ОНИ ОТКРЫВАЛИ АТОМ

«Науки делятся на две группы — на физику и собирание марок», — сказал однажды великий Эрнест Резерфорд. Так вот, об этой самой физике, да еще и на почтовых марках, мы с вами и поговорим.

Скажу сразу, что все технические подробности мы опустим, а поговорим лишь о людях, двигавших науку вперед. Причем не всю науку, а лишь ту ее часть, тот раздел, который сжался в два с половиной столетия, но при этом стал самым «нобелевским». Как многие из вас догадались, речь пойдет о ядерной физике.

Но давайте обо всем по порядку.

Природное любопытство и любознательность человека всегда толкали его к изучению планеты, на которой он проживает, и Земля постепенно, как бы нехотя, раскрывала перед исследователями свои тайны. Так было и в случае с ядерной физикой.

В самом конце XVIII века, на территории современной Германии, в Саксонии, впервые был найден уран. Человеком, его нашедшим и описавшим,  стал немецкий химик Мартин Генрих Клапрот. А в чистом виде, как элемент, уран был выделен уже французом Эженом Пелиго.

К сожалению, эти два «отца-основателя» ядерного материаловедения выпуском почтовых марок не удостоились, и нам остались только их портреты в виде гравюр.

Подробно и точно, с химической точки зрения, Уран впервые описал наш русский ученый Дмитрий Иванович Менделеев.

 Но это лишь геолого-химическая прелюдия к основной истории. Увертюра, так сказать.

Первый акт основного действия начинается в конце XIX века, спустя почти ровно 100 лет после первого обнаружения радиоактивного минерала. И первыми действующими лицами на нашей сцене становится немецкий физик Вильгельм Конрад Рентген и Его Величество случай. 

Именно случай подарил нам открытие Рентгеном «всепроникающих» лучей, впоследствии названных его именем. Сегодня человечество широко использует рентгеновские лучи как в медицине, так и в материаловедении, как нечто само собой разумеющееся, а в то время это открытие стало настоящим прорывом, и принесло Рентгену Нобелевскую премию, первую в области ядерной физики. 

Открытие Рентгена настолько захватило умы ученых-физиков, что они массово стали проводить эксперименты в данной области, пытаясь понять, какие еще материалы обладают такими свойствами, а так же  какова природа этого явления.

И снова на нашей сцене появляется Его Величество Случай. Работая над проверкой одной из теорий природы рентгеновских лучей, французский естествоиспытатель и физик Антуан Анри Беккерель открывает совершенно новое физическое явление, которое в последствие получит название радиоактивность.

Будучи большим мастером экспериментов, Беккерель понимал, что для подтверждения его открытия необходимо огромное количество проведенных опытов. Говоря современным языком, нужна статистика. И он прекрасно понимал, что ему одному такой объем экспериментов не по силам. Поэтому он обращается к своему другу Пьеру Кюри с просьбой о помощи.

Пьера весьма заинтересовала теория Беккереля, и он  вместе с женой Марией Кюри-Складовской приступает к экспериментам.

Проведя большое количество экспериментов, супруги Кюри установили, что не только урановые руды, но и некоторые другие обладают подобными свойствами. Именно с легкой руки Марии Кюри как раз и появился новый термин для названия данного эффекта и термин этот — «радиоактивность».

Данные экспериментальные работы легли в основу докторской диссертации Марии Кюри и стали основанием для получения совместно с Анри Беккерелем, опять же, Нобелевской премии.

Теперь перед учеными стояло два вопроса. Какова природа уже двух новых открытых явлений? И тогда человек углубился в строение материалов и не просто в строение, а в самые его основы. Человек покусился на атом, на то, что ранее считалось «неделимым», и стал создавать теории его строения и состава. Потому как только этим можно было объяснить природу новых явлений.

И самое крупное открытие в этой области — теория и планетарная модель атома, предложенная Эрнестом Резерфолрдом.

С этого момента работы в области ядерной физики шли в двух параллельных направлениях. С одной стороны, продолжались экспериментальные работы по изучению свойств радиации и элементов, этим явлением обладающих. Здесь самый большой вклад в науку был сделан Фредериком и Иреной Жолио-Кюри. За свои работы и открытие искусственной радиоактивности они были удостоены Нобелевской премии.

Ирена, дочь Пьера и Марии Кюри, и ее муж, своими экспериментами предопределили открытие британского физика Джеймса Чедвика, который подарил миру нейтрон.

Кстати, сам Чедвик был представителем второго, теоретического направления в области ядерной физики.

Еще одним ярчайшим представителем теоретического направления стал итальянец Энрико Ферми. Он объединил теоретические изыскания и экспериментальную базу Фредерика и Ирен Жолио-Кюри и предсказал, а точнее доказал и даже открыл существование так называемых трансурановых элементов.

Далее, работая параллельно, Отто Ганн и Лиза Мейтнер открывают деление ядра урана. Это установило связь между урановыми и трансурановыми элементами.

Свое веское слово в области ядерной физики сказали и советские ученые. Яркий представитель советской научной школы — Георгий Николаевич Флёров. Именно ему и его группе принадлежит пальма первенства в открытии спонтанного деления ядра урана.

Такова краткая история открытия атома, его структуры и свойств. Но в этот момент начинается совсем другая история, история использования атома, и не всегда эта история была с хорошим и добрым концом, но об этом в другой раз. 

Антон Лунев