеева, таковы, что могли бы служить великолепной иллюстрацией к разделам книг по занимательной математике, которые повествуют о сверхбольших числах.
Имена этим числам еще не придуманы. Скажу только, что встретить периоды полураспада в 10>17, 10>18 и даже 10>21 лет там не редкость. Что это такое, можно понять разве только из примера.
Примером будет служить самый «короткоживущий» из этих изотопов — олово-124, период полураспада которого всего 210>17 лет.
Если взять килограмм олова, то в результате радиоактивного распада за один час в нем будет появляться две бета-частицы. Всего две.
Вот и попробуйте их обнаружить. Попробуйте, если за счет присутствия естественных радиоактивных элементов только в мышцах вашей руки распадается в десятки тысяч раз больше радиоактивных атомов. Попробуйте, если килограмм олова способен поглотить и не допустить к счетчику излучения не какие-то две несчастные бета-частицы, а миллионы. Попробуйте, если даже воздух за счет находящихся там радиоактивных элементов дает в районе счетчика тысячи распадов.
И тем не менее попробовали — и удалось. Хотя нет, плохое в данном случае это слово, наводящее на мысль об удаче. Удача необходима для игры в спортлото. Здесь же, в эксперименте, все решают умение и труд. А эти два существительных помогали решить и не такие проблемы[6].
Не приходится сомневаться, что радиоактивность — такое же общее свойство материи, как, скажем, масса.
Да, любой химический элемент радиоактивен. Каждый атом рано или поздно распадается. Можно было бы по этому поводу поморализировать: ничто, дескать, не вечно под луной. Но поговорка эта здесь как раз «не работает». Потому что иные из элементов хотя и распадаются, но так медленно, что, пока элемент покончит свои счеты с жизнью, исчезнет сама Луна — то ли ее растащут на стройматериалы, то ли она рассыплется от ветхости.
Для нас факт всеобщей радиоактивности важен по другим причинам. Считалось раньше, что представления о непременной изменчивости мира распространяются только на живую, органическую природу. Теперь же мы видим, что эта изменчивость действительно всеобщая. И было бы в высшей степени странно, если бы такой общности не наблюдалось. Это означало бы, что между живой и неживой природой стоит барьер, преодолеть который никогда и ни при каких условиях невозможно. Л раз так, то не могло живое вещество возникнуть из неживого. Следовательно, происхождение жизни — не самопроизвольное возникновение белковой молекулы, а стало возможным лишь в результате чьего-то постороннего вмешательства. Вот ведь до чего договорились.
