ГЛАВА 1.29. И ВСЕ ЖЕ - ЗОЛОТО ИЗ РТУТИ ("АТОМНОЕ ЗОЛОТО").
           1.29.1. Многие старые "школьные" опыты по физике  и  химии
         замечательны своей наглядностью,  простотой, наивностью и...
         опасностью.  В старых учебниках можно встретить "заниматель-
         ные опыты" и "показательный фокусы" со всевозможными взрыва-
         ми,  воспламенениями,  излучениями и тому подобным,  то есть
         именно то,  чего современный школьный или "вузовский" препо-
         даватель боится, как огня. Вот один из примеров тому.
           "Внешность обычных солей радия,  этого чудодея  в  области
         физики и химии,  не представляет ничего особенного,  - сооб-
         щал, например,  учебник "Физика для всех"(Дрентельн Н.С. Л.:
         Госизд, 1925):  - обыкновенного вида кристаллические вещест-
         ва, сперва белого цвета, но с течением времени окрашивающие-
         ся. Из  солей  получен и чистый металлический радий - сереб-
         ристо-белый еталл,  очень легко изменяющийся в воздухе и при
         соприкосновении со многими веществами.
           Соли радия слабо  светятся  в  темноте(флуоресцируют)  под
         действием  радиевых  излучений.  Гораздо сильнее светится от
         них тот щит, который обычно служит для обнаружение Регтгено-
         вых лучей(экран с синеродистым барием и пр.  - А.А.).
           Притом почти все равно, будет ли радиевая соль в свинцовой
         коробочке открыта или покрыта слюдой,  папкой, тонкой дощеч-
         кой или алюминиевой пластинкой; только дотаточный слой свин-
         ца уничтожает действие.  О влияниии на фотографическую плас-
         тинку мы уже упоминали:  можно получать такие  же  "теневые"
         снимки  предметов,  как  помощью Рентгеновых лучей,  но хуже
         очерченные.
           Из многих чудес,  являеых радием,  нельзя не упомянуть еще
         одного: его излучения,  проникая сквозь  многие  "непрозрач-
         ные" тела,  способны возбуждать зрительные центры нашего го-
         ловного мозга сквозь кости черепа,  совершенно помимо наруж-
         ных частей органа зрения - глаз.
           Если вы  в  темноте,  плотно  обвязав  глаза   несколькими
         оборотами полотенца,  станете  подносить  к  голове с разных
         сторон препарат радия,  то получите впечатление  окружающего
         вас неопределенного сияния,  как бы зарева отдаленного пожа-
         ра..."
           В другой книге, в фокусах подобного рода предлагалось зри-
         телю "спрятать коробочку с радием, например, в карман брюк",
         после чего фокусник находил ее с завязанныи глазами. Естест-
         венно,  чем плотнее глаза завязывали, тем более было темно и
         тем больше облегчались условия поиска...

           1.29.2. А теперь -  обратимся  к  какому-либо  пособию  по
         Атомной(ядерной)  физике и выясним,  нельзя ли,  все-таки ее
         способами произвести то,  что столько столетий пытались про-
         извести античные и средневековые алхимики,  а именно - обра-
         тить ртуть в золото, но - путем ядерных реакций?
           Долго искать не придется.  Для этого достаточно - облучить
         ртуть нейтронами.  Процесс этот произвели Шерр,  Бейнбридж и
         Андерсон, еще в 1941 году,  бомбардируя атомы ртути быстрыми
         нейтронами и получив радиоактивное золото.
           Впрочем, для большей доступности,  возьмем все же, не курс
         "Атомной физики",  а какое-либо распространенное учебное по-
         собие,  например, многочисленный "Сборник задач по медицинс-
         кой и биологической физике"(Ремизов А.Н., Исакова Н.Х., Мак-
         сина А.Г. М.: Высшая школа, 1987). для медвузов.
           Задача 7.11 в  разделе  "Ядро.Радиоактивность"  звучит  на
         редкость лаконично и требовательно:
           "Как получить из ртути золото?"
           И - все. После этого "озадаченный" студент может легко пе-
         ревернуть  несколько  страниц,  увидеть  уравнение реакции и
         прочитать удивительный для среднеекового алхимика  ответ(на-
         помним,  верхний индекс обозначает - атомную массу [A], ниж-
         ний индекс - порядковый номер, заряд [Z]). Ответ звучит так:
           "Так как нейтроны редко попадают  в  ядра  ртути,  затраты
         энергии в этом процессе очень велики. Таким образом, процесс
         получения золота бомбардировкой ртути нейтронами экономичес-
         ки невыгоден".

         -----------------------------------------------------------¬
         ¦                                                          ¦
         ¦      Ртуть     Нейтрон                 Золото            ¦
         ¦                                                          ¦
         ¦      198         1          199        198       1       ¦
         ¦         Hg   +    n  ----->    Hg --->    Au  +   H      ¦
         ¦       80         0           80         79       1       ¦
         ¦                                                          ¦
         L-----------------------------------------------------------

           Но для алхимика, сжигающего тонны угля и перегоняющего ве-
         щества днями и ночами речь об "экономической выгоде" попрос-
         ту - не шла.  И,  в данном случае он явно заинтересовался бы
         другим: где взять эти самые... "нейтроны"?!

           1.29.3. Однако нейтроны "добыть" оказывается - совсем нет-
         рудно.  Во  все  тех  же старых учебниках физики можно найти
         описание простейшего опыта по смешиванию порошка  бериллия и
         радиоактивной соли. При этом появляется - нейтронное излуче-
         ние. Исторически открытие этого эффекта происходило примерно
         в такой последовательности.
           В 1930 году немецкие ученые В.Боте и Г.Беккер встали в ту-
         пик перед явлением, совершенно противоположным тому, который
         они ожидали и хотели получить.  При  изчении  взаимодействие
         различных  элементов с альфа-частицами,  были бомбардированы
         литий, бериллий,  бор(Li, Be, B). Эти элементы - одни из са-
         мых легких, их ядра содержат меньше протонов, чем ядра боль-
         шинства других элементов.
           Аналогичный эффект был обнаружен,  почти в это  же  время,
         супругами Фредериком и Ирен Жолио-Кюри(Франция). Они, смешав
         в трубочке порошок бериллия с  радием  обнаружили  появление
         исходящих из трубочки очень "жестких" лучей.

         -----------------------------------------------------------¬
         ¦                                                          ¦
         ¦   Бериллий  +   Радий = (Бериллий + Радий) + Нейтроны    ¦
         ¦                                                          ¦
         L-----------------------------------------------------------

           Позже, развивая эксперимент, они, с целью проверки, поста-
         вили на пути исследуемых лучей парафин, вещество, содержащее
         водород и обнаружили,  что излучение не является гамма-луча-
         ми, поскольку из парафина выбивались ядра водорода(протоны).
         У гамма-лучей для этого не хватало энергии.
           Лишь спустя два года, в 1932 году, Дж.Чедвик(Англия) дока-
         зал что полученнное излучение не имеет ничего общего с гамма
         -лучами. Это были предсказанные ранее - нейтроны.  Из-за от-
         сутствия электрического  заряда  они  обладали  колоссальной
         проникающей способностью и, соответственно, не обнаруживалиь
         камерой Вильсона из-за отсутствия ионизирующей спсобности!
           Схема с превращением бериллия и с появлением нейтрона, как
         выяснилось впоследствии, такова.

         -----------------------------------------------------------¬
         ¦                                                          ¦
         ¦   Бериллий   Альфа-частица   Углерод    Нейтрон          ¦
         ¦                                                          ¦
         ¦      9         4               12        1               ¦
         ¦       Be   +    He   ----->      C   +    n              ¦
         ¦      4         2                6        0               ¦
         ¦                                                          ¦
         L-----------------------------------------------------------

           Ядро бериллия,  массой  в 9 единицы и зарядом в 4 единицы,
         после столкновения с Альфа-частицей превращалось  в  ядро  с
         массой 13 и зарядом 6.  Но из этого ядра немедленно вылетает
         нейтрон. В результате заряд не изменяется, но меняется масса
         и становится равной 12 единицам.  Иными словами, ядро берил-
         лия в соединении с ядром гелия дает ядро углерода и нейтрон.

           1.29.4. Отклоняясь  немного  от  "золотоносной" темы можно
         упомянуть еще один эпизод истории мировой науки, случившийся
         незадолго до второй мировой войны в 1934 году.  Речь идет об
         "незарегистрированном" открытии  -  расщеплении  ядра  атома
         урана,  произведенном группой атомщиков Энрико Ферми,  кото-
         рое,  однако,  было столь необычно по своей природе, что, на
         какое-то время попросту осталось непонятым даже ими.
           В очень  известной  в  свое время книге "Люди и атомы"(М.:
         Атомиздат,  1967), ее автор, американский журналист У.Л.Лоу-
         ренс, единственный представитель прессы, наблюдавший и взрыв
         первой атомной бомбы и сброс бомбы на Хиросиму, пишет:
           "С содроганием думаешь о том,  что мир находился буквально
         на порге катастрофы,  когда молодой Ферми  и  его  небольшая
         группа из четырех человек - Эдуардо Амальди, Оскар д'Агости-
         но, Франко Разетти и Эмилио Сегре - стояли в изумлении,  со-
         зерцая странные  продукты,  образовавшиеся в результате бом-
         бардировки незначительного  количества  урана   при   помощи
         нейтронной пушки.
           Ею служила стеклянная трубка длиной 12,5  сантиметров,  из
         которой вылетал поток нейтронов, выбиваемых из атомов берил-
         лия мощными ядерными "пулями" радия. Если бы они поняли, что
         происходит в  их  доольно  простой экспериментальной камере,
         секрет как атомной, так и водородной бомбы был бы открыт еще
         в мае  1934  года,  а это могло дать Гитлеру уже тогда такое
         грозное оружие..."
           Все великое - гениально просто.

           1.29.5. Впрочем, вернемся к "ядерному" получению золота.
           Вот что пишут авторы книги "От водорода до... нобелия"(Та-
         убе П.Р., Руденко Е.И. М.: Высшая школа, 1961):
           "Отсутствие электрических  зарядов  чрезвычайно  облегчает
         внедрение  нейтронов в атомные ядра других элементов,  делая
         нейтрон эффективным "снарядом" атомной артиллерии  для  осу-
         ществления ядерных реакций.
           Простейшим источником  нейтронов  может служить стеклянная
         ампула с порошком бериллия в смеси с  небольшим  количеством
         радия.  Наличие в такой ампуле 0,1 грамма соли радия обеспе-
         чивает получение нескольких сот тысяч нейтронов в каждую се-
         кунду".
           Итак, задачу, наконец-то, можно попытаться решить. Условия
         относительно просты:
           1) В  алхимическом  тигле  имеется  "некоторое количество"
         ртути,  например,  200 граммов(напомним,  атомная масса Hg -
         200,59)содержащее  "некоторое  количество"  атомов ртути(для
         удобства пересчета с молями,  числом Авогадро и т.п.,  здесь
         можно принять,  что речь идет об ртутных испарениях). Нагре-
         вание ртути приводит к постоянному перемещению  вещества что
         важно для "равномерного" облучения.
           2) В тигель добавлено "некоторое количество" порошкообраз-
         ных бериллия и радия,  позволяющее получать "некоторое коли-
         чество" выбиваемых нейтронов, например, как сказано, 100.000
         нейтронов в секунду.
           3) В сутках 60 х 60 х 24 = 74.400 секунд,  значит, за сут-
         ки, при благоприятных условиях, нейтронами будет поражено не
         менее 74.400 х 100.000 = 7.440.000.000 атомов ртути.

         -----------------------------------------------------------¬
         ¦                                                          ¦
         ¦     Получение нейтронов                                  ¦
         ¦                                                          ¦
         ¦      9         4               12        1               ¦
         ¦       Be   +    He   ----->      C   +    n              ¦
         ¦      4         2                6        0               ¦
         ¦                                                          ¦
         ¦                                                          ¦
         ¦      "Использование" нейтронов                           ¦
         ¦                                                          ¦
         ¦      198         1          199        198       1       ¦
         ¦         Hg   +    n  ----->    Hg --->    Au  +   H      ¦
         ¦       80         0           80         79       1       ¦
         ¦                                                          ¦
         L-----------------------------------------------------------

           Спрашивается, сколько же суток нужно "варить" 200 г ртути,
         чтобы она полностью "дозрела" и превратилась в золото?!
           Занятно, что алхимик согласился бы и на годы - лишь бы все
         получилось.
           Он знал, что это - Великое Делание!


Next