Клаус Гофман - Можно ли сделать золото, Мошенники, обманщики и ученые в истории химических элементов
До 1 ноября 1952 года в Тихом океане находился идиллический островок, называемый Элугелаб. Он относился к атоллу Эниветок из группы Маршальских островов. В тот день остров Элугелаб прекратил свое существование. Он взлетел на воздух в результате первого американского термоядерного испытания под кодовым названием "Майк". Сила взрыва составила 3 Мт, то есть три миллиона тонн тринитротолуола. Это соответствует общей взрывной силе всех бомб, сброшенных во вторую мировую войну, и примерно в 200 раз превышает взрывное действие хиросимской бомбы! Ударная волна взрыва была зарегистрирована сейсмическими станциями всего мира; это было первое землетрясение, спровоцированное человеком. Там, где находился остров Элугелаб, на дне Тихого океана зиял кратер диаметром 1,5 км и глубиной 150 м.
Беспилотные самолеты пролетали сквозь взрывное облако и собирали радиоактивную пыль для научных исследований. Позднее были переработаны центнеры коралловой породы с окружающих островов. В этих остатках термоядерного взрыва в декабре 1952 года американские ученые нашли 99-й элемент, а спустя некоторое время, в марте следующего года -- 100-й элемент, теперь именуемые эйнштейнием и фермием. Нейтронная молния "Майк'а" -нейтронную дозу оценивают в 10[22] нейтронов/см[2] -произвела превращение элементов нового рода. При этом из урана поджигающей бомбы образовались изотопы урана с необычайно большим содержанием нейтронов, которые, многократно претерпев бета-распад, превратились в конце концов в изотопы элементов 99 и 100. Если бы этот процесс захотели провести в исследовательском реакторе с интенсивностью потока в 10[13] нейтронов/см[2] то потребовалось бы 30 лет, чтобы достичь требуемой дозы нейтронов. "Майк" совершил это в миллионную долю секунды.
Странно и почти безответственно звучит "благодарность" ученых, открывших эти элементы, которую они выразили научной лаборатории в Лос-Аламосе -- фабрике атомных бомб США.
В августе 1953 года была взорвана первая советская водородная бомба. Военные и политики США испытали немалый страх, когда их специалисты доложили, что Советский Союз уже располагает "сухой" транспортабельной водородной бомбой с зажигательным веществом -- дейтеридом лития. Бомба США, взорванная в ноябре 1952 года, была, напротив, нетранспортабельным чудовищем в 65 т, непригодным для военного использования.
На это США ответили секретным "сверхоружием" и в марте 1954 года подожгли первую так называемую трехступенчатую бомбу (Fission-Fusion-Fission Bomb[70]). Поджигателем для собственно водородной бомбы служило обычное атомное взрывчатое вещество. То и другое было окружено оболочкой из урана-238, который также становится делимым под действием быстрых нейтронов взорвавшейся Н-бомбы. Многоступенчатые бомбы обладают неслыханной разрушительной силой, которая может достигать 50 Мт и более. С таким сверхоружием можно одним ударом опустошить целые страны и континенты.
Ужасающее действие водородной бомбы не ограничивается ее взрывной силой, превышающей силу атомной бомбы в тысячу раз. Она вызывает излучения, интенсивность которых не знает себе равных на Земле и является смертельной для всех живых существ в радиусе действия бомбы. Когда же активность несколько снижается, остаются достаточно опасные продукты деления, которые попадают на поверхность Земли вместе с радиоактивными осадками и заражают большие пространства. Особенно опасны долгоживущие радиоактивные изотопы, такие, как углерод-14, проникающий в биосферу, цезий-137 и более всего стронций-90. Радиоактивный стронций проникает с пищей в организм, накапливается в костях и неизбежно вызывает рак. Еще страшнее генетические дефекты, вызываемые радиоактивным излучением, которые приводят к изменению наследственного аппарата и повреждению потомства.
Лауреат Нобелевской премии по химии и лауреат Международной Ленинской премии, американский ученый Лайнус Полинг[71], который всем своим авторитетом борется за запрещение атомного оружия, весьма наглядно представил опасность радиоактивных осадков: одна чайная ложка стронция-90, если ее разделить поровну между всеми людьми, вызовет их гибель в течение немногих лет. Полинг рассчитал, что одна сверхбомба при своем взрыве выбрасывает в атмосферу нашей планеты в тысячу раз большее количество стронция-90.
Вынужденный считаться с военным давлением Советский Союз не потерял из виду главной цели: мирное использование атомной энергии, служащее для блага человека. Первая атомная электростанция, пущенная в июле 1954 года, и первый атомный корабль -- советский ледокол "Ленин" -- красноречиво говорят об этом.
Борьбу с опасной игрой империалистов США атомным оружием как средством политического давления и нажима, против безответственного испытания Н-бомбы, которое угрожает дальнейшему существованию человечества, вели и ведут не только Советский Союз и страны социалистического лагеря, но и представители капиталистического мира, такие, как Фредерик Жолио-Кюри, Лайнус Полинг, Альберт Швейцер, Отто Хан. Особенно убедительным было в 1957 поду воззвание 18-ти западногерманских атомщиков во главе с Ханом, Вейцзекером и Гейзенбергом, которые протестовали против военного использования атомной энергии, против опасности атомной войны и снаряжения ФРГ атомным оружием. Ежегодные Пагуошские конференции также стали важным событием. Именитые ученые встречаются здесь, чтобы обсудить вопросы разоружения и борьбы с злоупотреблениями атомной энергией.
Сегодня, благодаря обязательствам, взятым на себя Советским Союзом и другими социалистическими государствами, имеются соглашения по запрещению испытаний ядерного оружия в атмосфере, в космическом пространстве и под водой, а также договоренности по вопросам нераспространения атомного оружия. Это, к сожалению, еще не значит, что опасность атомной войны устранена. Овладение превращением элементов используется во вред военно-промышленным комплексом США -- для изобретения еще более страшных видов оружия. Последним порождением этого безумия вооружения является нейтронная бомба США, разработанная в качестве нового атомного средства массового уничтожения. В процессе превращения водорода и его атомов в гелий изобретателям этого "малокалиберного" ядерного оружия удалось обратить 80 % энергии взрыва в сверхбыстрые нейтроны, которые уничтожают все живое, а материальные ценности оставляют практически неповрежденными.
Мощные демонстрации протеста объединяют миролюбивое человечество в борьбе против" нейтронной бомбы и ее использования в войсках НАТО.
Успехи исследований в Дубне и Беркли
Открытие последних трех актиноидов--элементов 101, 102 и 103 удалось совершить с 1955 по 1961 годы. Чтобы осуществить синтез 101-го элемента из эйнштейния, в США в 1955 году было использовано все имеющееся количество 99-го элемента: 10[9] атомов -- Около 10[-13] г! Это количество было получено обстрелом плутония нейтронами в специально изготовленном испытательном реакторе. После бомбардировки мишени из эйнштейния ядрами гелия в 60-дюймовом циклотроне в Беркли смогли уловить буквально 17 атомов нового 101-го элемента -- менделевия. Трудность постановки эксперимента с несколькими атомами невообразимо велика. Однако их удалось обнаружить. Это было продемонстрировано всем окружающим весьма впечатляюще: каждый раз, когда был "пойман" атом менделевия, в лаборатории Калифорнийского университета в Беркли раздавался пожарный сигнал. Американские ученые позволили себе такую шутку: счетчик они присоединили к пожарной сирене. Это продолжалось до тех пор, пока не вмешалась пожарная служба и запретила "хулиганство".
Менделевий является последним из элементов, полученных в циклотроне. Для синтеза следующих элементов просто-напросто нет достаточного исходного материала. Все большие трудности создавало для ученых одно неприятное свойство трансуранов: их самопроизвольное деление и все уменьшающийся период полураспада. За то время, которое требовалось для получения в реакторе исходного элемента в весомых количествах, он успевал в значительной мере исчезнуть в результате начавшегося распада. Прекрасным примером может служить фермий-257-- наиболее тяжелый известный изотоп, который удалось получить. Период полураспада фермия-257 составляет 97 дней, что позволило считать его подходящим исходным веществом для получения трансфермиевых элементов. Однако при облучении в мощном реакторе из фермия-257 образуется только короткоживущий фермий-258, который самопроизвольно делится за считанные микросекунды. После этого малорадостного открытия надежда ступенчатого получения последующих трансуранов путем захвата нейтронов быстро исчезла. Исследователи дошли до такой точки, когда для синтеза следующих трансуранов требовалось попросту придумать что-то новое.
Имелся лишь один выход. Нужно было использовать те трансураны, которые можно было добыть в больших количествах, прежде всего -- это плутоний. Надеялись также получить в достаточных количествах кюрий и калифорний после многолетнего облучения в реакторе. Конечно, используя трансураны с меньшим зарядом ядра, необходимо было испытать более тяжелые снаряды. Нейтроны и альфа-частицы являлись уже недостаточно мощными. Подходящими по массе снарядами были ядра кислорода, азота, углерода, бора и неона, полученные с помощью новых ионных источников. Безусловно, ускорить тяжелые частицы до необходимой энергии возможно только с помощью высокоэффективных ускорителей. Начиная с середины 50-х годов американские физики все свои надежды возлагали на новый линейный ускоритель тяжелых ионов HILAC, а в последнее время -- на еще более мощный Super-HILAC. Их советские коллеги использовали оправдавшие себя ускорители частиц У-200 и У-300. В испытании находится новый циклотрон У-400, который способен ускорить до больших энергий даже ядра урана.
