Таблица Менделеева. Элементы уже близко

При обычном дневном освещении урановый хрусталь и изделия из него выглядели желтовато-зелёными, а вот при облучении УФ-светом из-за способности производных урана к флуоресценции начинали светиться ярко-зеленым светом. Урана в стекло добавляли мало, посуда из уранового хрусталя считалась (и на самом деле являлась) не более опасной, чем посуда из хрусталя обычного (того, который со свинцом – сервировать и есть пищу можно, а вот использовать для ее длительного хранения – не стоит).

С 1943 года уран стал стратегическим сырьем, на такую ерунду, как посуда, тратить его было запрещено. К 1958 году стало понятно, что обедненный (не используемый для получения атомной энергии) уран точно так же можно использовать для получения не менее красивого стекла, но к тому времени популярность уранового хрусталя упала, а радиофобия возросла, поэтому такое стекло больше не производится, а изделия из него остались только в музеях и частных коллекциях. Единственное, когда может быть опасен урановый хрусталь, – когда его кусочки входят в состав браслета или бус – вот тут-то при длительном контакте такой красивой стекляшки с кожей поток α-частиц может стать причиной радиационного ожога.

93. Нептуний

Тем, кто хоть немного осведомлен об атомной энергетике, известны элементы уран и плутоний, названные в честь седьмой и девятой планет Солнечной системы (плутоний был открыт задолго до 2006 года, когда Плутон потерял статус планеты и полноценных планет у нас в системе осталось восемь). Восьмая планета Солнечной системы, располагающаяся между небесными телами Уран и Плутон, – планета Нептун, а между ураном и плутонием в клетке с номером 93 находится нептуний.

В июне 1940 года американские физики Эдвин Макмиллан и Филип Абельсон, работавшие в Радиационной лаборатории в Беркли, опубликовали статью, описывающую процессы, протекающие при бомбардировке урана нейтронами в циклотроне. Удивительно, но опубликованная в открытой печати статья учёных из Беркли говорила о том, как преодолеть главные препятствия на пути к созданию атомного оружия. Статья была опубликована, когда «урановую бомбу» пытались создать по обе стороны Атлантического океана.

В опубликованной статье описывалось, что поглощение нуклидом ²³⁸U медленного нейтрона в реакторе приводило к образованию неустойчивого ²³⁹U. Последний разрушался по схеме β-распада – превращение нейтрона в пару протон—электрон. Результатом реакции, обнаруженной Макмилланом и Абельсоном, являлось образование нового элемента, который ранее не наблюдался в природе, – он и получил название «нептуний». При этом ²³⁹Np тоже неустойчив и подвергается очередному этапу β-распада, в результате чего образуется ядро плутония ²³⁹Pu. Плутоний стал материалом для одной из первых в истории атомной бомбы.

Элемент, получившийся в результате экспериментов Макмиллана и Абельсона, на самом деле был уже третьей попыткой назвать элемент нептунием. В 1877 году немецкий химик Ганс Рудольф Герман посчитал, что обнаружил в руде танталита новый элемент и назвал его нептунием. В 1886 году еще один немецкий химик, Клеменс Винклер, открыв то, что мы сейчас называем германием, первоначально хотел назвать этот элемент нептунием, но тогда еще не было понятно, что Герман ошибся, и название было занято. К 1940 году стало понятно, что Герман ошибся, название вновь высвободилось, и нептуний занял свое окончательное место в Периодической системе.

Нептуний, как и его соседи по семейству актиноидов, – серебристый металл. Наиболее устойчив нуклид нептуния ²³⁷Np, его период полураспада больше двух миллионов лет, и именно этот тип нептуния образуется в результате «горения» топлива в атомных электростанциях. Получившийся в экспериментах Макмиллана и Абельсона ²³⁷Np характеризовался периодом полураспада чуть более двух суток.

Хотя долгоживущий нептуний впервые был обнаружен только в отработанном топливе ядерных реакторов, этот элемент может в незначительных количествах образовываться и в земной коре в процессах, аналогичных протекающим в реакторах, – уран ²³⁸U захватывает нейтрон, образовавшийся при распаде другого атома урана, превращается в ²³⁹U, который затем за счет β-распада переходит в ²³⁹Np, однако основной вклад в образование нептуния вокруг нас вносят другие процессы, и мы гипотетически можем обнаружить нептуний в офисе или даже дома.

Многие датчики задымления, которые в обязательном порядке должны монтироваться в присутственных местах, а по желанию и в жилых помещениях, для ионизации воздуха в рабочей камере детектора используют α-частицы, образующиеся при распаде америция ²⁴¹Am, в результате которого этот элемент медленно превращается в нептуний. Правда, период полураспада ²⁴¹Am составляет 432 года, и за время эксплуатации детектора нептуний образуется в крайне незначительных количествах.