Необычные кладовые

Трансурановые элементы — детище современной техники. Лаборатории со сложнейшей аппаратурой, ядерные реакторы — вот те «месторождения», откуда ценой затраты огромной энергии получают сейчас ничтожные количества элементов, которых в природе нет.

Часы, минуты, секунды, даже доли секунды — такова продолжительность их бытия. Если они и существовали в ранние периоды геологической истории Земли, то за 5—6 миллиардов лет жизни нашей планеты их и след простыл.

Но вот в конце 40-х годов в природе был обнаружен трансурановый элемент — плутоний. Оказалось, что этот по всем прогнозам исчезнувший элемент находится в ряде ураново-ториевых минералов. Правда, содержание плутония в них очень мало — десятимиллиардные доли грамма на тонну породы. И все же он определяется и химическим путем и с помощью точных методов измерения радиоактивности.

В природе плутоний создается, очевидно, так же, как в атомных реакторах: нейтроны, выделяющиеся при распаде урановых ядер, встречаясь на своем пути с другими ядрами урана-238, захватываются ими, и в результате возникают ядра плутония-239. Но в природных условиях на пути нейтронов встречаются в великом множестве ядра посторонних элементов, слагающих минерал или породу. Эти ядра поглощают нейтроны и выводят их из игры. Потому-то столь невелика «продукция» природных «ядерных реакторов».

Однако изотопы плутония живут тысячи, десятки тысяч, даже десятки миллионов лет, и поэтому они могут накопляться. А краткость срока жизни других трансуранов явно не давала надежды встретить их в природе. Не удивительно, что до самого последнего времени считалось: плутоний — вот последний элемент таблицы Менделеева, еще встречающийся на нашей планете.

Но исследования группы советских физиков и химиков во главе с В. В. Чердынцевым опровергли это устоявшееся мнение.

Не раз отмечались случаи, когда исследуемый образец оказывался более радиоактивным, чем того следовало бы ожидать, судя по количеству содержащихся в нем радиоактивных элементов и промежуточных продуктов распада.

Долгое время этому явлению не могли найти объяснения. После открытия в урановых рудах плутония было выяснено, что в большинстве случаев именно его присутствие и вызывает излишнюю активность. С тех пор стали считать, что всякий раз, когда отмечается более высокая активность образца, чем это «положено», избыток следует относить за счет плутония.

Однако группа В. В. Чердынцева, проводя исследование изотопного состава радиоактивных минералов, установила, что в целом ряде случаев сумма активности всех радиоактивных элементов даже с прибавлением плутония и радиоактивных промежуточных продуктов его распада все же меньше реально наблюдаемой активности. У исследователей, естественно, возникло предположение, что надо искать еще какой-то иной радиоактивный элемент, который химически уловить не удается.

Изучение странных образцов показало, что в них есть избыток урана-235 по сравнению с теоретически рассчитанным его количеством. Но уран-235 — конечный продукт распада, полученного в лаборатории зауранового элемента кюрия. Если это так, то в природе существует не коротко-живущий лабораторный кюрий, а какой-то его долгоживущий изотоп.

Решено было попытаться его найти.

Бесконечные измерения... И вот результат: обнаружен долгоживущий изотоп — кюрий-247, период полураспада которого равен приблизительно 250 миллионам лет. Следовательно, в природе существует еще один заурановый элемент!

Но среди промежуточных продуктов распада кюрия должен быть америций-243. Так, значит, и америций должен встречаться в природе. Новая серия измерений — и предположение оправдывается: действительно, в исследованных образцах обнаружен и америций!

Правда, содержание кюрия в природе исчезающе мало: в исследованных образцах оно не превышало стомиллионных долей процента. Но тот факт, что, помимо плутония, заурановые элементы, до кюрия включительно, создаются не только в лабораториях, а еще и в недрах планет и звезд, доказан.

Н. Иванов, А. Ливанов, В. Федченко

Похожие публикации

Сложная жизнь простой клетки

Архипелаг редких земель

Как «построить» молекулу?