Transuraniska element är hjärnbarnet för modern teknik. Laboratorier med sofistikerad utrustning, kärnreaktorer - det här är de "avlagringar" som, till bekostnad av enorma energikostnader, nu får obetydliga mängder av element som inte är i naturen.
Timmar, minuter, sekunder, till och med bråkdelar av en sekund - sådan är deras varaktighet. Om de fanns i de tidiga perioderna av jordens geologiska historia, försvann de i 5-6 miljarder år av vår planets liv.
Men i slutet av 1940-talet upptäcktes ett transuraniskt element, plutonium, i naturen. Det visade sig att detta, enligt alla prognoser, försvinner grundämnet i ett antal uran-toriummineraler. Det är sant att plutoniumhalten i dem är väldigt liten - tio miljondelar gram per ton sten. Ändå bestäms det både kemiskt och med exakta metoder för att mäta radioaktivitet.
Plutonium skapas i naturen, uppenbarligen, på samma sätt som i atomreaktorer: neutroner som släpps ut under förfallet av urankärnor, som möts på väg med andra uran-238-kärnor, fångas av dem och som ett resultat plutonium-239 kärnor uppträder. Men under naturliga förhållanden, på väg av neutroner, finns de i ett stort antal kärnor av främmande element som utgör ett mineral eller sten. Dessa kärnor absorberar neutroner och tar dem ur spelet. Det är därför "produktionen" av naturliga "kärnreaktorer" är så liten.
Plutoniumisotoper lever emellertid i tusentals, tiotusentals, till och med tiotals miljoner år, och därför kan de ackumuleras. Och den korta livslängden för andra transuraner gav helt klart inget hopp om att möta dem i naturen. Det är inte förvånande att man tills helt nyligen trodde att plutonium är det sista elementet i det periodiska systemet som fortfarande finns på vår planet.
Men forskningen från en grupp sovjetiska fysiker och kemister under ledning av V.V. Cherdyntsev motbevisade denna etablerade åsikt.
Mer än en gång fanns det fall då provet som studerades visade sig vara mer radioaktivt än man förväntar sig, bedömt utifrån mängden radioaktiva ämnen och mellanliggande sönderfallsprodukter.
Under lång tid kunde ingen förklaring hittas för detta fenomen. Efter upptäckten av plutonium i uranmalmer fann man att det i de flesta fall är dess närvaro som orsakar överdriven aktivitet. Sedan dess har det antagits att när ett prov visar sig vara mer aktivt än det borde vara, bör överskottet tillskrivas plutonium.
Gruppen VV Cherdyntsev, som genomförde en studie av den isotopiska sammansättningen av radioaktiva mineraler, fann dock att i ett antal fall är summan av aktiviteten hos alla radioaktiva element, även med tillsats av plutonium och radioaktiva mellanprodukter från dess förfall, är fortfarande mindre än den faktiskt observerade aktiviteten. Forskarna hade naturligtvis antagandet att det var nödvändigt att leta efter något annat radioaktivt element som inte kunde fångas kemiskt.
Studien av konstiga prover visade att de innehåller ett överskott av uran-235 jämfört med den teoretiskt beräknade mängden. Men uran-235 är den sista sönderfallsprodukten av suriumelementet curium som erhållits i laboratoriet. Om så är fallet finns det inte en kortlivad laboratoriekurium i naturen utan en del av dess långlivade isotop.
Det beslutades att försöka hitta honom.
Oändliga mätningar ... Och här är resultatet: en långlivad isotop, curium-247, har upptäckts med en halveringstid på cirka 250 miljoner år. Därför finns det ett annat sauranelement i naturen!
Men bland de mellanliggande sönderfallsprodukterna bör curium vara americium-243. Så därför bör americium också finnas i naturen.En ny mätserie - och antagandet är motiverat: faktiskt americium hittades också i de studerade proverna!
Det är sant att innehållet av curium i naturen är försvinnande litet: i de studerade proverna översteg det inte hundra miljoner fraktioner av en procent. Men det faktum att förutom plutonium skapas sauranelement, upp till och med curium, inte bara i laboratorier utan också i djupet av planeter och stjärnor, har bevisats.
N. Ivanov, A. Livanov, V. Fedchenko
|