Исчезающая ложка, или Удивительные истории из жизни периодической таблицы Менделеева - Сэм Кин

В калифорнийской лаборатории новость вызвала шок, вскоре сменившийся гневом. Была уязвлена гордость физиков, команда проверила результаты советских ученых и, неудивительно, отвергла их как преждевременные и фрагментарные. Ученые из Беркли приступили к работе по созданию сто четвертого элемента – команда под руководством Гиорсо, пользуясь консультациями Сиборга, получила этот элемент в 1969 году. Но к тому времени в Дубне уже был синтезирован сто пятый элемент. Опять же, в Беркли этот результат не признали, настойчиво утверждая, что советские физики неверно интерпретируют собственные данные. Оскорбления рвались как коктейль Молотова. В 1974 году обеим группам удалось получить элемент № 106 с разницей всего в несколько месяцев. К тому моменту от международного научного единства, в знак которого был назван менделевий, не осталось и следа.

Чтобы подтвердить свои претензии, обе группы стали называть «свои» элементы. Углубляться в подробности я не буду, но интересно отметить, что ученые из Дубны назвали один из элементов дубний – по аналогии с берклием. В свою очередь, физики из Беркли назвали сто пятый элемент в честь Отто Гана, а потом, по настоянию Гиорсо, окрестили сто шестой элемент сиборгием в честь Гленна Сиборга. На тот момент Сиборг еще здравствовал, а называть элементы в честь живых современников было не принято. Многие сочли этот поступок бестактностью в наглом американском стиле. По всему миру дуэль с именованием элементов проникла в научные журналы, а типографии, печатавшие новые периодические таблицы, были совершенно сбиты с толку.

Интересно отметить, что такие прения продолжались вплоть до 1990-х, когда в спор вмешались ученые из ФРГ, вклинившиеся в американо-советские научные стычки и заявившие о собственном приоритете в открытии некоторых элементов. В конце концов, ситуацию пришлось разрешать в ИЮПАК (Международном союзе теоретической и прикладной химии). Эта организация выступила в качестве третейского судьи.

ИЮПАК направил девять ученых во все три лаборатории на несколько недель. Эти специалисты должны были отбросить все накопившиеся обвинения и обратиться к исходным данным. По истечении этих недель все девять собрались на своеобразный «суд присяжных». В конце концов они объявили, что соперникам по холодной войне пришло время обменяться рукопожатиями и поделить славу открытия всех элементов. Такое соломоново решение никого не устроило: каждый элемент может иметь лишь одно название, и реальная награда за открытие – это закрепление химического символа в таблице Менделеева.

В 1995 году девять мудрецов объявили предварительные официальные названия для элементов с № 104 по 109. Компромисс устроил ученых из Дубны и Дармштадта (именно там находится немецкий центр ядерных исследований). Но когда группа из Беркли обнаружила, что сиборгий исключен из списка, калифорнийцы пришли в ярость. Была созвана пресс-конференция, на которой физики из Беркли заявили: «Идите к черту – в Соединенных Штатах Америки этот элемент будет называться сиборгием». Лабораторию в Беркли поддержала влиятельная американская химическая организация, публикующая престижные журналы, в которых желают напечататься выдающиеся химики со всего мира. Это изменило расстановку сил, и специалисты ИЮПАК пошли на уступки. В 1996 году вышел окончательный официальный список, который наверняка кого-то не устраивает. Он включал названия элементов, фигурирующие в периодической таблице и сегодня: резерфордий (104), дубний (105), сиборгий (106), борий (107), хассий (108) и мейтнерий (109). Ученые из Беркли вышли из этих споров победителями (подумать только, а когда-то газета New Yorker писала, что они неприспособленны к связям с общественностью). В Беркли был сделан

снимок, на котором изображен престарелый Сиборг, стоящий рядом с огромной таблицей Менделеева. Ученый указывает грубым искривленным пальцем на элемент, названный его именем. Лучезарная улыбка Сиборга ничуть не напоминает о тех научных баталиях, первые залпы которых раздались тридцатью двумя годами ранее и ожесточенность которых может сравниться лишь с непримиримостью холодной войны. Сиборг умер через три года.

После долгих десятилетий соперничества с советскими и немецкими учеными дряхлый, но довольный Гленн Сиборг указывает на элемент, названный в его честь. Это сиборгий, № 106, единственный элемент, получивший название в честь живого человека (фотография любезно предоставлена Национальной лабораторией Беркли им. Лоуренса)

Но подобная история не могла закончиться тихо и незаметно. К 1990-м годам химическая школа Беркли ослабла, уступив ведущие позиции российским и особенно немецким институтам. Удивительно быстро, за период с 1994 по 1996 год, немцы синтезировали элемент № 110, сейчас носящий название дармштадтий (химический символ Ds) – в честь города Дармштадта, где он был открыт; элемент № 111 рентгений (Rg) – в честь великого немецкого физика Вильгельма Рентгена. Здесь же был синтезирован элемент № 112 – последний в таблице Менделеева по состоянию на июнь 2009 года – получивший название коперниций[67]. Успехи немцев, несомненно, являются основной причиной, по которой Беркли так рьяно отстаивал свою былую славу: несложно было догадаться, что будущее уже не за калифорнийцами. Тем не менее Беркли не собирался сдаваться. В 1996 году была сделана попытка переломить ситуацию – на работу в Беркли пригласили молодого болгарина по имени Виктор Нинов. Нинов участвовал в открытии элементов № 110 и 112, но перебрался из Германии в США, чтобы вдохнуть новые силы в обветшавшие исследовательские программы Беркли. Нинов даже вытащил Гиорсо из добровольного полузабвения (Гиорсо любил приговаривать, что «Нинов так же хорош, как молодой Эл Гиорсо»), и лаборатория вновь наполнилась оптимизмом.

Чтобы громко заявить о возврате в большую науку, в 1999 году группа Нинова поставила противоречивый эксперимент. В основе его лежали расчеты польского физика-теоретика, предположившего, что при бомбардировке ядер свинца (82) криптоном (36) могут образоваться атомы сто восемнадцатого элемента. Многие отвергли эти расчеты как чепуху. Но Нинов решил покорить Америку, как уже покорил Германию, и взялся за этот эксперимент. Синтез элементов к тому времени превратился в многолетние проекты стоимостью в миллионы долларов – такими экспериментами нельзя заниматься наудачу, – но опыт с криптоном чудесным образом удался! «Вероятно, Виктор проконсультировался с Богом», – шутили коллеги. Но самое интересное заключалось в том, что элемент № 118 практически мгновенно распадался, теряя альфа-частицу, и превращался в элемент № 116, который на тот момент тоже еще не был получен. Одним ударом в Беркли удалось открыть сразу два новых элемента! По кампусу Беркли потекли слухи о том, что команда отметит заслуги престарелого Альберта Гиорсо и назовет в его честь сто восемнадцатый элемент «гиорсием».

Но вот незадача… когда русские и немцы попытались воспроизвести результаты американцев, они не обнаружили сто восемнадцатого элемента, только свинец и криптон. Вероятно, этот нулевой результат досадил американцам, поэтому несколько ученых из Беркли попробовали сами воспроизвести эксперимент. Они тоже ничего не обнаружили, даже после месяцев долгих проверок. Проблемой заинтересовалась озадаченная администрация университета. Попытки проверить исходные данные по элементу № 118 открыли ужасающую истину: этих данных не существовало. Не было никаких подтверждений того, что элемент № 118 когда-либо существовал, нашлись только сделанные постфактум обобщения, где хаотические наборы нулей и единиц выдавались за обнаруженные атомы. Судя по всему, Виктор Нинов, контролировавший критически важные детекторы излучения и обслуживавшие их компьютерные программы, просто подделал данные и выдал их за реальные. Никто не подозревал, что тот невероятно сложный научный аппарат, который используется при расширении периодической системы, может таить в себе такую опасность: когда элементы фиксируются только компьютером, единственный человек может вмешаться в работу машины и одурачить весь мир.

Униженные американцы отозвали заявление об открытии элемента № 118. Нинов был уволен, а сама лаборатория пережила радикальное сокращение финансирования, из-за чего потеряла каждого десятого сотрудника. До сих пор Нинов отрицает, что подделал данные. Но, в довершение всего, когда немецкие ученые решили перепроверить информацию об исследованиях Нинова, выполненных в Германии, они также признали недействительными некоторые (но не все) его открытия. Хуже того, американским ученым пришлось отправиться в Дубну и присоединиться к проводившимся там исследованиям тяжелых элементов. В 2006 году международная группа, работавшая в Дубне, объявила, что в результате бомбардировки мишени из жидкого калифорния десятью миллиардами миллиардов атомов кальция удалось получить три атома элемента № 118. Неудивительно, что это заявление оспаривается, но если оно подтвердится – а пока нет причин в этом сомневаться, – исчезнут всякие шансы на появление «гиорсия» в периодической системе. Поскольку открытие было совершено в российской лаборатории, русские – хозяева положения. Уже известно, что элемент предполагается назвать флёром[68].