ПРЕСТУПНИКОМ ОКАЗАЛСЯ... "ШВЕЙЦАР"
Так бывает при сплаве леса. Достаточно одному бревну зацепиться за корягу как вокруг тотчас же образуется затор, бревна громоздятся друг на друга, вырастает причудливое нагромождение леса, а сплавщики в низовьях изнывают в безделье.
Так же вокруг одного загадочного аргона стали громоздиться десятки других проблем, которые не могли быть решены, пока не сняты вопросительные знаки, окружающие этот элемент. Распутать клубок вопросительных знаков помогло открытие, которое, на первый взгляд, не имело никакого отношения к аргону.
Что бы там ни говорили ревнители строгого искусства, а хороший детективный фильм посмотреть всегда интересно. Непонятное и таинственное преступление. Задумчивые лица полицейских инспекторов. Сыщики ищут преступников среди родственников и знакомых убитого. А убийцей оказывается швейцар ресторана, которого нам на полторы секунды показали где-то в начале фильма.
История с загадками аргона очень походила на этот детективный фильм. С такими же озабоченными лицами ходили «сыщики» — исследователи проблемы аргона. И так же вначале было совершенно неясно, где искать «преступника» — разгадку проблемы. И так же выдвигались различные версии, которые затем опровергались ходом «розыска». Недостатка в версиях не было.
Вот хотя бы предположение одного весьма прыткого «детектива». Он предложил искать виновных среди «родственников» аргона. По его мнению, аргон образуется в атмосфере при слиянии неона и криптона. Поэтому, дескать, неон и криптон из атмосферы мало-помалу исчезают, а аргон, напротив, накапливается.
Проверили, посмеялись и забыли.
Занялись другой версией: все инертные газы, за исключением аргона, радиоактивны. Поэтому они распадаются, и относительное содержание аргона в атмосфере постепенно повышается. Но «сыщики», отправившиеся по этому следу, также вернулись ни с чем.
И тут-то на «полторы секунды» — в небольшой журнальной заметке — промелькнул истинный виновник сумятицы. Появилось сообщение о том, что доказано существование естественной радиоактивности элемента калия.
«Аргонавты» — так прозвали исследователей, бившихся над загадками аргона, досужие острословы не обратили внимания на эту заметку. Они занимались инертными газами и не могли отвлекаться ради давно известного и хорошо исследованного калия. «Швейцар» ничем не привлёк их внимания.
Калий действительно оказался истинным виновником всех загадок аргона.
Впрочем, тут надо сделать одно небольшое отступление. Книга это научно-художественная. Научно... А слово это обязывает к возможно большей точности.
Во многих книгах можно встретить указание, что естественная радиоактивность калия была открыта не в 30-х годах, а много раньше, в 1906 году, англичанами Кэмбелом и Вудом. Не хочу сказать ничего худого об этих учёных, но думаю, что здесь произошла какая-то ошибка. В то время радиоактивность калия открыта быть не могла.
Естественная радиоактивность калия настолько слаба, что с помощью известных в то время приборов её попросту нельзя было обнаружить. Радиоактивность даже таких элементов, как уран, радий и торий, в те годы измерялась весьма приблизительно.
Я думаю, что, отмечая радиоактивность калия, английские физики случайно угадали это его свойство, но уж никак не определили. А радиоактивность в те годы где только не искали!
Просматривая литературу начала века, мы узнаем, что радиоактивные свойства были найдены и у марганца, «выделенного из марганцовокислого калия», и у «сапфира, изолированного от солнечного света», и у «старинной бумаги богемских мануфактур», и даже у «высушенных кусочков мышиной кожи».
Итак, после того как был найден виновник, истинная картина «преступления» раскрылась сразу и во всей полноте.
Естественными радиоактивными свойствами обладает один из изотопов калия — калий с атомным весом 40. Содержание этого изотопа крайне невелико — около одной сотой доли процента. Основная же масса атомов, составляющих природный калий, имеет массовое число 39. Вот почему атомный вес калия очень близок к 39.
Радиоактивность калия-40 очень хитрого свойства. В атомах этого изотопа один из электронов находится в опасной близости от ядра. Настолько опасной, что рано или поздно наступает катастрофа: электрон притягивается ядром. «Упав» на ядро, электрон мгновенно вступает во взаимодействие с положительно заряженным протоном, и тотчас же возникает нейтрон. Процесс простой, а вот последствия его значительны.
Исчез из ядра атома калия протон. Заряд ядра уменьшился на единицу. Было 19, стало 18. Было ядро атома калия, стало ядро атома аргона.
Но масса ядра ведь не изменилась. Атомный вес этих ядер как был, так и остался равным сорока. Вот почему аргон, образующийся из калия, имеет атомный вес 40.
Это объясняет все. Оказывается, атмосферный аргон обязан своим происхождением калию-40. Вот почему, хотя порядковый номер аргона меньше, чем у его «родителя» — калия, атомный вес его больше.
Обидно, что эта, в сущности, пустяковая загадка испортила столько крови Менделееву! Но можно ли тогда было предполагать существование изотопов, таких необычных видов радиоактивности, и многого-многого другого, что известно сейчас любому студенту младшего курса и о чем не мог ещё шестьдесят лет назад догадываться величайший учёный?
Ну, а причину завышенного содержания аргона в атмосфере уже можно не пояснять. Если вспомнить, что калий — один из самых распространённых элементов в земной коре, все становится ясным.
Несложный расчёт показывает, что ежечасно калий, находящийся в земной коре, выбрасывает в атмосферу около тонны аргона. Свыше 20 тонн в сутки, около 600 тонн в месяц, 7000 тонн в год! Сколько же его образовалось за те пять с половиной миллиардов лет, которые существует наша планета?..
Автор Юрий Фиалков.