Философский камень Резерфорда
Мечта алхимиков о трансмутации, или превращении химических элементов впервые осуществилась в 1919 году, когда Эрнест Резерфорд, бомбардируя ядра атомов азота альфа-частицами, превратил азот в кислород.
Выдающееся достижение одного из лучших экспериментаторов в истории физики, разумеется, не было случайным: Резерфорд шел к нему на протяжении ряда лет, открыв в 1899 году альфа- и бета-излучения, в 1900 году — закон радиоактивного распада (позднее, в 1931 году, экспонента украсит герб возведенного за научные заслуги в пэрское достоинство Резерфорда), в 1902-1903 годах вместе с Фредериком Содди разработав теорию радиоактивного распада и установив закон радиоактивных превращений, доказав в 1903 году, что альфа-частицы несут положительный заряд, сконструировав в 1908 году вместе с Гансом Гейгером «счетчик Гейгера», в 1909 году установив, что альфа-частицы представляют собой ядра гелия, описав рассеяние альфа-частиц на ядрах различных элементов (1911 год, формула Резерфорда), экспериментально доказав существование компактного атомного ядра и предложив планетарную модель строения атома (модель Резерфорда), в которой вокруг массивного ядра (аналога Солнца) обращаются легкие электроны (аналоги планет).
Осуществленное Резерфордом превращение азота в кислород указало последующим поколениям ученых «философский камень» современной науки — субатомные частицы и ядра легких элементов, которыми бомбардируют ядра исходных атомов, превращая их в другие, зачастую не существовавшие ранее в природе (из-за малого периода полураспада) элементы.
Указанный Резерфордом путь оказался необычайно плодотворным и позволил расширить границы периодической системы химических элементов Д.И.Менделеева. В 1940 году Э.М.Макмилланом и Ф.Х.Эйблсоном был получен первый «трансуран» — нептуний (химический элемент с порядковым номером 93, следующим за ураном с номером 92, — отсюда и название «трансуран»). В том же году Г.Сиборг, Э.Макмиллан, Дж.Кеннеди и А.Валь получили элемент номер 94 — плутоний. Выбирая названия первых трансуранов, авторы явно придерживались хронологии открытия заурановых планет — Нептуна и Плутона.
В 1944 году были открыты элементы #95 и #96 — америций и кюрий, в 1949 году — берклий (#97), в 1950 — калифорний (#98), в 1952 — эйнштейний (#99) и фермий (#100), в 1955 году — менделевий (#101).
Трудно представить, с какими трудностями пришлось столкнуться открывателям новых элементов. Свойства новых трансуранов приходилось определять за непостижимо малые отрезки времени, работая даже не со «следовыми» количествами вещества, а со «штучными» атомами. Неудивительно, что иногда первые сообщения о получении новых элементов не подтверждались последующими экспериментами. Например, так произошло с первыми сообщениями элементов #102 и #103 (нобелия и лоуренсия). Надежно они (как и элементы с #104 — #107, остающиеся пока безымянными) были получены в лаборатории ядерных реакций Объединенного института ядерных исследований в Дубне под руководством Г. Н. Флерова.
Восхищаясь искусством и фантазией открывателей новых элементов, мы с благодарностью вспоминаем великого основателя современной «алхимии» — Эрнеста Резерфорда.
