ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Проблема шестьдесят первого элемента из "Проблема редких земель" Редкоземельный элемент с порядковым номером 61, известный теперь под названием прометия (Рт),— единственный лантаноид, не обнаруженный в природных минералах и рудах. Он был получен искусственно благодаря успехам ядерной физики. [c.151] Лишь после 1947 г. ученые получили первые миллиграммы нового редкоземельного металла, и началось тщательное изучение его свойств. [c.151] Однако история шестьдесят первого элемента начинается отнюдь не с 1947 г. если исходить из этой даты, то вся его история представляется лишь как одна из деталей эволюции физики ядра. В самом деле, искусственное получение прометия не явилось чем-либо неожиданным, ибо возможность синтеза элементов уже была подготовлена теоретически бурным развитием физики в конце 20-х — начале 30-х годов. Биография элемента 61 начинается значительно раньше, но на вопрос, когда же именно, ответить не так просто. [c.152] Мы имеем в виду многочисленные (и безуспешные ) попытки выделения элемента 61 из редкоземельных и других минералов, интересные гипотезы и острые дискуссии, которые возникали всякий раз, когда поднимался вопрос о непонятном, необъяснимом отсутствии в земной коре элемента, расположенного в ряду редких земель между неодимом и самарием,— словом, достаточно долгий период, предшествовавший искусственному получению элемента. Отражение этого периода можно найти в таблицах Менделеева. После работ Мозели и становления теории Бора появляется пустая клетка между неодимом и самарием. В 1926 г. в нее записывают символ II (иллиний) — свидетельство открытия Гарриса, Интема и и Гопкинса — сотрудников Иллинойского университета в США. В итальянской химической периодике мы встречаем в то же время символ Г1 (флоренций) — результат притязаний флорентийцев Ролла и Фернандеса на открытие нового элемента. Затем клетка снова пустеет — предыдущие открытия оказались ложными, и так несколько раз. [c.152] Однако прежде чем говорить о возникновении про блемы элемента 61, мы хотим сделать несколько замечаний. Начать хотя бы с того, что биография этого элемента настолько своеобразна, что вряд ли сыщется что-либо подобное у других 102 элементов периодической таблицы. Решение вопроса об элементе 61 было блистательным примером сотрудничества химии и физики там где одна наука оказывалась в тупике, ей на помощь приходила другая,— и это дает нам основания выделить в истории элемента 61 химические и физические этапы. И, наконец, получение прометия в количествах, измеряемых граммами, и изучение его свойств отнюдь не означает решения проблемы наоборот, перед исследователями встали новые задачи. [c.152] Поскольку мы обосновали, что история редкоземельного элемента между неодимом и самарием начинается значительно раньше его ядерного синтеза, позволительно спросить, каким временем следовало бы эту историю начать. Ответ, казалось бы напрашивается сразу с 1913 г., именно, с работ Мозели. Такой точки зрения придерживались химики из Иллинойса, которые в своей работе, посвященной иллинию, писали Не было теоретических оснований для предположения существования элемента между неодимом и сал арием, пока закон Мозели не показал возможности идентификации элемента 61 . Мнение Гарриса и его коллег разделяли многие авторы, исследовавшие проблему прометия. [c.153] В апреле 1926 г. увидела свет статья, посвященная открытию иллиния, а уже в ноябре лондонский журнал Nature публикует короткую заметку Браунера. Чешский химик искренне поздравляет американских коллег с удачей и в то же время категорически возражает против их утверждения о начале биографии элемента 61. Суть его возражений сначала кажется парадоксальной. Браунер утверждает, что неизвестный химический элемент в ряду редких земель между неодимом и самарием был предсказан им задолго до работ Мозели. [c.154] Вполне естественно, что Браунер, будучи признанным классиком в определении атомных весов, мог рассматривать аномально высокую разницу в величинах атомных весов неодима и самария не как простую случайность. [c.155] В цитированной выше статье Браунера очень характерно его замечание, что основное внимание он уделял исследованию химии неодима и самария, совершенно справедливо не придавая большого значения оптическим спектрам этих элементов. Как уже указывалось, оптические спектры редкоземельных элементов не имеют себе равных по сложности что же касается знания химии редких земель, то здесь Браунеру не было равных. [c.155] Однако заметим в статье, опубликованной в Nature , содержится указание, что свой вывод Браунер впервые изложил в докладе, прочитанном им в 1902 г. в Богемской академии. Несомненно, вывод был сделан исследователем в ходе длительных раздумий и осмысливания результатов экспериментов. Мы попытаемся сейчас рассмотреть химическую сторону дела, отыскать истоки возникновения будущей проблемы элемента 61. [c.155] именно дидим, старый дидим Мозандера должен помочь ученым в разрешении загадки редких земель. Удастся получить производные — значит, появятся основания поместить его в V группу, значит, увеличатся шансы на существование производных высших валентностей других редкоземельных элементов, а их число растет с каждым годом. Наконец, очень важно окончательно и четко установить, является ли дидим Мозандера индивидуальным элементом или же смесью ведь на сложность дидима намекал еще в 1853 г. Мариньяк. А в 1879 г. Буабодран заявил, что ему удалось выделить из старого дидима новый элемент — самарий. [c.156] С проверки работ Буабодрана и с попыток пол5П1ить дидим в пятивалентном состоянии начал Браунер свои исследования этого элемента. Мы уже знаем, к чему привели попытки синтезировать высший окисел дидима. Сейчас нас больше интересует первая половина задачи. Чешский химик подверг сомнению результаты, полученные французским коллегой. [c.156] Браунер испытал дидим на индивидуальность, и именно эти исследования содержат в себе химические истоки возникновения проблемы шестьдесят первого элемента. [c.156] Рассматривая многочисленные модернизации таблицы элементов, еш,е в одном случае мы встречаемся с пробелом перед самарием — в уже упоминавшейся таблице датского ученого Томсена, опубликованной в 1895 г. Он базировался на старых величинах атомных весов неодима и празеодима, поэтому пробелу непосредственно предшествует празеодим. Вероятно, Томсен также основывался на большой разнице атомных весов празеодима и самария. О возможной сложности неодима заявляли и такие 5гченые, как Крукс, Демарсей и Беккерель, но у них не было в этом уверенности. За предположением же Браунера, как можно судить по проведенному нами логическому анализу, не могла не стоять глубокая убежденность. [c.158] Вернуться к основной статье