Расширение таблицы и холодной войны

 

В 1950 году в бульварном разделе газеты New Yorker, который называется «Притча во языцех» (Talk of the Town), появилась любопытная заметка[60]:

«В наши дни новые атомы появляются с удивительной, если не сказать – пугающей частотой. Недавно в калифорнийском университете Беркли ученые открыли элементы № 97 и 98, назвав их соответственно берклий и калифорний. Эти названия, на наш взгляд, являются исключительно недальновидными и недооценивают общественный резонанс этих открытий. Несомненно, талантливые калифорнийские ученые со дня на день откроют еще пару элементов, но они уже навсегда потеряли шанс обессмертить свою организацию в периодической системе. А как бы звучало: “университий” (97), “офий” (98), “калифорний” (99), “берклий” (100)»[61].

Ученые из Беркли, лидерами которых выступали Гленн Сиборг и Альберт Гиорсо, не менее язвительно ответили, что выбранные ими названия были «упреждающими», чтобы после появления в таблице «университия» (97) и «офия» (98) какой-нибудь нью-йоркский физик не увековечил в таблице названия «ньюий» и «йоркий» в клетках 99 и 100.

Редакция New Yorker парировала: «Мы уже занимаемся синтезом ньюия и йоркия. Спасибо, названия у нас уже есть».

Эта остроумная пикировка помогает представить, какой интересной была в те годы научная работа в Беркли. Ученые из Калифорнийского университета, расположенного в этом городке, создавали новые элементы – в нашей Солнечной системе этого не происходило с тех пор, как миллиарды лет назад взорвалась наша сверхновая. Да что там, они обставили сверхновую, создав такие элементы, которых не существует в природе. Но никто – по крайней мере, из этих ученых – не мог предположить, какая ожесточенная борьба вскоре развернется не только за синтез новых элементов, но даже за право их назвать. На этом направлении развернулся новый фронт холодной войны.

Говорят, Гленн Сиборг обладал самой длинной в истории профессиональной характеристикой. Заслуженный проректор университета Беркли. Лауреат Нобелевской премии по химии. Сооснователь спортивной лиги «Рас-10». Консультант президентов Кеннеди, Джонсона, Никсона, Картера, Рейгана и Буша-старшего по атомной энергетике и гонке ядерных вооружений. Руководитель группы ученых в Манхэттенском проекте. И прочее, и прочее. Но первое крупное научное достижение Сиборга, открывшее ему дорогу ко всем остальным регалиям, оказалось результатом удачного стечения обстоятельств.

В 1940 году Эдвин Макмиллан, коллега и друг Гленна Сиборга, удостоился давно ожидаемой славы, получив первый трансурановый элемент. Макмиллан назвал его нептунием – в честь планеты Нептун, следующей за Ураном. Но Макмиллан жаждал большего. Он заметил, что атомы девяносто третьего элемента довольно неустойчивы и легко теряют один электрон, превращаясь в элемент номер 94. Он всерьез принялся искать доказательства существования следующего элемента. Макмиллан подробно знакомил со своей работой молодого Сиборга – сухощавого двадцативосьмилетнего мичиганца, выросшего в шведской иммигрантской общине. Макмиллан не только рассказывал Сиборгу о ходе работ, но даже обсуждал с ним конкретные методы, когда двое ученых ходили в душ после тренажерного зала.

Но в 1940 году назревали не только открытия новых элементов. Как только американское правительство решило посодействовать соперникам стран Оси во Второй мировой войне, пока не афишируя этого, государство принялось выдергивать на военные проекты (например, разработку радара) научных звезд. В их числе оказался и Макмиллан. Сиборг в те годы еще был недостаточно знаменит, чтобы попасть в число избранных, поэтому он остался в Беркли в одиночестве, со всем оборудованием Макмиллана и в точности зная, в каком направлении тот собирался развивать исследования. Сиборг решил не терять времени, полагая, что это, возможно, его единственный шанс прославиться. Вместе с коллегой они собрали крошечный образец девяносто третьего элемента. Отфильтровав нептуний, они тщательно просеяли радиоактивное вещество, разложив лишний нептуний и получив совсем микроскопический химический остаток. Исследователи доказали, что этот остаток действительно состоит из девяносто четвертого элемента. При помощи мощного химического агента они отрывали от атомов электрон за электроном, пока эти атомы не приобрели наивысший электрический заряд, когда-либо зафиксированный у химического элемента (+7). Уже с момента открытия казалось, что девяносто четвертый элемент – особенный. Продолжая традицию, связанную с наименованием элементов в честь все более далеких тел Солнечной системы, – и думая, что девяносто четвертый элемент является последним, который можно синтезировать, – ученые назвали его плутонием.

В 1942 году Сиборг, внезапно ставший знаменитостью, получил вызов на работу в Чикаго в одном из подразделений Манхэттенского проекта. Он взял с собой студентов, а также одного техника, настоящего супер-ассистента, которого звали Эл (Альберт) Гиорсо. Гиорсо и Сиборг обладали совершенно противоположными темпераментами. На фотографиях мы неизменно видим Сиборга в костюме – даже в лаборатории. Гиорсо же неловко чувствовал себя во всем парадном, предпочитая носить жилет поверх рубашки с расстегнутой верхней пуговицей, а также толстые очки в черной оправе, и обильно напомаживал волосы. Нос и подбородок у Гиорсо были острые. Кроме того, в отличие от Сиборга, Гиорсо терпеть не мог политический бомонд. Гиорсо отличался некоторым ребячеством и доучился только до степени бакалавра, не желая далее грызть гранит науки. Тем не менее, польщенный приглашением, Гиорсо поехал вместе с Сиборгом в Чикаго, чтобы избавиться от монотонной работы – в Беркли он занимался только сборкой детекторов радиоактивности. Как только он прибыл на место, Сиборг сразу же нашел ему занятие – собирать детекторы радиоактивности.

Тем не менее Сиборг и Гиорсо сработались. Когда после войны они оба вернулись в Беркли (и тот, и другой обожали Калифорнийский университет), они начали синтезировать тяжелые элементы именно «с удивительной, если не сказать – пугающей частотой», как отметили журналисты New Yorker. Другие журналисты сравнивали химиков, открывавших новые элементы, с охотниками XIX века, ходившими на крупную дичь. Действительно, эти исследователи завораживали химиков-любителей, выставляя на всеобщее обозрение все новых экзотических «тварей». Если не считать такое сравнение преувеличением, то самыми упорными охотниками периодической системы (вооруженными огромными слонобоями, как Эрнест Хемингуэй или Теодор Рузвельт), были именно Сиборг и Гиорсо. Они открыли больше элементов, чем кто-либо еще, и расширили периодическую систему практически на одну шестую.

Их сотрудничество началось в 1946 году, когда Сиборг, Гиорсо и другие принялись бомбардировать чувствительный плутоний радиоактивными частицами. В этих опытах в ход шли не нейтроны, а альфа-частицы. Каждая альфа-частица состоит из двух протонов и двух нейтронов. Альфа-частицы имеют заряд, поэтому их проще разгонять до больших скоростей и направлять куда следует – не то что инертные нейтроны. Этим они напоминают борзых, которых дразнят механическим кроликом. Кроме того, когда альфа-частицы вреза́лись в плутоний, ученые одним ударом сразу получали два элемента, поскольку девяносто шестой элемент (атом плутония + 2 протона) распадался до элемента № 95, извергая один протон.

Физики, работавшие под руководством Сиборга и Гиорсо, будучи первооткрывателями девяносто пятого и девяносто шестого элементов, получили право назвать их (эта неофициальная традиция вскоре привела к ожесточенной путанице).

Они решили окрестить новые элементы «америций» в честь Америки и «кюрий» в честь Марии Кюри. Сиборг, немного отступив от своего строгого имиджа, анонсировал открытие новых элементов не в научном журнале, а в детской радиопередаче, которая называлась Quiz Kids. Не по годам развитый карапуз поинтересовался у мистера Сиборга (смех в зале), не открыл ли тот в последнее время новых элементов. Сиборг ответил, что действительно открыл, и сказал юным радиослушателям, чтобы те попросили школьных учителей выбросить устаревшие варианты таблицы Менделеева. «Судя по письмам, которые я получал от маленьких детей, – вспоминал Сиборг в своей автобиографии, – учителя относились к такой идее довольно скептически».

Команда в Беркли продолжала эксперименты с бомбардировкой элементов альфа-частицами и в 1949 году открыла берклий и калифорний – об этом я писал выше. Гордые такими названиями, в надежде получить заслуженное признание, физики пригласили членов мэрии города Беркли отпраздновать это событие. Чиновники из мэрии восприняли новость с плохо скрываемой зевотой – ни мэр, ни его контора не понимали, что такого особенного может быть связано с периодической системой. Равнодушие муниципалитета разочаровало Гиорсо. До сих пор Альберт выступал за то, чтобы назвать девяносто седьмой элемент берклием и выбрать для него химический символ Вт, называя этот металл «подлецом» за те сложности, которые были связаны с его открытием. Возможно, Гиорсо забавляла мысль о том, что любой американский подросток, падкий на «шутки ниже пояса», увидит в таблице на стене химического класса символ Вт, соответствующий берклию, и захихикает. К сожалению, коллегам удалось переубедить Гиорсо, и берклий получил символ Bk[62].

Но холодная реакция мэра не смутила сотрудников Калифорнийского университета. Специалисты из Беркли продолжали заполнять новые клетки в периодической системе, радуя производителей школьных наглядных пособий, которые с готовностью заменяли устаревшие периодические таблицы. Команда открыла девяносто девятый и сотый элементы, эйнштейний и фермий. Эти атомы были обнаружены в радиоактивных кораллах, выросших в Тихом океане после испытания водородной бомбы в 1952 году. Но кульминацией этих экспериментов стал синтез элемента № 101.

Поскольку атомы тяжелых элементов становятся тем более хрупкими, чем больше в них протонов, ученым было все сложнее готовить достаточно крупные образцы, которые они могли бы бомбардировать альфа-частицами. Чтобы получить достаточное количество эйнштейния, из которого можно было бы синтезировать элемент № 101, перескочив сотую клетку, пришлось бы бомбардировать плутоний в течение трех лет. И это был только первый этап в механизме, не уступавшем по сложности пресловутой машине Руба Голдберга[63]. При каждой попытке получения элемента № 101 ученые наносили микроскопические количества эйнштейния на золотую фольгу и обстреливали их альфа-частицами. В таком образце требовалось специально растворять облученную золотую матрицу, так как она сама становилась радиоактивной, и ее излучение провоцировало бы интерференцию с излучением нового элемента. В более ранних экспериментах, связанных с синтезом новых элементов, ученые на данном этапе насыпали образец в пробирку, смотрели, с чем он реагирует, а потом отыскивали его химические аналоги выше в таблице Менделеева. Но с элементом № 101 такой метод не подходил – просто не было достаточного количества атомов. Поэтому ученым оставалось идентифицировать новый элемент «посмертно» – смотреть, что остается на месте каждого атома после распада. Все равно что попасть по машине бомбой, а потом по оставшемуся металлолому пытаться определить, что же за машину мы взорвали.

Такую криминалистическую работу, конечно, они могли бы реализовать, но возникла еще одна проблема. Лаборатория, в которой можно было осуществить бомбардировку альфа-частицами, и экспертная лаборатория находились на расстоянии нескольких километров друг от друга. Поэтому при каждом пробном испытании, пока растворялась золотая фольга, Гиорсо сидел снаружи за рулем своего уже заведенного «фольксвагена», чтобы как можно быстрее доставить материал в другое здание. Эту операцию ученые проворачивали глубокой ночью, так как если бы Гиорсо застрял с образцом в автомобильной пробке, то он мог стать радиоактивным прямо во время заезда и похоронить все усилия. Примчавшись во вторую лабораторию, Гиорсо пулей взлетал вверх по лестнице. Образец проходил еще одну экспресс-очистку, а потом попадал в новейшие детекторы, собственноручно собранные самим Гиорсо. Теперь он гордился этим умением, поскольку создал ключевой прибор в самой сложной лаборатории в мире, где синтезировались сверхтяжелые элементы.

Команда без устали работала над проблемой, и февральской ночью 1955 года труды исследователей были вознаграждены. Предвкушая успех, Гиорсо подключил детектор излучения к системе пожарной сигнализации. Когда наконец датчик зафиксировал распад атома элемента № 101, сигнализация взвыла. Той ночью она сработала еще шестнадцать раз, и с каждым гудком собравшиеся ученые поднимали тост. Утром все пошли домой пьяные, усталые и счастливые. Но Гиорсо забыл отключить детектор, поэтому, когда утром раздался последний писк запоздавшего атома элемента № 101, он изрядно перепугал тех, кто уже пришел на работу[64].

Команда из Беркли, уже увековечившая свой родной город, штат и страну, предложила назвать элемент № 101 менделевием – в честь Дмитрия Ивановича Менделеева. С научной точки зрения это был очевидный выбор. С дипломатической точки зрения все было сложнее. Американцы осмелились воздать честь русскому ученому в годы холодной войны, и в США этот выбор был встречен без энтузиазма (правда, говорят, что Генеральному секретарю Никите Сергеевичу Хрущеву этот поступок очень понравился). Но Сиборг, Гиорсо и другие хотели продемонстрировать, что наука не опускается до политиканства даже в такие времена. Они могли позволить себе быть великодушными.

Вскоре Сиборг отправился в Камелот[65]к Джону Кеннеди. Лаборатория в Беркли продолжила работу под руководством Гиорсо. Она очевидно обходила все остальные мировые лаборатории, занимавшиеся исследованиями в области ядерной физики, – им приходилось довольствоваться лишь тем, чтобы следить за событиями в Беркли. Всего один раз специалисты из иностранной (шведской) лаборатории заявили, что им удалось опередить калифорнийцев и раньше них синтезировать элемент № 102, но убедительно доказать это открытие шведам не удалось. Ученые из Беркли тем не менее назвали сто второй элемент нобелием (в честь Альфреда Нобеля, изобретателя динамита и учредителя Нобелевских премий), а полученный в начале 60-х сто третий элемент – лоуренсием (в честь Эрнеста Лоуренса, основателя и директора Радиационной лаборатории в Беркли).

А в 1964 году в СССР произошло событие, сравнимое с запуском спутника.

У некоторых народов России есть интересный миф о сотворении этой части мира. Давным-давно Бог шел по земле, неся в руках все минералы, и разбрасывал их повсюду, чтобы все природные богатства были распределены по справедливости. Какое-то время у него это получалось. Тантал лег в одной земле, уран – в другой и так далее. Но когда Бог пришел в Сибирь, его пальцы замерзли и окоченели, поэтому он уронил там сразу все металлы. Собирать их он не стал, так как было слишком холодно, и с отвращением удалился. Поэтому, хвастаются русские, недра их страны так богаты различными минералами.

Несмотря на такое геологическое изобилие, в России было открыто лишь два бесполезных элемента из тех, что встречаются в природе, – рутений и самарий. Совсем мало по сравнению с десятками элементов, впервые обнаруженных в Швеции, Германии, Франции. Список великих русских ученых-химиков, за исключением Менделеева, также скуден, как минимум по сравнению с Европой. По разным причинам – власть деспотичных царей, аграрная экономика, плохие школы, суровый климат – Россия просто не вырастила тех ученых-гениев, которых могла бы иметь. В этой стране долго не могли укрепиться даже простейшие научные достижения. Вплоть до 1918 года Россия жила по устаревшему юлианскому календарю, составленному астрологами Юлия Цезаря, отставая более чем на неделю во времени от Европы, где применялся более прогрессивный григорианский календарь. Именно поэтому день Октябрьской Революции, в результате которой в 1917 году к власти пришли большевики, приходится на 7 ноября.

Социалистическая революция победила не в последнюю очередь потому, что Ленин обещал осовременить отсталую Россию, а члены советского Политбюро утверждали, что ученые станут первыми среди равных в новом пролетарском раю. Несколько лет эти обещания действительно выполнялись, при власти Ленина ученые могли работать практически без вмешательства государства.

В России появились некоторые исследователи с мировым именем, которых государство с готовностью поддержало. Спонсирование не могло не порадовать ученых, но к тому же деньги оказались мощным средством пропаганды. Европейские ученые отмечали, как наладилось финансирование их советских коллег, даже не слишком выдающихся. Они надеялись (а надежда помогает поверить), что в конце концов западные правительства поймут важность научной работы. Даже в США, переживавших в начале 1950-х расцвет маккартизма, ученые зачастую завистливо наблюдали за советским блоком, где научный прогресс получал столь значительные материальные вливания.

Некоторые группы, например ультраправое Общество Джона Бёрча, основанное в 1958 году, считали, что СССР слишком умничает со своей наукой. В то время американское общество открыто противилось добавлению ионов фтора в водопроводную воду – эта мера была принята для борьбы с кариесом. Если не считать йодированной соли, фторирование воды – это одна из самых дешевых и эффективных инициатив, которые когда-либо применялись в области общественного здравоохранения. Именно благодаря этой программе многие люди впервые в истории смогли дожить до гробовой доски с собственными зубами во рту. Но, с точки зрения Общества Бёрча, фторирование воды было тесно связано с сексуальным просвещением и являлось одним из «пятидесяти коммунистических заговоров», призванных взять под контроль американское общество. Создавалось ощущение, что активисты Бёрча сидят в комнате смеха с кривыми зеркалами, усматривая прямую связь между местечковыми чиновниками сантехнической службы и злонамеренными врачевателями из Кремля. Большинство американских ученых с ужасом взирали на это бёрчевское антинаучное мракобесие. Вероятно, по сравнению с этим советская риторика о повсеместном стимулировании науки должна была казаться благом.

Но впечатление о научном прогрессе в СССР было поверхностным. На самом же деле, в советской науке метастазировала ужасная опухоль. Иосиф Сталин, чья диктатура в СССР окрепла к 1929 году, имел своеобразные представления о науке. Он разделил всю науку – безграмотно, произвольно и губительно – на «буржуазную» и «пролетарскую» и обрушил репрессии на всех, кого причислили к первой категории. Несколько десятилетий во главе советской программы по развитию сельского хозяйства стоял выходец из бедных крестьян, «босоногий ученый» Трофим Лысенко. Сталин практически боготворил его, так как Лысенко отверг «регрессивную» идею о том, что все живые организмы, в том числе злаки, наследуют черты и гены от родительских особей. Лысенко пророчествовал, что правильное развитие – даже у растений – определяется только и исключительно правильным социальным окружением. Соответственно, советское общество должно было оказаться для хлебов более благотворным, чем капиталистическое «свинское» хозяйство. Он сделал все от него зависящее, чтобы превратить генетику в маргинальную область науки. Ее приверженцы-диссиденты попадали в тюрьмы и даже гибли за свои идеи. Разумеется, лысенковщина не позволила повысить урожайность зерновых. Миллионы колхозников, пытавшихся следовать этой доктрине, голодали. В годы массового голода один британский генетик мрачно охарактеризовал Лысенко как человека «ничего не смыслившего в элементарных принципах генетики и физиологии растений… разговор с Лысенко напоминал попытки объяснить дифференциальное исчисление человеку, не имеющему понятия о таблице умножения».

Сталин арестовывал ученых и заставлял их работать на государство в рабских трудовых лагерях. Многих он отправил на печально знаменитые никелевые рудники в районе Норильска. Этот город находится на севере Сибири, температура там регулярно падает ниже -25 °C. Норильск строился как город никелевых разработок, но впоследствии в городе регулярно стоял запах серы, добавляемой в дизельное топливо. Подневольные рабочие извлекали из норильской земли значительные количества токсичных элементов: мышьяка, свинца, кадмия. Район Норильска быстро загрязнялся, дым окрашивал небо. В зависимости от того, какой из тяжелых металлов обрабатывался активнее, в городе выпадал то синий, то розовый снег. Когда в атмосферу попадали сразу все металлы, снег становился черным (иногда он выпадает там и сегодня). Напоследок стоит рассказать и о самом жутком явлении тех краев – говорят, что до сих пор ни одно дерево не растет в радиусе 50 километров от ядовитых никелевых плавилен[66]. В городе есть мрачная шутка в стиле русского черного юмора о том, что бомжи в Норильске не просят милостыню, а собирают в чашки дождь, выпаривают воду и продают оставшиеся на дне цветные металлы. Оставив шутки, необходимо признать, что не одно поколение советских ученых было потеряно, так как даже образованным людям приходилось добывать никель и другие металлы для советской индустрии.

Сталин, будучи абсолютным реалистом, также не доверял «зловещим», непонятным научным направлениям, таким как квантовая механика и теория относительности. Уже в 1949 году он решил расправиться с буржуазными физиками, которые выражали несогласие с официальной идеологией, первым делом ополчившись на их теории. Сталин отказался от этих планов после того, как какой-то смелый советник указал, что это может замедлить развитие советской ядерной программы. Кроме того, Сталин не стремился устраивать чистки среди физиков, хотя представители других научных дисциплин очень пострадали от сталинских репрессий. Поскольку физика значительно переплетается с конструированием новых видов оружия, а к тому же не занимается вопросами человеческой природы, физики в сталинскую эпоху избежали тех страшных гонений, которые обрушились на биологов, психологов и экономистов. «Оставьте их [физиков] в покое, – великодушно соглашался Сталин, – мы в любой момент сможем расстрелять их позже».

Есть и другая причина, по которой Сталин дал послабление физикам. Отец народов требовал верности, а советская программа по разработке ядерного оружия началась с очень лояльного к Сталину человека, физика-ядерщика Георгия Николаевича Флерова. На самом известном парадном портрете Флеров немного напоминает персонажа из водевиля: ученый улыбается, блещет лысиной, на которой невольно дорисовывается корона. Он немного полноват, с густыми бровями и неаккуратно повязанным галстуком – не хватает только красной гвоздики в петлице.

«Дядя Жора» с этой фотографии оказался очень прозорливым. В 1942 году Флеров обратил внимание, что, несмотря на значительные успехи, достигнутые немецкими и американскими учеными в изучении деления ядер урана в последнее время, в научных журналах перестали появляться публикации на эту тему. Флеров логично заключил, что изучение ядерного распада стало государственной тайной, – и сделал соответствующие выводы. В письме, напоминавшем знаменитое послание Эйнштейна Франклину Рузвельту (о запуске Манхэттенского проекта), Флеров поделился со Сталиным своими подозрениями. Сталин, обеспокоенный и подозрительный, собрал десятки физиков и поручил им разработать советскую ядерную программу. Но Флерова он отметил и не забыл о его верности.

Сегодня, когда мы знаем, каким чудовищем был Сталин, кому-то хочется порицать Флерова. Если бы физик помалкивал, то Сталин, вероятно, узнал бы об атомной бомбе только в августе 1945 года. Поступок Флерова позволяет поразмыслить о еще одной возможной причине, по которой в России так долго не могла вырасти научная элита. Эта причина – в раболепии, которое является настоящим проклятием науки. Так, в 1878 году, еще при жизни Менделеева, один русский геолог назвал минерал, содержавший самарий, в честь своего начальника, полковника Самарского. Самарский был бледной тенью в истории, обычным чиновником из горного ведомства. Можно без преувеличения сказать, что он меньше кого-либо заслужил увековечивания в таблице Менделеева.

Но случай Флерова не так однозначен. Он наблюдал, как были сломаны судьбы многих его коллег – в частности, в ходе беспрецедентной чистки в Академии наук пострадали 650 ученых, многие из которых были приговорены к расстрелу за изменническое «препятствование прогрессу». В 1942 году двадцатидевятилетний Флеров обладал немалыми научными амбициями и имел талант, чтобы реализовать их. На родине он оказался словно в большой тюрьме и знал, что единственный способ продвинуться – это политические игры. И письмо Флерова сработало. Сталин и его окружение были так воодушевлены, когда в 1949 году СССР испытал собственную атомную бомбу, что через восемь лет партийные лидеры выделили товарищу Флерову его собственную исследовательскую лабораторию. Это был отдельный научный комплекс в тихом городке Дубна (125 километров от Москвы). Государство не вмешивалось в его работу. Верное служение Сталину было понятным выбором молодого ученого, пусть и небезупречным с моральной точки зрения.

В Дубне Флеров разумно сосредоточился на «кабинетной науке» – амбициозных, но очень сложных исследованиях, суть которых непросто объяснить непрофессионалу. Ученый считал, что его работа вряд ли заинтересует недалеких идеологов. И к 1960 году, благодаря усилиям лаборатории в Беркли, поиск новых элементов совершенно преобразился по сравнению с тем ремеслом, которым был ранее (грязная ручная работа, связанная с копанием в странных минералах). Теперь это был утонченный научный поиск, в котором элементы «существовали» только как сигналы детекторов радиации, управляемых компьютерами (или, если на то пошло, как гудки пожарной сигнализации). Даже бомбардировка тяжелых элементов альфа-частицами была пройденным этапом, поскольку наиболее тяжелые элементы стремительно распадались и не подходили для использования в качестве мишеней.

Вместо этого ученые стали внимательнее присматриваться к периодической системе и пытаться сплавлять воедино сравнительно легкие элементы. На поверхностном уровне эти проекты сводились к чистой арифметике. Так, для получения элемента № 102 можно было теоретически бомбардировать магнием (12) торий (90) или ванадием (23) золото (79). Но на практике «сплавлялись» лишь немногие пары изотопов, поэтому ученым требовалась масса времени на вычисления, чтобы определять перспективные пары элементов, на работу с которыми стоило тратить силы и деньги. Флеров и его коллеги без устали занимались исследованиями и научились копировать методы, разработанные в Беркли. Именно благодаря Флерову к концу 50-х Советский Союз перестал быть задворками физической науки. Сиборг, Гиорсо и другие члены команды из Беркли смогли раньше русских синтезировать элементы № 101, 102 и 103. Но в 1964 году, через семь лет после запуска первого искусственного спутника Земли, группа из Дубны заявила, что впервые смогла синтезировать элемент № 104.

В калифорнийской лаборатории новость вызвала шок, вскоре сменившийся гневом. Была уязвлена гордость физиков, команда проверила результаты советских ученых и, неудивительно, отвергла их как преждевременные и фрагментарные. Ученые из Беркли приступили к работе по созданию сто четвертого элемента – команда под руководством Гиорсо, пользуясь консультациями Сиборга, получила этот элемент в 1969 году. Но к тому времени в Дубне уже был синтезирован сто пятый элемент. Опять же, в Беркли этот результат не признали, настойчиво утверждая, что советские физики неверно интерпретируют собственные данные. Оскорбления рвались как коктейль Молотова. В 1974 году обеим группам удалось получить элемент № 106 с разницей всего в несколько месяцев. К тому моменту от международного научного единства, в знак которого был назван менделевий, не осталось и следа.

Чтобы подтвердить свои претензии, обе группы стали называть «свои» элементы. Углубляться в подробности я не буду, но интересно отметить, что ученые из Дубны назвали один из элементов дубний – по аналогии с берклием. В свою очередь, физики из Беркли назвали сто пятый элемент в честь Отто Гана, а потом, по настоянию Гиорсо, окрестили сто шестой элемент сиборгием в честь Гленна Сиборга. На тот момент Сиборг еще здравствовал, а называть элементы в честь живых современников было не принято. Многие сочли этот поступок бестактностью в наглом американском стиле. По всему миру дуэль с именованием элементов проникла в научные журналы, а типографии, печатавшие новые периодические таблицы, были совершенно сбиты с толку.

Интересно отметить, что такие прения продолжались вплоть до 1990-х, когда в спор вмешались ученые из ФРГ, вклинившиеся в американо-советские научные стычки и заявившие о собственном приоритете в открытии некоторых элементов. В конце концов, ситуацию пришлось разрешать в ИЮПАК (Международном союзе теоретической и прикладной химии). Эта организация выступила в качестве третейского судьи.

ИЮПАК направил девять ученых во все три лаборатории на несколько недель. Эти специалисты должны были отбросить все накопившиеся обвинения и обратиться к исходным данным. По истечении этих недель все девять собрались на своеобразный «суд присяжных». В конце концов они объявили, что соперникам по холодной войне пришло время обменяться рукопожатиями и поделить славу открытия всех элементов. Такое соломоново решение никого не устроило: каждый элемент может иметь лишь одно название, и реальная награда за открытие – это закрепление химического символа в таблице Менделеева.

В 1995 году девять мудрецов объявили предварительные официальные названия для элементов с № 104 по 109. Компромисс устроил ученых из Дубны и Дармштадта (именно там находится немецкий центр ядерных исследований). Но когда группа из Беркли обнаружила, что сиборгий исключен из списка, калифорнийцы пришли в ярость. Была созвана пресс-конференция, на которой физики из Беркли заявили: «Идите к черту – в Соединенных Штатах Америки этот элемент будет называться сиборгием». Лабораторию в Беркли поддержала влиятельная американская химическая организация, публикующая престижные журналы, в которых желают напечататься выдающиеся химики со всего мира. Это изменило расстановку сил, и специалисты ИЮПАК пошли на уступки. В 1996 году вышел окончательный официальный список, который наверняка кого-то не устраивает. Он включал названия элементов, фигурирующие в периодической таблице и сегодня: резерфордий (104), дубний (105), сиборгий (106), борий (107), хассий (108) и мейтнерий (109). Ученые из Беркли вышли из этих споров победителями (подумать только, а когда-то газета New Yorker писала, что они неприспособленны к связям с общественностью). В Беркли был сделан

снимок, на котором изображен престарелый Сиборг, стоящий рядом с огромной таблицей Менделеева. Ученый указывает грубым искривленным пальцем на элемент, названный его именем. Лучезарная улыбка Сиборга ничуть не напоминает о тех научных баталиях, первые залпы которых раздались тридцатью двумя годами ранее и ожесточенность которых может сравниться лишь с непримиримостью холодной войны. Сиборг умер через три года.

 

После долгих десятилетий соперничества с советскими и немецкими учеными дряхлый, но довольный Гленн Сиборг указывает на элемент, названный в его честь. Это сиборгий, № 106, единственный элемент, получивший название в честь живого человека (фотография любезно предоставлена Национальной лабораторией Беркли им. Лоуренса)

 

Но подобная история не могла закончиться тихо и незаметно. К 1990-м годам химическая школа Беркли ослабла, уступив ведущие позиции российским и особенно немецким институтам. Удивительно быстро, за период с 1994 по 1996 год, немцы синтезировали элемент № 110, сейчас носящий название дармштадтий (химический символ Ds) – в честь города Дармштадта, где он был открыт; элемент № 111 рентгений (Rg) – в честь великого немецкого физика Вильгельма Рентгена. Здесь же был синтезирован элемент № 112 – последний в таблице Менделеева по состоянию на июнь 2009 года – получивший название коперниций[67]. Успехи немцев, несомненно, являются основной причиной, по которой Беркли так рьяно отстаивал свою былую славу: несложно было догадаться, что будущее уже не за калифорнийцами. Тем не менее Беркли не собирался сдаваться. В 1996 году была сделана попытка переломить ситуацию – на работу в Беркли пригласили молодого болгарина по имени Виктор Нинов. Нинов участвовал в открытии элементов № 110 и 112, но перебрался из Германии в США, чтобы вдохнуть новые силы в обветшавшие исследовательские программы Беркли. Нинов даже вытащил Гиорсо из добровольного полузабвения (Гиорсо любил приговаривать, что «Нинов так же хорош, как молодой Эл Гиорсо»), и лаборатория вновь наполнилась оптимизмом.

Чтобы громко заявить о возврате в большую науку, в 1999 году группа Нинова поставила противоречивый эксперимент. В основе его лежали расчеты польского физика-теоретика, предположившего, что при бомбардировке ядер свинца (82) криптоном (36) могут образоваться атомы сто восемнадцатого элемента. Многие отвергли эти расчеты как чепуху. Но Нинов решил покорить Америку, как уже покорил Германию, и взялся за этот эксперимент. Синтез элементов к тому времени превратился в многолетние проекты стоимостью в миллионы долларов – такими экспериментами нельзя заниматься наудачу, – но опыт с криптоном чудесным образом удался! «Вероятно, Виктор проконсультировался с Богом», – шутили коллеги. Но самое интересное заключалось в том, что элемент № 118 практически мгновенно распадался, теряя альфа-частицу, и превращался в элемент № 116, который на тот момент тоже еще не был получен. Одним ударом в Беркли удалось открыть сразу два новых элемента! По кампусу Беркли потекли слухи о том, что команда отметит заслуги престарелого Альберта Гиорсо и назовет в его честь сто восемнадцатый элемент «гиорсием».

Но вот незадача… когда русские и немцы попытались воспроизвести результаты американцев, они не обнаружили сто восемнадцатого элемента, только свинец и криптон. Вероятно, этот нулевой результат досадил американцам, поэтому несколько ученых из Беркли попробовали сами воспроизвести эксперимент. Они тоже ничего не обнаружили, даже после месяцев долгих проверок. Проблемой заинтересовалась озадаченная администрация университета. Попытки проверить исходные данные по элементу № 118 открыли ужасающую истину: этих данных не существовало. Не было никаких подтверждений того, что элемент № 118 когда-либо существовал, нашлись только сделанные постфактум обобщения, где хаотические наборы нулей и единиц выдавались за обнаруженные атомы. Судя по всему, Виктор Нинов, контролировавший критически важные детекторы излучения и обслуживавшие их компьютерные программы, просто подделал данные и выдал их за реальные. Никто не подозревал, что тот невероятно сложный научный аппарат, который используется при расширении периодической системы, может таить в себе такую опасность: когда элементы фиксируются только компьютером, единственный человек может вмешаться в работу машины и одурачить весь мир.

Униженные американцы отозвали заявление об открытии элемента № 118. Нинов был уволен, а сама лаборатория пережила радикальное сокращение финансирования, из-за чего потеряла каждого десятого сотрудника. До сих пор Нинов отрицает, что подделал данные. Но, в довершение всего, когда немецкие ученые решили перепроверить информацию об исследованиях Нинова, выполненных в Германии, они также признали недействительными некоторые (но не все) его открытия. Хуже того, американским ученым пришлось отправиться в Дубну и присоединиться к проводившимся там исследованиям тяжелых элементов. В 2006 году международная группа, работавшая в Дубне, объявила, что в результате бомбардировки мишени из жидкого калифорния десятью миллиардами миллиардов атомов кальция удалось получить три атома элемента

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: