Otkrytie poslednih treh aktinoidov--elementov 101, 102 i 103 udalos'
sovershit' s 1955 po 1961 gody. CHtoby osushchestvit' sintez 101-go elementa iz
ejnshtejniya, v SSHA v 1955 godu bylo ispol'zovano vse imeyushcheesya kolichestvo
99-go elementa: 10[9] atomov -- Okolo 10[-13] g! |to
kolichestvo bylo polucheno obstrelom plutoniya nejtronami v special'no
izgotovlennom ispytatel'nom reaktore. Posle bombardirovki misheni iz
ejnshtejniya yadrami geliya v 60-dyujmovom ciklotrone v Berkli smogli ulovit'
bukval'no 17 atomov novogo 101-go elementa -- mendeleviya. Trudnost'
postanovki eksperimenta s neskol'kimi atomami nevoobrazimo velika. Odnako ih
udalos' obnaruzhit'. |to bylo prodemonstrirovano vsem okruzhayushchim ves'ma
vpechatlyayushche: kazhdyj raz, kogda byl "pojman" atom mendeleviya, v laboratorii
Kalifornijskogo universiteta v Berkli razdavalsya pozharnyj signal.
Amerikanskie uchenye pozvolili sebe takuyu shutku: schetchik oni prisoedinili k
pozharnoj sirene. |to prodolzhalos' do teh por, poka ne vmeshalas' pozharnaya
sluzhba i zapretila "huliganstvo".
Mendelevij yavlyaetsya poslednim iz elementov, poluchennyh v ciklotrone.
Dlya sinteza sleduyushchih elementov prosto-naprosto net dostatochnogo ishodnogo
materiala. Vse bol'shie trudnosti sozdavalo dlya uchenyh odno nepriyatnoe
svojstvo transuranov: ih samoproizvol'noe delenie i vse umen'shayushchijsya period
poluraspada. Za to vremya, kotoroe trebovalos' dlya polucheniya v reaktore
ishodnogo elementa v vesomyh kolichestvah, on uspeval v znachitel'noj mere
ischeznut' v rezul'tate nachavshegosya raspada. Prekrasnym primerom mozhet
sluzhit' fermij-257-- naibolee tyazhelyj izvestnyj izotop, kotoryj udalos'
poluchit'. Period poluraspada fermiya-257 sostavlyaet 97 dnej, chto pozvolilo
schitat' ego podhodyashchim ishodnym veshchestvom dlya polucheniya transfermievyh
elementov. Odnako pri obluchenii v moshchnom reaktore iz fermiya-257 obrazuetsya
tol'ko korotkozhivushchij fermij-258, kotoryj samoproizvol'no delitsya za
schitannye mikrosekundy. Posle etogo maloradostnogo otkrytiya nadezhda
stupenchatogo polucheniya posleduyushchih transuranov putem zahvata nejtronov
bystro ischezla. Issledovateli doshli do takoj tochki, kogda dlya sinteza
sleduyushchih transuranov trebovalos' poprostu pridumat' chto-to novoe.
Imelsya lish' odin vyhod. Nuzhno bylo ispol'zovat' te transurany, kotorye
mozhno bylo dobyt' v bol'shih kolichestvah, prezhde vsego -- eto plutonij.
Nadeyalis' takzhe poluchit' v dostatochnyh kolichestvah kyurij i kalifornij posle
mnogoletnego oblucheniya v reaktore. Konechno, ispol'zuya transurany s men'shim
zaryadom yadra, neobhodimo bylo ispytat' bolee tyazhelye snaryady. Nejtrony i
al'fa-chasticy yavlyalis' uzhe nedostatochno moshchnymi. Podhodyashchimi po masse
snaryadami byli yadra kisloroda, azota, ugleroda, bora i neona, poluchennye s
pomoshch'yu novyh ionnyh istochnikov. Bezuslovno, uskorit' tyazhelye chasticy do
neobhodimoj energii vozmozhno tol'ko s pomoshch'yu vysokoeffektivnyh uskoritelej.
Nachinaya s serediny 50-h godov amerikanskie fiziki vse svoi nadezhdy vozlagali
na novyj linejnyj uskoritel' tyazhelyh ionov HILAC, a v poslednee vremya -- na
eshche bolee moshchnyj Super-HILAC. Ih sovetskie kollegi ispol'zovali opravdavshie
sebya uskoriteli chastic U-200 i U-300. V ispytanii nahoditsya novyj ciklotron
U-400, kotoryj sposoben uskorit' do bol'shih energij dazhe yadra urana.
Takzhe s serediny 50-h godov dlitsya spor mezhdu amerikanskimi i
sovetskimi fizikami po povodu togo, kto zhe pervym sinteziroval i tochno
identificiroval elementy s 102 po 105. Do sego vremeni net edinstva v
voprose prioriteta i nazvanii novyh elementov: 102-- zholiotij (po sovetskomu
predstavleniyu) ili nobelij (po amerikanskim predlozheniyam): 103 --
rezerfordij ili lourensij: 104 -- kurchatovij ili rezerfordij: 105 --
nil'sborij i hanij?
Prichina takih raznoglasij zaklyuchaetsya, nesomnenno, v tom, chto
amerikanskaya gruppa uchenyh ne mogla bol'she pretendovat' na prioritet. So
vremeni osnovaniya Ob®edinennogo instituta yadernyh issledovanij (OIYAI) v
Dubne, v 1956 godu, reshayushchie impul'sy v issledovanii transuranov ishodili ot
sovetskih uchenyh. S teh por progress v etoj special'noj otrasli opredelyali
sovetskie issledovateli pod rukovodstvom fizika G. N. Flerova i ego kollegi
YU. C. Oganesyana. OIYAI v Dubne stal odnovremenno simvolom socialisticheskoj
nauchnoj integracii. V etom institute rabotayut issledovateli iz vseh
socialisticheskih stran; oni vse bolee shiroko uchastvuyut v sushchestvennyh
otkrytiyah v yadernoj fizike.
Vse nachalos' so 102-go elementa. V Stokgol'me v 1957 godu podobralsya
kollektiv iz amerikanskih, anglijskih i shvedskih fizikov. |ta gruppa
schitala, chto poluchila izotopy elementa 102, nazvannogo imi nobeliem, v
rezul'tate bombardirovki kyuriya yadrami ugleroda. Neskol'ko pozzhe Flerov
ob®yavil ob udachnom sinteze 102-go elementa, osushchestvlennom na ciklotrone
Instituta atomnoj energii v Moskve, putem obstrela plutoniya-241 yadrami
kisloroda. Issledovateli iz Berkli ne otstavali i takzhe soobshchili ob uspeshnoj
identifikacii 102-go elementa. Odnako vse privedennye dannye i fakty
protivorechili drug drugu. Poetomu amerikancy stali nazyvat' novyj element ne
nobeliem, a no believium, chto v vol'nom perevode oznachaet "ne veryu". Fiziki
v Dubne v techenie ryada let sistematicheski dorabatyvali eti rezul'taty s tem,
chtoby raz®yasnit' protivorechiya. Tol'ko v 1963 godu im udalos' poluchit'
odnoznachnye dokazatel'stva. Flerov i ego sotrudniki smogli bezuprechno
sintezirovat' 102-j element iz urana i ionov neona:
[238]U + [22]Ne = [256]H + 4n
Fizikam prishlos' vydumyvat' izoshchrennye metody razdeleniya, izmereniya i
identifikacii dlya togo, chtoby voobshche obnaruzhit' novyj element. Ved' on
dovol'no bystro proshchaetsya s etim mirom, obladaya periodom poluraspada vsego
lish' 8 s.
Kogda uchenye iz Berkli smogli raspolagat' 3 mkg kaliforniya, konechno, v
vide smesi razlichnyh izotopov, oni reshilis' na sintez sleduyushchego elementa --
103-go. |ti 3 mkg kaliforniya v techenie treh let bombardirovali v linejnom
uskoritele yadrami atoma bora. Bylo malo nadezhdy na blagopriyatnyj rezul'tat.
Iz 100 milliardov yader bora tol'ko odno moglo proniknut' v yadro kaliforniya,
odnako yadro novogo atoma v 99 % sluchaev dolzhno bylo snova raspast'sya v
rezul'tate samoproizvol'nogo deleniya. Amerikancy rasschitali, chto iz 100 000
sliyanij tol'ko odno dolzhno bylo obrazovat' yadro s 103 protonami -- iskomyj
element 103.
V 1961 godu gruppa iz Berkli sochla, nakonec, chto identificirovala
neskol'ko atomov odnogo iz izotopov 103-go elementa. CHerez neskol'ko let v
Dubne sovetskie issledovateli, sintezirovali iz americiya-243 i ionov
kisloroda drugoj izotop. Oni srazu zhe ispravili prezhnie dannye svoih
amerikanskih kolleg. Kto zhe prav? Odna problema, po krajnej mere, eshche do sih
por ne razreshena: kak nazyvat' 103-j element? Lourensij ili rezerfordij?
S osobennym neterpeniem ozhidalos' otkrytie 104-go elementa -- pervogo
predstavitelya transaktinoidov. Soglasno aktinoidnoj teorii, element 104,
buduchi ekagafniem, dolzhen byl by obladat' svojstvami, shodnymi s gafniem ili
cirkoniem. V 1964 godu kollektivu OIYAI v Dubne pod rukovodstvom Flerova
udalsya bol'shoj brosok. Posle bombardirovki plutoniya-242 ionami neona vpervye
byli obnaruzheny atomy 104-go elementa -- kurchatoviya:
[244]Pu + [22]Ne = [260]X + 4n
Do sih por novyj sposob ego fiziko-himicheskoj identifikacii schitaetsya
masterskim, ibo obrazovavshijsya izotop samoproizvol'no raspadaetsya s periodom
poluraspada vsego lish' 0,1 s. Poetomu trebovalis' neobyknovenno bystrye
dejstviya dlya togo, chtoby himicheski dokazat', chto 104-j element sleduet
otnesti k gruppe chetyrehvalentnyh elementov, vmeste s gafniem i cirkoniem. V
Dubne eto udalos' podtverdit' s pomoshch'yu ostroumnoj eksperimental'noj
tehniki. Dlya etoj celi ispol'zovalas' letuchest' galogenidov pri povyshennyh
temperaturah: sintezirovannye atomy 104-go elementa, otbroshennye iz misheni v
rezul'tate radioaktivnogo vybrosa, podvergali hlorirovaniyu pri 350 °S.
Propuskaemyj gazoobraznyj hlor smeshivali s parami trihlorida kyuriya,
tetrahlorida cirkoniya i pentahlorida niobiya. Dalee eti hloridy osedali na
razlichnyh uchastkah termohromatograficheskoj kolonki, v zavisimosti ot togo,
byl li eto tri-, tetra- ili penta-hlorid. Hlorid 104-go elementa
skondensirovalsya na tom zhe meste, chto i tetrahlorid cirkoniya.
Amerikancy, kotorye tozhe byli blizki k otkrytiyu 104-go elementa,
poluchili ego v vide izotopa, izluchayushchego al'fa-chasticy, pri bombardirovke
kaliforniya-249 yadrami ugleroda. Obrazuyushchijsya iz nego v rezul'tate izotop
102-go elementa mozhno bylo bezuprechno identificirovat' na osnovanii ego
harakteristicheskogo rentgenovskogo izlucheniya. Zakon Mozli podtverdilsya eshche v
odnom sluchae. 105-j element poluchen gruppoj Flerova uzhe v 1967 godu v
rezul'tate yadernoj reakcii americiya s ionami neona. No po uravneniyu
[243]Am + [22]Ne = [260]H + 4 (5)n
obrazovyvalsya lish' odin atom za chas. Takogo skudnogo vyhoda bylo
nedostatochno, chtoby okonchatel'no podtverdit' otkrytie. Tol'ko v nachale 1970
goda iz Dubny prishlo izvestie o tochnoj identifikacii elementa 105. V tom zhe
godu dobilis' uspeha Giorso s sotrudnikami. V Berkli oni sintezirovali
izotop 105-go elementa putem bombardirovki 60 mkg kaliforniya yadrami azota:
[249]Cf + [15]N = [260]H + 4n
|lement 105, buduchi analogom tantala, dolzhen byt' pyativalentnym. |to
udalos' bezuprechno dokazat' dubninskim issledovatelyam s pomoshch'yu tehniki
hlorirovaniya, uzhe ispytannoj na 104-m elemente.
Sverhtyazhelye elementy na ostrovke ustojchivosti
Teoreticheskoe i eksperimental'noe izuchenie ustojchivosti yadra dalo
sovetskim fizikam povod dlya peresmotra primenyavshihsya do sih por metodov
polucheniya tyazhelyh transuranov. V Dubne reshili pojti novymi putyami i vzyat' v
kachestve misheni svinec i vismut.
YAdro, kak i atom v celom, imeet obolochechnoe stroenie. Osoboj
ustojchivost'yu otlichayutsya atomnye yadra, soderzhashchie 2--8--20--
28--50--82--114--126--164 protonov (to est' yadra atomov s takim poryadkovym
nomerom) i 2--8--20--28--50--82--126--184--196-- 228--272--318 nejtronov,
vsledstvie zakonchennogo stroeniya ih obolochek. Tol'ko nedavno udalos'
podtverdit' eti vozzreniya raschetami s pomoshch'yu |VM. Takaya neobychnaya
ustojchivost' brosilas' v glaza, prezhde vsego, pri izuchenii
rasprostranennosti nekotoryh elementov v kosmose. Izotopy, obladayushchie etimi
yadernymi chislami, nazyvayut magicheskimi. Izotop vismuta [209]Bi,
imeyushchij 126 nejtronov, predstavlyaet takoj magicheskij nuklid. Syuda otnosyatsya
takzhe izotopy kisloroda, kal'ciya, olova. Dvazhdy magicheskimi yavlyayutsya: dlya
geliya -- izotop [4]Ne (2 protona, 2 nejtrona), dlya kal'ciya --
[48]Sa (20 protonov, 28 nejtronov), dlya svinca --
[208]Pb (82 protona, 126 nejtronov). Oni otlichayutsya sovershenno
osoboj prochnost'yu yadra.
Ispol'zuya istochniki ionov novogo tipa i bolee moshchnye uskoriteli tyazhelyh
ionov -- v Dubne byli spareny agregaty U-200 i U-300, gruppa G. N. Flerova i
YU. C. Oganesyana vskore stala raspolagat' potokom tyazhelyh ionov s neobychajnoj
energiej. CHtoby dostich' sliyaniya yader, sovetskie fiziki vystrelivali ionami
hroma s energiej 280 MeV v misheni iz svinca i vismuta. CHto moglo poluchit'sya?
V nachale 1974 goda atomshchiki v Dubne zaregistrirovali pri takoj bombardirovke
50 sluchaev, ukazyvayushchih na obrazovanie 106-go elementa, kotoryj, odnako,
raspadaetsya uzhe cherez 10[-2] s. |ti 50 atomnyh yader obrazovalis'
po sheme:
[208]Pb + [51]Cr = [259]X
Nemnogo pozdnee Giorso i Siborg iz laboratorii Lourensa v Berkli
soobshchili, chto oni sintezirovali izotop novogo, 106-go, elementa s massovym
chislom 263 putem obstrela kaliforniya-249 ionami kisloroda v apparate
Super-HILAC.
Kakoe imya budet nosit' novyj element? Otkinuv prezhnie raznoglasiya, obe
gruppy v Berkli i Dubne, sopernichayushchie v nauchnom sorevnovanii, prishli na
etot raz k edinomu mneniyu. O nazvaniyah govorit' eshche rano, skazal Oganesyan. A
Giorso dopolnil, chto resheno vozderzhat'sya ot vsyakih predlozhenij o
naimenovanii 106-go elementa vplot' do proyasneniya situacii.
K koncu 1976 goda dubninskaya laboratoriya yadernyh reakcij zakonchila
seriyu opytov po sintezu 107-go elementa; v kachestve ishodnogo veshchestva
dubninskim "alhimikam" posluzhil "magicheskij" vismut-209. Pri obstrele ionami
hroma s energiej 290 MeV on prevrashchalsya v izotop 107-go elementa:
[209]Bi + [54]Cr = [261]X + 2n
107-j element samoproizvol'no raspadaetsya s periodom poluraspada 0,002
s i, krome togo, izluchaet al'fa-chasticy.
Najdennye dlya 106- i 107-go elementov periody poluraspada 0,01 i 0,002
s zastavili nastorozhit'sya. Ved' oni okazalis' na neskol'ko poryadkov bol'she,
chem predskazyvali raschety |VM. Byt' mozhet, na 107-j element uzhe zametno
vliyala blizost' posleduyushchego magicheskogo chisla protonov i nejtronov -- 114,
povyshayushchaya ustojchivost'? Esli eto tak, to byla nadezhda poluchit' i
dolgozhivushchie izotopy 107-go elementa, naprimer obstrelom berkliya ionami
neona. Raschety pokazali, chto obrazuyushchijsya po etoj reakcii izotop, bogatyj
nejtronami, dolzhen byl by obladat' periodom poluraspada, prevyshayushchim 1 s.
|to pozvolilo by izuchit' himicheskie svojstva 107-go elementa -- ekareniya.
Samyj dolgozhivushchij izotop pervogo transurana, elementa 93 --
neptunij-237,-- obladaet periodom poluraspada 2 100 000 let; samyj
ustojchivyj izotop 100-go elementa -- fermij-257-- tol'ko 97 dnej. Nachinaya s
104-go elementa periody poluraspada sostavlyayut lish' doli sekundy. Poetomu,
kazalos', chto net absolyutno nikakoj nadezhdy obnaruzhit' eti elementy. Dlya
chego zhe nuzhny dal'nejshie issledovaniya? Al'bert Giorso, vedushchij specialist
SSHA po transuranam, vyskazalsya odnazhdy v etoj svyazi: "Prichinoj dlya
prodolzheniya poiskov dal'nejshih elementov yavlyaetsya prosto-naprosto
udovletvorenie chelovecheskogo lyubopytstva -- a chto zhe proishodit za sleduyushchim
povorotom ulicy?" Odnako eto, konechno, ne prosto nauchnoe lyubopytstvo. Giorso
daval vse zhe ponyat', kak vazhno prodolzhenie takogo fundamental'nogo
issledovaniya.
V 60-e gody teoriya magicheskih yadernyh chisel priobretala vse bol'shee
znachenie. V "more neustojchivosti" uchenye otchayanno pytalis' najti
spasitel'nyj "ostrovok otnositel'noj ustojchivosti", na kotoryj mogla by
tverdo operet'sya noga issledovatelya atoma. Hotya etot ostrovok do sih por eshche
ne otkryt, "koordinaty" ego izvestny: element 114, ekasvinec, schitaetsya
centrom bol'shoj oblasti ustojchivosti. Izotop-298 elementa 114 uzhe davno
yavlyaetsya osobym predmetom nauchnyh sporov, ibo, imeya 114 protonov i 184
nejtrona, on predstavlyaet soboj odno iz teh dvazhdy magicheskih atomnyh yader,
kotorym predskazyvayut dlitel'noe sushchestvovanie, Odnako, chto zhe oznachaet
dlitel'noe sushchestvovanie? Predvaritel'nye raschety pokazyvayut: period
poluraspada s vydeleniem al'fa-chastic kolebletsya ot 1 do 1000 let, a po
otnosheniyu k samoproizvol'nomu deleniyu -- ot 108 do 10[16] let.
Takie kolebaniya, kak ukazyvayut fiziki, ob®yasnyayutsya priblizhennost'yu
"komp'yuternoj himii".
Ves'ma obnadezhivayushchie znacheniya periodov poluraspada predskazyvayut dlya
sleduyushchego ostrovka ustojchivosti -- elementa 164, dvisvinca. Izotop 164-go
elementa s massovym chislom 482 -- takzhe dvazhdy magicheskij: ego yadro obrazuyut
164 protona i 318 nejtronov.
Nauku interesuyut i prosto magicheskie sverhtyazhelye elementy, kak,
naprimer, izotop-294 elementa 1 10 ili izotop-310 elementa 126, soderzhashchie
po 184 nejtrona. Divu daesh'sya, kak issledovateli vpolne ser'ezno zhongliruyut
etimi voobrazhaemymi elementami, budto oni uzhe sushchestvuyut. Iz |VM izvlekayutsya
vse novye dannye i sejchas uzhe opredelenno izvestno, kakimi svojstvami --
yadernymi, kristallograficheskimi i himicheskimi -- dolzhny obladat' eti
sverhtyazhelye elementy. V special'noj literature nakaplivayutsya tochnye dannye
dlya elementov, kotorye lyudi, byt' mozhet, otkroyut let cherez 50.
V nastoyashchee vremya atomshchiki puteshestvuyut po moryu neustojchivosti v
ozhidanii otkrytij. Za ih spinami ostalas' tverdaya zemlya: poluostrov s
estestvennymi radioaktivnymi elementami, otmechennyj vozvyshennostyami toriya i
urana, i daleko prostirayushchayasya tverdaya zemlya so vsemi prochimi elementami i
vershinami svinca, olova i kal'ciya. Otvazhnye moreplavateli uzhe davno
nahodyatsya v otkrytom more. Na neozhidannom meste oni nashli otmel': otkrytye
106 i 107-j elementy ustojchivee, chem ozhidalos'.
V poslednie gody my dolgo plyli po moryu neustojchivosti, rassuzhdaet G.
N. Flerov, i vdrug, v poslednij moment, pochuvstvovali zemlyu pod nogami.
Sluchajnaya podvodnaya skala? Libo peschanaya otmel' dolgozhdannogo ostrovka
ustojchivosti? Esli pravil'no vtoroe, to u nas est' real'naya vozmozhnost'
sozdat' novuyu periodicheskuyu sistemu iz ustojchivyh sverhtyazhelyh elementov,
obladayushchih porazitel'nymi svojstvami.
Posle togo, kak stala izvestna gipoteza ob ustojchivyh elementah vblizi
poryadkovyh nomerov 114, 126, 164, issledovateli vsego mira nabrosilis' na
eti "sverhtyazhelye" atomy. Nekotorye iz nih, s predpolozhitel'no bol'shimi
periodami poluraspada, nadeyalis' obnaruzhit' na Zemle ili v Kosmose, po
krajnej mere v vide sledov. Ved' pri vozniknovenii nashej Solnechnoj sistemy
eti elementy tak zhe sushchestvovali, kak i vse prochie.
Sledy sverhtyazhelyh elementov -- chto sleduet pod etim ponimat'? V
rezul'tate svoej sposobnosti samoproizvol'no delit'sya na dva yadernyh oskolka
s bol'shoj massoj i energiej eti transurany dolzhny byli by ostavit' v
nahodyashchejsya po sosedstvu materii otchetlivye sledy razrusheniya. Podobnye sledy
mozhno uvidet' v mineralah pod mikroskopom posle ih travleniya. S pomoshch'yu
takogo metoda sledov razrusheniya mozhno v nastoyashchee vremya prosledit'
sushchestvovanie davno pogibshih elementov. Iz shiriny ostavlennyh sledov mozhno
ocenit' i poryadkovyj nomer elementa -- shirina treka proporcional'na kvadratu
zaryada yadra. "ZHivushchie" eshche sverhtyazhelye elementy nadeyutsya takzhe vyyavit',
ishodya iz togo, chto oni mnogokratno ispuskayut nejtrony. Pri samoproizvol'nom
processe deleniya eti elementy ispuskayut do 10 nejtronov.
Sledy sverhtyazhelyh elementov iskali v margancevyh konkreciyah iz glubin
okeana, a takzhe v vodah posle tayaniya lednikov polyarnyh morej. Do sih por
bezrezul'tatno. G. N. Flerov s sotrudnikami issledoval svincovye stekla
drevnej vitriny XIV veka, lejdenskuyu banku XIX veka, vazu iz svincovogo
hrustalya XVIII veka. Snachala neskol'ko sledov samoproizvol'nogo deleniya
ukazali na ekasvinec-- 114-j element. Odnako, kogda dubninskie uchenye
povtorili svoi izmereniya s vysokochuvstvitel'nym detektorom nejtronov v samom
glubokom solyanom rudnike Sovetskogo Soyuza, to polozhitel'nogo rezul'tata ne
poluchili. Na takuyu glubinu ne moglo proniknut' kosmicheskoe izluchenie,
kotoroe, po-vidimomu, vyzvalo nablyudavshijsya effekt.
V 1977 godu professor Flerov predpolozhil, chto on nakonec obnaruzhil
"signaly novogo transurana" pri issledovanii glubinnyh termal'nyh vod
poluostrova CHeleken v Kaspijskom more. Odnako chislo zaregistrirovannyh
sluchaev bylo slishkom malo dlya odnoznachnogo otneseniya. CHerez god gruppa
Flerova zaregistrirovala uzhe 150 spontannyh delenij v mesyac. |ti dannye
polucheny pri rabote s ionoobmennikom, zapolnennym neizvestnym transuranom iz
termal'nyh vod. Flerov ocenil period poluraspada prisutstvovavshego elementa,
kotoryj on eshche ne smog vydelit', milliardami let.
Drugie issledovateli poshli inymi putyami. Professor Fauler i ego
sotrudniki iz Bristol'skogo universiteta predprinyali eksperimenty s
aerostatami na bol'shoj vysote. S pomoshch'yu detektorov malyh kolichestv yader
byli vyyavleny mnogochislennye uchastki s zaryadami yader, prevyshayushchimi 92.
Anglijskie issledovateli schitali, chto odin iz sledov ukazyvaet dazhe na
elementy 102...108. Pozdnee oni vnesli popravku: neizvestnyj element imeet
poryadkovyj nomer 96 (kyurij).
Kak zhe popadayut eti sverhtyazhelye chastichki v stratosferu zemnogo shara?
Do nastoyashchego vremeni vydvinuto neskol'ko teorij. Soglasno im, tyazhelye atomy
dolzhny voznikat' pri vzryvah sverhnovyh zvezd libo pri drugih
astrofizicheskih processah i dostigat' Zemli v vide kosmicheskogo izlucheniya
ili pyli -- no tol'ko cherez 1000 -- 1 000 000 let. |ti kosmicheskie osadki v
nastoyashchee vremya ishchut kak v atmosfere, tak i v glubinnyh morskih otlozheniyah.
Znachit, sverhtyazhelye elementy mogut nahodit'sya v kosmicheskom izluchenii?
Pravda, po ocenke amerikanskih uchenyh, predprinyavshih v 1975 godu eksperiment
"Skajleb", takaya gipoteza ne podtverdilas'. V kosmicheskoj laboratorii,
obletavshej Zemlyu, ustanovili detektory, pogloshchayushchie tyazhelye chastichki iz
kosmosa; obnaruzheny byli lish' treki izvestnyh elementov. Lunnaya pyl',
dostavlennaya na Zemlyu posle pervoj posadki na Lunu v 1969 godu, ne menee
tshchatel'no obsledovalas' na prisutstvie sverhtyazhelyh elementov. Kogda nashli
sledy "dolgozhivushchih" chastichek do 0,025 mm, nekotorye issledovateli sochli,
chto ih mozhno pripisat' elementam 110-- 119.
Analogichnye rezul'taty dali issledovaniya anomal'nogo izotopnogo sostava
blagorodnogo gaza ksenona, soderzhashchegosya v razlichnyh obrazcah meteoritov.
Fiziki vyskazali mnenie, chto etot effekt mozhno ob®yasnit' lish' sushchestvovaniem
sverhtyazhelyh elementov. Sovetskie uchenye v Dubne, kotorye proanalizirovali
20 kg meteorita Allende, upavshego v Meksike osen'yu 1969 goda, v rezul'tate
trehmesyachnogo nablyudeniya smogli obnaruzhit' neskol'ko spontannyh delenij.
Odnako posle togo, kak bylo ustanovleno, chto "prirodnyj" plutonij-244,
nekogda yavlyavshijsya sostavnoj chast'yu nashej Solnechnoj sistemy, ostavlyaet
sovershenno shodnye sledy, interpretaciyu stali provodit' ostorozhnee.
Atomnaya massa 500. Gde granicy veshchestvennogo mira?
V iyule 1976 goda, kak budto special'no k 200-letnemu yubileyu SSHA, mir
obletelo soobshchenie, kotoroe otmetili kak nauchnuyu sensaciyu vysshego poryadka.
Amerika otkryla element 126 s otnositel'noj atomnoj massoj 350! Pervyj
predstavitel' gipoteticheskih superaktinoidov, k kotorym dolzhny prinadlezhat'
elementy ot 122 do 153, byl najden. Ego nazvali bisentenium -- v chest'
200-letiya nezavisimosti SSHA. Otkryvatelyami, proslavivshimi sebya, okazalis'
Robert Dzhentri iz Nacional'noj laboratorii v Ok-Ridzhe i neskol'ko
sotrudnikov iz Kalifornijskogo gosudarstvennogo universiteta.
Mnogie gody Dzhentri zanimalsya "radioaktivnymi nimbami", prisutstvuyushchimi
v razlichnyh mineralah i nazyvaemymi takzhe oreolami. Poslednie obrazuyutsya v
rezul'tate al'fa-izlucheniya radioaktivnyh atomov, kotoroe razrushaet
kristallicheskuyu reshetku. Mozhno izmerit' razmery etih nimbov pod mikroskopom
i zatem ocenit' energiyu al'fa-chastic. Eshche v 1935--1940 godah avstrijskij
fizik Iozef SHintl'mejster bilsya nad razresheniem toj zhe problemy. On byl
oderzhim ideej o nalichii neizvestnyh elementov v mineralah tipa slyudy. Ego
osobenno interesovali pleohroicheskie nimby, kotorye voznikayut vsledstvie
radioaktivnyh vklyuchenij. Nekotorye iz nimbov byli tak veliki, chto dolzhny
byli vyzyvat'sya al'fa-izlucheniem s neobychno bol'shoj energiej. Pozdnee
professor SHintl'mejster rabotal v Rossel'dorfe i prodolzhal poiski, hotya i
bezrezul'tatnye, etih zagadochnyh al'fa-izluchenij. Do poslednego vremeni on
neustanno obmenivalsya nauchnymi myslyami s professorom Flerovym.
Neizvestno, znal li Dzhentri o rabotah SHintl'mejstera. Odnako on shel po
tomu zhe sledu. V biotite s Madagaskara Dzhentri obnaruzhil neozhidanno bol'shie
nimby -- gigantskie oreoly. Oni dolzhny byli vozniknut' pod dejstviem
al'fa-chastic s energiej 14 MeV. Odnako sredi izvestnyh nuklidov nel'zya
obnaruzhit' al'fa-izluchatelej takogo roda. Dzhentri i ego sotrudniki schitali,
chto takie gigantskie nimby mozhno ob®yasnit' raspadom sverhtyazhelogo elementa.
Amerikancy snyali rentgenovskie spektry predpolagaemyh sverhtyazhelyh
elementov inducirovaniem potokom protonov i pripisali najdennye znacheniya
elementu 126, a takzhe elementam 116, 124 i 127. Takaya smelost' zadela za
zhivoe uchenyh vsego mira. Neskol'ko issledovatel'skih grupp ustremilis'
pereproveryat' oshelomlyayushchie dannye Dzhentri. Osobenno veliki v etom zaslugi
sotrudnikov Instituta yadernoj fiziki imeni Maksa Planka (Gejdel'berg) pod
rukovodstvom professora Povha. V konce 1976 goda posledovalo razocharovanie.
Povh hladnokrovno ob®yavil, chto amerikancy stali zhertvoj kak effekta
zagryaznenij, tak i nepravil'noj interpretacii dannyh rentgenospektroskopii.
Vse rentgenovskie polosy, otnesennye k sverhtyazhelym elementam, na samom dele
proishodyat ot obychnyh elementov, glavnym obrazom ot ceriya. "Na takie oshibki
nado smotret' filosofski,-- uteshal Povh.-- Tot, kto neustanno vsyu svoyu zhizn'
ishchet kakuyu-libo veshch', vdrug verit v to, chto on ee dejstvitel'no nashel. So
mnoj kak-to proizoshlo to zhe samoe".
S tyazhelym serdcem nachal Dzhentri sam razvenchivat' svoe "otkrytie". V
konce koncov on podverg bombardirovke v sinhrotrone tot zhe kusok biotita, v
kotorom on v svoe vremya yakoby nahodil bisentenium. Takim putem Dzhentri hotel
poluchit' rentgenovskie linii, otnesenie kotoryh ne podvergalos' by kritike
kolleg. Na etot raz Dzhentri uzhe ne nashel nikakih ukazanij na sverhtyazhelye
elementy s poryadkovymi nomerami ot 105 do 129. Ne nashel i togda, kogda
povysil chuvstvitel'nost' opredelenij do 5*10[8] atomov v kazhdom
gigantskom oreole.
Ostrovok ustojchivosti, neyasno voznikshij bylo na gorizonte, okazalsya na
etot raz mirazhem. Kak i 40 let nazad, nashli lish'... lozhnye transurany.
Odnako dlya pessimizma poka povoda ne bylo. Imeetsya soobshchenie 1977 goda:
issledovateli Instituta yadernoj fiziki v Orsej (Franciya) nashli neizvestnuyu
estestvennuyu radioaktivnost' v chistom gafnii i v gafnievo-cirkonievyh
mineralah. Istochnikom ee dolzhen byt' novyj sverhtyazhelyj element, kotoryj
mozhet soderzhat'sya v kolichestve 10[-13] g v 1 g ishodnogo
veshchestva. Estestvenno, francuzy poka ne vyskazyvayutsya, kakoj imenno eto
transuran i kak ego nazyvat'.
Sledovatel'no, nesmotrya na vse neudachi, poiski neizvestnyh sverhtyazhelyh
elementov prodolzhayutsya. Nauka neizmenno stremitsya prodvinut'sya do krajnih
predelov periodicheskoj sistemy. Esli ne udastsya najti sverhtyazhelye elementy
na Zemle ili v Kosmose, togda nado hotya by poluchit' ih iskusstvenno, a put'
dlya etogo, izvesten: prevrashchenie drugih elementov.
Eshche v 1971 godu anglijskie uchenye sochli, chto oni pervymi vstupili na
legendarnyj "ostrovok ustojchivosti". Posle analiza vol'frama, 56-go
elementa, kotoryj v techenie odnogo goda podvergalsya bombardirovke pritonami
s ogromnoj energiej v 24 GeV v sinhrotrone CERN, oni obnaruzhili spontanno
raspadayushchijsya tyazhelyj transuran -- ekartut', element 112. Po mneniyu
pervootkryvatelej, atomy vol'frama priobreli stol' vysokuyu energiyu, chto byl
prevzojden porog kulonovskogo vzaimodejstviya: dva yadra vol'frama slilis' s
obrazovaniem novogo atomnogo yadra -- elementa 112. Potrebovalos' nekotoroe
vremya, chtoby obnaruzhit' oshibku. Vnov' vinovna v nej byla gryaz'. Tainstvennaya
samoproizvol'no raspadayushchayasya primes' yavlyalas' kaliforniem -- 98-m, a ne
112-m elementom. Do sih por yavlyaetsya zagadkoj, otkuda "vylezlo" eto
zagryaznenie.
Nesmotrya na takie prevratnosti sud'by, uchenye uporno stremyatsya
soedinit' drug s drugom yadra tyazhelyh atomov dlya polucheniya sverhtyazhelyh
elementov. Schitaetsya, chto sleduet, soediniv posledovatel'no uskoriteli
tyazhelyh ionov, dostich' takoj moshchnosti, chtoby dazhe yadra urana smogli
preodolet' porog kulonovskogo ottalkivaniya i slit'sya drug s drugom. Iz dvuh
atomov izotopa urana [238]U dolzhen obrazovat'sya
[476]H, to est' 184-j element s otnositel'noj atomnoj massoj,
blizkoj k 500. Konechno, bylo by uzhe horosho, esli pri takoj "reakcii s
izbytkom" mozhno bylo poluchit' hotya by ustojchivye elementy 164 ili 114.
|lement so zlopoluchnoj atomnoj massoj 500 uzhe odnazhdy byl opisan v
"literature": chernyj, blestyashchij kom materii razmerom s yabloko vesil centner.
On sostoyal iz metalla s atomnoj massoj 500. |tot sverhtyazhelyj metall byl
vyplavlen v special'nyh avtoklavah pri davlenii 50 000 MPa i temperature 1
000 000 °S putem stupenchatogo prisoedineniya k uranu geliya. |togo veshchestva,
vzyatogo na konchike nozha, bylo dostatochno, chtoby elektrostanciya rabotala v
techenie neskol'kih mesyacev... vo vsyakom sluchae pisatel' Dominik v 1935 godu
tak opisyvaet sintez i svojstva elementa s "atomnoj massoj 500" v romane s
tem zhe nazvaniem. S teh por takie predstavleniya bytuyut v golovah chitatelej
fantastiki. Segodnya stavitsya tot zhe vopros: vozmozhen li sintez elementa s
takoj atomnoj massoj ili pri etom my vyskochim za predely periodicheskoj
sistemy?
V nashe vremya uzhe mozhno osushchestvit' opyty po uskoreniyu atomov urana do
neobhodimogo poroga energii dlya termoyadernogo sinteza; dlya etogo mozhno bylo
by ispol'zovat' moshchnejshie uskoriteli tyazhelyh ionov--UNILAC v Darmshtadte,
U-400 v Dubne, Super-HILAC v Berkli. Mozhet pokazat'sya, chto realizaciya
sinteza elementa s massovym chislom 500 sushchestvenno priblizilas'. Kogda v
1977 godu vpervye na UNILAC'e yadra urana s energiej 1785 MeV byli napravleny
navstrechu drug drugu, to ozhidalis' istinnye chudesa. Fiziki napryazhenno
sklonilis' nad pervymi yadernymi trekami, poyavivshimisya na detektorah. Nachalo
vyrisovyvat'sya original'noe yavlenie: delenie urana na chetyre oblomka. Oba
yadra urana raskololis' na dve chasti. Odnako sverhtyazhelyh elementov nel'zya
bylo obnaruzhit'.
Granica sinteza elementov ocenivaetsya gde-to okolo 200-go elementa.
Zdes' v budushchem dolzhna zakonchit'sya periodicheskaya sistema. |lementy s bolee
vysokim poryadkovym nomerom ne dolzhny sushchestvovat': bol'shoe chislo protonov v
yadre mgnovenno privelo by k zahvatu blizhajshih k yadru elementov i v
zaklyuchenie k gibeli vsego atoma. V rezul'tate mogut obrazovyvat'sya yadra s
men'shim zaryadom, a chast' atoma prevratilas' by v energiyu izlucheniya.
My znaem, chto fermij-257 yavlyaetsya samym tyazhelym izotopom, kotoryj
sushchestvuet v vesomyh kolichestvah. On imeet udobnyj dlya praktiki period
poluraspada, ravnyj pochti sta dnyam. |tot izotop mog by sluzhit' v kachestve
misheni. Poetomu pri ispol'zovanii sil'no razognannyh ionov fermiya-257,
teoreticheski vozmozhen process termoyadernogo sinteza, privodyashchij k elementu
200, otnositel'naya atomnaya massa kotorogo ravna 500:
[257]Fm + [257]Fm = [500]X + 14n
Dlya 200-go elementa uzhe est' imya: binilnilij. Mezhdunarodnyj soyuz
teoreticheskoj i prikladnoj himii (IYUPAK.) davno pytaetsya voodushevit' uchenyh
na edinoobraznoe naimenovanie himicheskih elementov. Togda ne budet teh
spornyh voprosov, kotorye poyavilis' v poslednee vremya. Nachinaya s elementa
100 naimenovaniya skladyvayutsya iz gotovyh slogov: "nil" dlya nulya, "un" dlya
edinicy, "bi" dlya dvuh i suffiks. Togda element 114 nazyvalsya by prosto
ununkvadij, a element 200 -- binilnilij. I nikto by bol'she ne sporil, dolzhen
li element 105 nazyvat'sya haniem ili nil'sboriem. Ego nazvanie unnilpentij.
Odnako, k ogorcheniyu IYUPAK, eshche nikto iz uchenyh ni v Dubne, ni v Berkli ne
posledoval etomu predlozheniyu. Znachit, shansy na vvedenie v himiyu takogo
"dremuchego" yazyka maly. Po mneniyu Siborga, emu priyatnee skazat' "element
114", chem "ununkvadij", na kotorom yazyk slomaesh'...
Odnako, budet li kogda-nibud' v dostatochnom kolichestve fermij-257 --
osnova dlya polucheniya binilniliya, to est', po-staromu, elementa 200? |to
vpolne opravdannyj vopros. Ved' iz 1 t plutoniya v moshchnom reaktore obrazuetsya
maksimal'no 1 mkg fermiya-257, i to posle 10-letnej bombardirovki nejtronami!
Esli ne udastsya poluchit' bol'shie kolichestva fermiya drugimi putyami, to
pridetsya otkazat'sya ot stol' zamanchivogo sinteza elementa s otnositel'noj
atomnoj massoj 500.
Bol'she nadezhd sulyat opyty po sintezu elementov, lezhashchih blizko k
ostrovku ustojchivosti. Tak, vzaimodejstvie plutoniya-244 s dvazhdy magicheskim
kal'ciem 48 dolzhno bylo by privesti k elementu 114:
[244]Pu + [48]Sa = [290]X + 2n
Pravda, zdes' ne poluchitsya sverhustojchivogo izotopa-298 elementa 114.
Odnako specialisty ozhidayut, chto izotop s massovym chislom 290 budet takzhe
imet' dovol'no bol'shuyu prodolzhitel'nost' zhizni. Sejchas sootvetstvuyushchie opyty
planiruyutsya kak v Dubne, tak i v Berkli. Reshayushchim prepyatstviem do sih por
yavlyalas' skudost' zapasov ishodnyh veshchestv: v prirodnom kal'cii prisutstvuet
lish' 0,18 % kal'ciya-48, i on dolzhen dlitel'no obogashchat'sya. V nastoyashchee vremya
mirovoj zapas kal'ciya-48 sostavlyaet vsego neskol'ko grammov. Plutonij-244
tozhe neobhodimo snachala "inkubirovat'" v reaktore v dostatochnom kolichestve.
Odnako pri vsem optimizme fizikam yasno: dazhe s pomoshch'yu samyh moshchnyj
uskoritelej tyazhelyh ionov nikogda nel'zya budet poluchit' vesomye kolichestva
sverhtyazhelyh elementov... No eto ne ostanavlivaet uchenyh. Im neobhodimo
znat', kuda vedet doroga "za blizhajshim ulichnym povorotom". Dejstvitel'no,
kuda zhe vedet etot put'?
Esli povnimatel'nee prismotret'sya k istorii otkrytiya elementov, bogatoj
oshibkami i razocharovaniyami, to, vozmozhno, poyavyatsya somneniya v uspehe takoj
tyazhkoj pogoni za "sverhtyazhelymi" elementami: ne budut li vnov' otkryty
lozhnye transurany? Byt' mozhet, on vovse i ne sushchestvuet, etot dalekij
"ostrovok ustojchivosti"? Otto Han neodnokratno podcherkival, chto on postoyanno
iskal ne to, chto nahodil. Pust' zhe uchenye v svoem puteshestvii po "moryu
neustojchivosti" otkroyut v konce koncov nechto snogsshibatel'noe! Po etomu
povodu Siborg zayavil: "Esli obnaruzhitsya, chto teoriya verna, togda dlya
issledovatelya otkroetsya sovershenno novyj mir himii i fiziki, v sravnenii s
kotorym vse predydushchie popytki pokazhutsya bescvetnymi".
Iskusstvennye elementy v issledovanii Kosmosa
Dlya chego nuzhny transurany, a takzhe drugie iskusstvennye elementy? Stoyat
li oni dejstvitel'no takih ogromnyh zatrat dlya ih issledovaniya i
proizvodstva?
Tehnecij (Ts), pervyj iskusstvennyj element v periodicheskoj sisteme,
zavoeval shirokie oblasti primeneniya. V nastoyashchee vremya ego poluchayut v
kilogrammovyh kolichestvah iz radioaktivnyh othodov atomnoj promyshlennosti.
Kogda v Soedinennyh SHtatah bylo nachato kommercheskoe proizvodstvo i
ispol'zovanie tehneciya, to cena za 1 g za neskol'ko let upala s 17 000 do 90
dollarov. Teper' tehnecij primenyayut v medicine kak yadernoe farmacevticheskoe
sredstvo dlya radiografii razlichnyh organov s cel'yu proverki ih
funkcional'noj deyatel'nosti. Takim putem mozhno diagnostirovat' takzhe rakovye
zabolevaniya. Vvodimyj dlya etogo izotop [99]Ts, vsledstvie malogo
perioda poluraspada, ravnogo 6 ch, prihoditsya izgotovlyat' v izotopnom
molibdenovom generatore neposredstvenno pered ispol'zovaniem.
Pogovarivayut o tehnecii kak o vozmozhnom katalizatore dlya himicheskoj
promyshlennosti. Odnako samye bol'shie ego dostoinstva zaklyuchayutsya v zashchite ot
korrozii. Pertehnaty yavlyayutsya moshchnymi ingibitorami korrozii. Takoe otkrytie
sdelal amerikanec Kartledzh v nachale 1955 goda. On obnaruzhil, chto dobavka uzhe
0,00005 % tehneciya prekrashchaet korroziyu stali i zheleza v vode.
Prometij (Pm), vtoroj iskusstvennyj element, takzhe priobrel znachenie v
tehnike. Beta-izluchatel' prometij-147 v kachestve zamenitelya radiya primenyayut
dlya izgotovleniya fosforesciruyushchih veshchestv, kotorye ispol'zuyut, naprimer, dlya
kontrol'nyh priborov na bortu samoletov. Prometij nuzhen takzhe dlya izmereniya
radioaktivnym metodom tolshchiny fol'gi i listovogo stekla. Odnako naibolee
vazhnym primeneniem etogo elementa yavlyaetsya ego sposobnost' byt' istochnikom
yadernoj energii: on, kak vse radioaktivnye beta-izluchayushchie elementy,
ioniziruet pogranichnyj sloj poluprovodnikov, v rezul'tate chego voznikaet
tok. Takoe yavlenie nazyvayut betavol'teffektom. Oksid prometiya-147 massoj v
24 g, zapressovannyj pod davleniem v platinovuyu kapsulu, daet energiyu v 8
Vt. V nastoyashchee vremya izgotovlyayut minibatarei iz prometiya-147 razmerom ne
bolee dvuhkopeechnoj monety. Dlitel'nost' ih raboty ogranichena lish' periodom
poluraspada izotopa. Poslednij sostavlyaet dva s polovinoj goda.
Al'fa-izluchayushchie transurany po svoej prirode sposobny vydelyat'
znachitel'nuyu teplovuyu energiyu. Poetomu preparaty kyuriya sil'no fosforesciruyut
i takogo termicheskogo svecheniya dostatochno dlya togo, chtoby ih mozhno bylo
sfotografirovat' v temnote v sobstvennom izluchenii.
Vodnye rastvory, soderzhashchie neskol'ko milligrammov soli kyuriya na litr,
zakipayut sami soboj. Oni vyglyadyat, kak iskryashcheesya shampanskoe,--
zavorazhivayushchee zrelishche. Pri rabote takie rastvory neobhodimo nepreryvno
ohlazhdat'. Tabletki iz neskol'kih grammov oksida kyuriya postoyanno raskaleny,
temperatura ih poverhnosti vyshe 1200 °S!
Kogda v 1947 godu vpervye poluchili kyurij v "znachitel'nyh" kolichestvah,
etot mirovoj zapas sostoyal iz kroshechnoj pylinki gidroksida kyuriya, edva
vidimoj nevooruzhennym glazom. V nastoyashchee vremya kyurij poluchayut v
kilogrammovyh kolichestvah. Po svoej udel'noj teplotvornoj sposobnosti,
ravnoj 123 Vt/g, kyurij-242 s periodom poluraspada 162 dnya prevoshodit vse
drugie transurany. Kyurij-244 vydelyaet lish' 2,9 Vt/g, no zato obladaet
bol'shej prodolzhitel'nost'yu zhizni (period poluraspada 17,6 let).
Plutonij-238, vydelyayushchij energiyu v 0,46 Vt/g, imeet pochtennyj period
poluraspada v 88 let.
Iz etih al'fa-izluchatelej s pomoshch'yu termoelementov poluchayut tok. Pri
ustanovke takih termoionnyh izotopnyh batarej celikom rukovodstvuyutsya ih
naznacheniem. Esli zhelatel'ny dolgozhivushchie istochniki energii, naprimer dlya
izmeritel'nyh ili zapuskaemyh v kosmos priborov, dlya snabzheniya tokom
svetyashchihsya buev i avtomaticheskih meteostancij libo dlya obogreva odezhdy
vodolazov ili kosmonavtov, to predpochtitelen kyurij-244 ili plutonij-238.
Esli zhe, naprotiv, trebuetsya na korotkoe vremya vyrabotka bol'shih kolichestv
energii, to vygodnee batareya iz kyuriya-242.
Obychno atomnye batarei primenyayut povsemestno v teh sluchayah, gde eti
nositeli energii mogut proyavit' svoi porazitel'nye svojstva: oni zanimayut
minimal'nyj ob®em, ne nuzhdayutsya v uhode i nadezhny dazhe v ekstremal'nyh
usloviyah. Predpochtitel'nee vsego ispol'zovat' ih v kosmicheskih puteshestviyah.
Kogda 4 oktyabrya 1957 goda v SSSR byl vyveden na orbitu pervyj iskusstvennyj
sputnik Zemli, to ego himicheskie batarei mogli davat' energiyu v techenie 23-h
dnej. Posle etogo moshchnost' ih byla ischerpana. Naprotiv, batarei iz
radioaktivnyh nuklidov imeyut sovershenno inye rezervy moshchnosti.
V 1961 godu takaya batareya tipa SNAP (System for nuclear auxiliar
Power[72]) vpervye ustanovlena SSHA na bortu navigacionnogo
sputnika "Tranzit". Postavshchikom energii sluzhil plutonij-238, teplota
kotorogo termoelektricheski prevrashchalas' v tok. S teh por v kosmicheskih
poletah ne raz ispol'zovali atomnye batarei, Sovetskij Soyuz -- v sputnikah
tipa "Kosmos". V SSHA, naprimer, meteosputnik "Nimbus", kotoryj vrashchaetsya
vokrug Zemli s maya 1968 goda, imeet batareyu na plutonij-238 moshchnost'yu 60 Vt.
Amerikanskij lunnyj zond "Sarvejor", kotoryj v 1966 godu peredal po radio na
Zemlyu pervyj himicheskij analiz lunnogo grunta, obladal energeticheskoj
ustanovkoj v 20 Vt, pitaemoj 7,5 g kyuriya-242.
Izvestnoj stala mini-elektrostanciya SNAP 27, moshchnost' kotoroj (73 Vt)
obespechivaetsya 4,3 kg plutoniya-238. Ee razmery sostavlyayut 45 X 40 sm. 12
noyabrya 1969 goda astronavty "Apollona 12" ustanovili SNAP 27 na Lune. Iz
soobrazhenij bezopasnosti na vremya kosmicheskogo poleta amerikanskie
kosmonavty zakrepili plutonievyj sterzhen', imeyushchij temperaturu 700 °S, na
naruzhnoj stenke lunnogo korablya. Tol'ko posle posadki oni pomestili ego
vnutr' generatora.
SNAP 27 srazu stali davat' elektricheskij tok, a pozdnee -- snabzhat'
energiej ostavlennuyu na Lune izmeritel'nuyu apparaturu.
Eshche ran'she, pri pervoj posadke na Lunu, amerikancy ispol'zovali
istochniki energii iz plutoniya-238. Takie batarei pomeshchali v izmeritel'nye
pribory