Научные сказки периодической таблицы. Занимательная история химических элементов от мышьяка до цинка - Хью Олдерси-Уильямс

Плутоний настолько необычен, что кажется невероятным. При некоторых условиях он может быть почти таким же твердым и хрупким, как стекло, а при других – таким же мягким, как пластмасса или свинец. При нагревании на воздухе он сгорает и быстро превращается в порошок, а при комнатной температуре медленно распадается… И он чудовищно токсичен, даже в небольших количествах.

Несмотря на сказанное, Сиборг наивно полагал, что плутоний сможет когда-нибудь заменить золото в качестве денежного стандарта. Возможно, он действительно забыл всю символику, связанную с Плутоном.

Однако основные возможности плутония лежат, конечно, совершенно в другой области. Нескольких его фунтов достаточно для производства атомной бомбы. Плутоний в этом смысле значительно более эффективен, чем его альтернатива – расщепляющиеся изотопы урана. Вернер Гейзенберг и другие немецкие ученые уже в 1941 г. понимали, что из элемента номер 94 можно получить мощную ядерную взрывчатку. Тем не менее создается впечатление, что союзники никогда не принимали всерьез возможность получения нацистами плутония, а немцы, в свою очередь, не знали, что им уже располагают союзники. Если бы обеим сторонам было известно об интересах друг друга и они обратили бы на последствия этого серьезное внимание, события Второй мировой войны могли бы принять совершенно иной оборот.

Плутоний, элемент, который вообще едва ли кто-либо видел, быстро занял место, традиционно отведенное сере с ее демоническими ассоциациями, поначалу благодаря его роли в изготовлении атомной бомбы, а затем благодаря осознанию обществом того, насколько трудно от него избавиться. Период радиоактивного полураспада изотопа плутония в радиоактивных отходах составляет 24 000 лет, что превращает вопрос его безопасной утилизации в крайне острую проблему. Любые сооружения, предназначенные для захоронения плутония, должны простоять значительно дольше египетских пирамид, и те цивилизации, которые будут наследовать нашей, должны отдавать себе отчет в том, какое опасное содержимое находится в данных сооружениях.

* * *

Обучаясь на химическом факультете, я как-то решил устроиться на работу на время летних каникул и пошел в организацию с громким названием Институт изучения атомной энергии в Харвелле, в Оксфордшире. Именно там мне впервые и единственный раз в жизни довелось столкнуться с плутонием. Я ощутил ауру могущества, окружавшую этот химический элемент, когда в качестве одного из условий моего приема на работу я должен был подписать Акт о сохранении государственной тайны. Мне так и осталось непонятным, что мне надлежало хранить в тайне: бедность обстановки, в которой нам приходилось работать, или совсем добитый военный автобус, на котором нас возили на службу. Трясясь в старой колымаге по заросшим травой полосам военного аэродрома, где после 1945 г. расположился лагерь нашего исследовательского учреждения, я читал «Уловку-22».

Меня назначили на работу в лабораторию, которую возглавлял джентльмен с трубкой в зубах и размашистой походкой мсье Юло. Лаборатория имела «красный» (третий из четырех) уровень секретности. Это значило, что у меня был допуск к работе с растворами пониженной концентрации, содержащими плутоний, и я должен был носить специальные холщовые галоши, в которых было очень удобно скользить по полу, покрытому линолеумом. Однако я чувствовал острейшую зависть к тем студентам, которым доверили работать в «лиловых» лабораториях самого высокого уровня секретности. Цель исследований состояла в том, чтобы установить, как плутоний поглощается материалом, из которого позднее могут быть изготовлены стеклянные блоки. Считалось, что такое превращение в стекло – перспективный способ утилизации отходов. Однако, каким образом эта утилизация будет происходить и где, не уточнялось. От раза к разу я проводил один и тот же эксперимент: выливал растворы «плута» на белый титановый песок, который и был сырьем для стекла. Перенося колбы с радиоактивной жидкостью с места на место, никакого чувства опасности я не испытывал. Они не излучали зеленое свечение, как в «Симпсонах», и я ни разу случайно не прихватил с собой колбы с работы, засунув их в карман, как сделал Гомер Симпсон, уходя со Спрингфилдского реактора. (Кстати, меня никто никогда и не обыскивал.) Единственное, что прочно засело в памяти с того времени, – это тишина и однообразная рутина летних дней, которые я проводил за записыванием бесконечных столбиков цифр на пахнущие плесенью листы бумаги. Так я первый и последний раз в жизни работал в лаборатории.

При воспоминании о тех днях я чувствую ностальгическое желание добавить плутоний к своей периодической таблице. У меня в ней отсутствуют все естественные элементы с атомными номерами больше 82 – свинца. А из тех, что больше урана и которые производятся искусственно, у меня есть только америций Сиборга, взятый из механизма домашнего индикатора дыма; поток альфа-частиц, испускаемых им, замыкает там электрическую цепь, каковая разрывается только в том случае, если на пути альфа-частиц появляется дым. У меня даже нет ни кусочка радиоактивного фарфора «Фиеста», производившегося в США с 1930-х гг., за которым гоняются многие коллекционеры. Его оранжевый цвет, схожий с цветом папайи, вызван использованием при глазировке оксида урана.

Отыскать образец элемента, который я когда-то выливал громадными порциями, оказалось не так уж просто. В 1990-е гг. реакторы и исследовательские программы в Харвелле были практически закрыты вследствие обвинений в загрязнении местной системы водоснабжения и, как ни парадоксально, в неэффективной практике утилизации отходов. AEA Technology, частная компания, пришедшая на смену Институту изучения атомной энергии, вероятно, вполне разумным, хотя и несколько странным образом изменила направление деятельности, перейдя к консультированию по вопросам изменения климата. Я попытался связаться с организацией под названием «Британское ядерное топливо», занимавшейся ядерными отходами в Великобритании, однако обнаружил, что телефон ее директора по связям с общественностью отключен, а позже из ее веб-сайта выяснил, что компания «ликвидировала все деловые проекты и закрыла свой центр».

Американцы, похоже, более открыты относительно подобных вещей. В книге Джереми Бернстайна «Плутоний» воспроизводится спецификация изотопа плутония-239, который можно приобрести в Национальной лаборатории Оук-Ридж в Теннеси. Он продается в виде порошка окисла 99-процентной чистоты. «Это плутоний уровня супероружия». В книге дается также номер телефона и адрес электронной почты: [email protected]. Я отправил туда запрос о небольшом количестве вещества, в умоляющем тоне добавив, что для меня оно будет приятным напоминанием о часах, проведенных в лаборатории с растворами плутония. Ответ я получил быстро, и звучал он твердо и бескомпромиссно: «Нет, мы не можем предложить образец плутония для какой бы то ни было демонстрации».