Оповідання з хімії - Юрій Якович Фіалков

Відповім одразу: мало вивчені елементи періодичної системи криють у собі такі можливості, які можуть здивувати навіть багатих на уяву авторів науково-фантастичних романів.

Коротко розглянемо деякі властивості рідкісних елементів і те, що може дати народному господарству докладне вивчення їх. Почнемо з урану, одного з останніх елементів періодичної системи.

Цей елемент, відкритий ще в XVIII ст., понад 100 років не викликав ніякого інтересу вчених. Дещо збільшився інтерес до урану наприкінці минулого століття, коли відкрили явище радіоактивності. Та й після цього інтерес до сполук урану був чисто академічний. І коли в старих підручниках повідомляли, що уран іноді застосовується в керамічній промисловості і у виробництві фарби «уранова жовта», то робили це насамперед тому, що про застосування такого елемента більше нічого не могли сказати. Та й фарби цієї у всьому світі приготували, можливо, одну-дві тонни.

Значення уранових родовищ зросло, коли з’ясувалось, що з цих руд можна добувати радій, але оскільки після відкриття радію він кілька десятиліть ще застосовувався виключно для наукових цілей, то й виходить, що про практичне використання урану та його сполук до початку 40-х років не могло бути й мови.

Та ось над Хіросімою і Нагасакі навис зловісний гриб атомного вибуху, і все зразу змінилось. Уран з звичайного хімічного елемента перетворився в один з найважливіших стратегічних матеріалів.

З урану виділяють ізотоп з атомною вагою 235, з нього ж таки добувають елемент плутоній. Ці два елементи і є вибуховою речовиною в атомних, водневих та подібних до них бомбах.

У Канаді є так зване Ведмеже озеро. Колись на його берегах виявили поклади урану. Ні одна газета не присвятила цьому відкриттю жодного рядка. Але як тільки з’ясувалась роль урану у виробництві атомної зброї, американські монополії кинулись в Канаду. Одна за одною лопались різні компанії, а на їхнє місце з’являлись інші. Виникали організації по закупці «пшениці», хоч жодна зернина й не покинула землю Канади завдяки зусиллям цих американських компаній. Всіх хвилювало одне: уран. Довго велася б ця, дуже характерна для капіталістичного світу боротьба, якби уряд Канади не зрозумів важливості атомної проблеми і не прибрав цю справу до своїх рук.

Уранова гарячка й не думала вщухати. Роздувши історію одного ірландця, який за допомогою сконструйованого ним радіометра відкрив невеличке уранове родовище, компанії почали наживати шалені гроші на продажу таких радіометрів. Тисячі людей кинулись у гори, у віддалені райони капіталістичного світу аби тільки знайти уран і розбагатіти. Почалася «уранова лихоманка»…

Ця лихоманка не вщухла і досі. Урановий «вірус» проник навіть на сторінки серйозних наукових журналів. Вони пропагують тепер різні типи радіометрів для людей, які прагнуть до наживи. Тільки одного не пишуть ці журнали, а саме: що цей уран перетвориться в ядерні вибухи, в мільйони радіоактивних осколків, які заражатимуть повітря і воду. Не пишуть вони також, для якої мети виготовляються сотні і сотні нових атомних бомб.

Тим часом повідомлення про досягнення радянської науки й техніки у мирному використанні атомної енергії зустрічаються зарубіжною капіталістичною пресою недоброзичливо. Неважко уявити собі, з якою злобою зустріли вони повідомлення про пуск першої в світі атомної електростанції під Москвою, про атомний криголам «Ленін».

Чи варто говорити, що практична потреба застосування урану примусила докладно розробити хімію цього елемента. І якщо в минулому всі відомості про хімічні властивості 92-го елемента вільно вміщались на 3–4 сторінках середнього формату, то зараз ці відомості не вмістяться в десяток товстенних томів. Так була стерта одна з білих плям на хімічній карті. Тільки одна назва, а скільки нового й цікавого внесено в науку і техніку, скільки змінилося в житті людини!

Таких маловивчених ділянок ще багато на хімічній карті. Поглянемо на одну з них. Це сімейство III групи періодичної системи — сімейство лантаноїдів. Ці 15 елементів дуже подібні за своїми властивостями один до одного, тому їх і розташували в одній клітині періодичної системи елементів, проставивши їх порядкові номери: 57–71. Власне кажучи, вони подібні один до одного не тому, що містяться в одній клітині менделєєвської таблиці, а тому, що зовнішня електронна оболонка у всіх побудована однаково.

П’ятнадцять «близнят» нерозлучні не тільки в періодичній системі, а і в природі. їх неможливо зустріти окремо одно від одного. Та хіміків ця зворушлива дружба не дуже тішить. Навпаки, вона завдає їм багато прикростей, бо подібність цих елементів утруднює їх розрізнення і поділ. Довгий час — аж до створення електронної теорії атома — не знали навіть, скільки їх повинно бути, бо ніхто ніколи не був упевненим, чи не є який-небудь елемент із сімейства лантаноїдів сумішшю кількох елементів. А з лантаноїдами, або, як їх називали хіміки минулого століття, рідкісними землями, такі помилки вже траплялись.

Довгий час у хімічній літературі минулого століття зустрічались вказівки на елемент діодим. Тільки в 1880 р. з’ясувалось, що це суміш кількох рідкісноземельних елементів, з якої пощастило виділити елементи неодим і празеодим. Ще в останньому виданні знаменитої книги Д. І. Менделєєва «Основи хімії» висловлювалось припущення, що при уважному дослідженні з цих елементів можна буде виділити нові рідкісноземельні елементи.

Рідкісноземельні елементи дістали таку назву, бо вважалось, що вони дуже рідко зустрічаються в покладах. Однак в останні роки було доведено, що це не зовсім так. Таблиця вмісту елементів у земній корі свідчить, що деякі рідкісноземельні елементи зустрічаються в значно більших кількостях, ніж елементи, які прийнято вважати поширеними. Неодиму в земних надрах міститься приблизно стільки ж, скільки й кобальту, і поклади цих елементів не така вже й рідкість. У Радянському Союзі, наприклад, на Кольському півострові, відкрито великі поклади апатитів, які містять рідкісноземельні елементи. Проте виділити їх так важко, що до останнього часу хімія цих елементів являла собою, образно кажучи, цілину.

Ось елемент тулій. Якщо його помістити в ядерний реактор, то в результаті опромінення утвориться радіоактивний ізотоп тулію