Из истории ядерной физики

Битва за элементы

Глава 4. Осторожно, скобки раскрываются

"Редакция нередко получает письма с такими вопросами: почему в последних изданиях таблицы Менделеева символы элементов №102, 103 и 104 печатаются в скобках; почему недавно открытый элемент №105 в печати фигурирует под двумя названиями - нильсборий и ганий; почему в зарубежной, главным образом американской, литературе 104-й элемент курчатовий называют резерфордием?"

"Химия и жизнь", 1973, №1.

"Богатая, более чем 30- летняя история работ по искусственному синтезу трансфермиевых элементов могла бы представить собой большой увлекательный рассказ о перипетиях фундаментальных научных поисков. Одно обстоятельство омрачает эту картину. Движение вперед сопровождалось возникновением довольно резких споров о приоритете открытия отдельных элементов между группами, работающими в этой области".

"История трансфермиевых элементов", Г.Флёров и др. 1989 г.

* * *

Я считаю, что по спонтанному делению вообще ничего определить нельзя. Альбер Гиорсо Ни в одной области физики не было сделано столько грубейших ошибок и ложных открытий, как при обработке статистических данных, полученных в результате ядерных столкновений. П.Л.Капица Если бы люди интересы истинной науки принимали к сердцу ближе, чем свои личные интересы, то они оказали бы величайшую услугу миру, посвяти они все свои силы производству опытов и собранию наблюдений, а не высказыванию теорий, которые не проверены опытным путём. Роберт Бойль, "Химик-скептик" Полагаю, существует генетическая связь между неверием американцев в курчатовий и уничтожающей критикой учёными Дубны американских работ по нобелию и лоуренсию. Владимир Станцо, популяризатор науки

Когда Георгий Николаевич объявил об открытии 104-го, полной уверенности у него еще не было, но нужно было застолбить место. И только полтора года спустя, после того как радиохимики ЛЯР, применив оригинальный метод, разработанный Иво Зварой^*, подтвердили, что синтезированные атомы ведут себя как эка-гафний (что и требовалось доказать), Георгий Николаевич на заседании Ученого совета ОИЯИ предложил назвать 104-й элемент курчатовием.

И.Звара, Ю.Ц.Оганесян, Г.Сиборг, 1969 год.

Реакция Беркли оказалась на удивление сдержанной, даже доброжелательной; Сиборгу и Гиорсо в мае 1963-го довелось убедиться в возможностях Дубны и собственных ошибках, допущенных в экспериментах по 102-му и 103-му - безупречная работа Донца, Щёголева и Ермакова произвела на них впечатление.

Однако воспроизвести дубненские эксперименты по синтезу ²⁶⁰104 команде Гиорсо не удалось: 0,3-секундную SF-активность, о которой сообщали в Дубне, они не увидели, как не увидели и 0,1-секундную, после того как из Дубны последовало уточнение, но при этом они наткнулись на 20-миллисекундную SF-активность, которую не видели в Дубне.

В 1969 году, получив достаточное количество калифорния, накопленное на реакторе в Ок-Ридже, команда Гиорсо получила два других изотопа 104-го, с массовыми числами 257 и 259, объявили дубненские результаты недостоверными, зачеркнули название "курчатовий" и дали 104-му название "резерфордий"^**.

105-й в Беркли тоже не признали. К нему в Дубне и в Беркли пришли почти одновременно, и хотя Дубна опубликовала результаты на два месяца раньше, в Беркли дубненскую публикацию проигнорировали и на нее не сослались, а новый элемент назвали ганием; у нас же он до начала 1990-х назывался нильсборием; 102-й и 103-й - жолиотием и резерфордием. Комиссия по номенклатуре элементов и соединений при ИЮПАК, помня "стокгольмский синдром", на этот раз с утверждением названий не спешила. Так началась холодная война между Дубной и Беркли.

Георгий Николаевич направил редактору журнала Science открытое письмо: "Дорогой сэр, с большим интересом прочел в Вашем журнале статью "Учеными Беркли синтезирован 105 элемент, названный ганием". Как человек, который долгое время занимался синтезом и изучением свойств тяжелых ядер..."

Альбер Гиорсо ответил Георгию Николаевичу также через журнал. Фрагменты этой дискуссии появились на страницах "Химии и жизни"; автор статьи Владимир Станцо приводит комментарий Георгия Николаевича: "Трудно опровергать доводы, которые формулируются словами: "Чем дольше я живу, тем меньше доверяю спонтанному делению".

В.А.Друин, Г.Сиборг, А.Гиорсо, Г.Н.Флеров, Ю.Ц.Оганесян, И.Звара. Дубна, 1974 год.

Ирония судьбы однако заключается в том, что идентификация по спонтанному делению впервые была применена как раз в Беркли, в ходе экспериментов по синтезу 101-го - менделевия, и идея принадлежала Гиорсо. Считалось само собой разумеющимся, что 101-й будет испытывать альфа-распад, как это было с другими трансуранами, и на это была настроена аппаратура. Облучение продолжалось несколько суток, а детектор альфа-частиц молчал. И тогда, как вспоминает Гиорсо в "Трансурановых людях", ему в голову пришла дерзкая мысль. Схема опыта была пересмотрена... Догадка подтвердилась: вместо того чтобы выбросить альфа-частицу, ядро 101-го, рождавшееся при облучении мишени, захватывало электрон с орбиты, и получался фермий-256, который в течение часа испытывал спонтанное деление. Через два года Гиорсо и его команда подтвердили рождение 101-го химическими методами. Но если для Беркли это было всего лишь эпизодом, то для Дубны спонтанное деление стало основным в идентификации новых элементов. Причина? О спонтанном делении Георгий Николаевич знал всё.

Попытки найти общий язык предпринимались не раз; осенью 1976 года один из американских авторов 104-го Майкл Нитчке по приглашению Георгия Николаевича приехал в Дубну и принял участие в проверочных экспериментах. По истечении трех недель, проведенных в ЛЯР, как он потом написал в своем отчете, он так и не смог убедиться ни в достоверности, ни в ошибочности дубненских результатов.

Семь лет разбирались с приоритетами открытий девять уважаемых экспертов с мировыми именами. Итогом их работы стали 80 страниц текста, отпечатанного убористым шрифтом и представленного на рассмотрение комиссий ИЮПАК и ИЮПАП. После резкого протеста с американской стороны некоторые названия были скорректированы, но приоритеты остались: 102-й остался за Дубной, 103-й, 104-й и 105-й разделили между собой в равных долях Дубна и Беркли, 106-й отошел к Беркли. В итоге - боевая ничья, хотя в Беркли вклад Дубны в открытия 104-го и 105-го элементов так и не признали и при этом продолжали настаивать на своем вкладе в открытие 102-го.

Не стало в таблице Менделеева жолиотия, нильсборий оказался в другой клетке и теперь он просто борий - пусть, но вот за курчатовий обидно. Как так получилось, что 104-й элемент курчатовий превратился в резерфордий? Этот вопрос прозвучал на лекции о первых открытиях ЛЯР, прочитанной В. А. Карнауховым в 2007 году. Прежде чем привести его ответ, заглянем в написанную им позднее "Книгу о нас":

"Не знаю, были ли у Георгия Николаевича какие-то сомнения в дубненских результатах, но проверочные опыты продолжались, и занимался ими Виктор (Друин - А.Р.). Я уже работал в другой лаборатории, но иногда забегал в ЛЯР. Летом 1985 года встречаю Виктора, он идет звонить Георгию Николаевичу в Москву. В руках у него график, который он только что нарисовал по результатам последних измерений. Из картинки следовало, что американцы безусловно правы. Все предыдущие результаты были искажены аппаратурой... Дальше события развивались стремительно. Вся вина за ошибки была возложена на Виктора…"

А теперь заглянем на лекцию Карнаухова, прочитанную в мае 2007 года в музее ОИЯИ.

- Ошибочная работа была, - доверительным тоном сообщил Виктор Александрович и в наступившей тишине, обращаясь к В.А.Щёголеву, добавил: - Слава, заткни уши. Или ничего?

Эффект был достигнут, обстановка разрядилась, и когда смех стих, Виктор Александрович занудливым голосом продолжил:

- 1967 год. Сделаны эксперименты, и вроде получилось...

Владислав Александрович встрепенулся было, но Карнаухов жестом остановил его.

- Сначала 0,3 секунды, потом 0,1... А потом оказалось, что это был фон... - Тут они, как водится среди ученых, немного поспорили:

- Нет, Виталий^***, не фон, а...

- Знаю, Слава, все знаю. Все знаю. 104-й там был, конечно, но там был изомер. Получался он так...

- Это слева, а справа...

- Ну, там методическая ошибка была. Вот они откачали газ, который охлаждал все, и у них стало как у американцев, а напустили газ - и полез хитрый фон, связанный с этим изомером, который живет 0,01 секунды, а в этом приборе он наблюдался как 0,3 секунды... Вот, не вдаваясь в детали, как это все получилось...

Это было понято в 1985 году. Я помню, пришел я в ЛЯР, встретил Друина, который идет с графиком полулогарифмическим, где там не 100 миллисекунд, а 22 миллисекунды...

Идет звонить Георгию Николаевичу в Москву. Я говорю: Виктор, эту бумажку надо СЪЕСТЬ. Это была шутка, да? А эта шутка обернулась тем, что Друин чуть не инфаркт получил…"

Вскоре после тех событий лета 1985 года Виктор Александрович Друин подал заявление об уходе и месяц спустя принял кафедру общей физики в Тверском университете, а через год стал деканом физического факультета ТГУ.

Александр РАСТОРГУЕВ,
фото Юрия ТУМАНОВА

_____________

ПРИМЕЧАНИЯ

* Когда рассматривался вопрос о приоритетах, химическое подтверждение 104-го, сделанное в 1966 году группой Иво Звары, стало решающим аргументом в пользу признания вклада Дубны в открытие 104-го.

** Чтобы окончательно перечеркнуть дубненские результаты по 104-му, Гиорсо экстраполировал экспериментальные данные по изотопам 100-го и 102-го и на этом основании сделал вывод, что ²⁶⁰104 должен жить в миллион раз меньше, чем сообщили в Дубне, но экстраполяция его подвела: согласно современным данным, период полураспада этого изотопа примерно того же порядка – 20 мс.

*** Это не оговорка. В Лаборатории ядерных реакций было два Виктора Александровича, Друин и Карнаухов, и они договорились, что один из них станет Виталием.