Элементы: замечательный сон профессора Менделеева

Если подумать, название элементу досталось мрачное. Сиборг с коллегами предполагал, что плутоний – последний элемент в Периодической системе, и под стать этому предположению предлагал названия – ультимий, экстремий. Однако элемент назвали «плутоний» в честь последней (по представлениям, бытовавшим в те времена) планеты Солнечной системы. Первоначально Сиборг предложил назвать новый элемент «плутием», однако позже решил, что название «плутоний» звучит лучше. Плутон же был назван в честь Плутона-Аида – римского-греческого бога, заведовавшего царством мёртвых.

Однако, если отвлечься от применения плутония в военном деле (в конце концов, наверное, ни один химический элемент нельзя назвать «пацифистом», и вообще, дело не в химических элементах, а людях, которые их используют), плутоний может похвастаться одними из самых интересных химических свойств. При атмосферном давлении существует шесть аллотропных модификаций, каждая из которых устойчива в определённом температурном интервале и ведет себя по-своему. Так, при комнатной температуре плутоний очень хрупкий, но при нагревании до 100 °C превращается в более пластичную и ковкую форму. Пластичность и ковкость плутония можно увеличить, сплавив его с небольшим количество галлия – на практике этим способом и пользуются для того, чтобы с плутонием было проще работать.

Смешение плутония с другими металлами также приводит к получению материалов с интересными свойствами. Так, интерметаллическое соединение плутония с кобальтом и галлием (PuGaCo₅

) при температуре 18.5 К и ниже ведет себя как сверхпроводник, но, увы, не проявляет эти свойства в течение длительного времени – плутоний распадается с образованием урана, островки образовавшегося урана меняют электронную конфигурацию материала, и, поскольку сверхпроводимость сильно зависит от электронного строения, эффект постепенно исчезает. В каком-то смысле плутоний является врагом самому себе, а его радиоактивность не дает в полной мере раскрыть все богатство его химических свойств.

Однако, несмотря на репутацию, некоторые люди носили плутоний в сердце, причем не в переносном, а в самом что ни на есть прямом смысле. Дело в том, что нуклид ²³⁸Pu при радиоактивном распаде выделяет столь значительное количество тепла, что его применяли как источник энергии для служивших чрезвычайно долго термоэлектрических генераторов, обеспечивавших работу ранних кардиостимуляторов. Сейчас в распоряжении кардиохирургов есть более эффективные и более безопасные источники энергии, но плутониевые термоэлектрические генераторы все еще популярны среди ученых и инженеров космических аппаратов. Это позволило сблизить Плутон с плутонием – аппарат «Новые горизонты», детально изучивший в 2015 году Плутон, использует энергию плутониевого радиоизотопного термоэлектрического генератора. Заметим, плутоний стал появляться в космосе не благодаря человеку – изучение космического пространства показало, что есть и нерукотворные источники плутония – он образуется в процессах взрывов сверхновых звезд, но, поскольку период полураспада самого стабильного нуклида плутония –

²⁴²Pu, 376 тысяч лет, Земля и Солнечная система, возраст которых составляет примерно 4.5 миллиарда лет, могут похвастаться только рукотворным плутонием.

95. Америций

Периодическая система – занятная вещь. Она позволяет не только предсказывать химические и физические свойства элементов и их соединений, но и искать в ней интересные совпадения, которые зачастую оказываются не совпадениями. Одно из таких совпадений, на которое, может быть, кто-то из читателей и обращал внимание, таково – в Периодической системе аккурат под лантаноидом № 63 с названием «европий» находится актиноид № 95 – америций – Старый свет и Новый свет и здесь стоят друг напротив друга.

Америций не существовал, пока Глен Сиборг с коллегами не получил его в 1944 году, работая над Манхэттенским проектом. Сиборг даже запатентовал элемент № 95 и способ получения (патент US3156523A), так что америций стал первым химическим элементом, который какое-то время защищался патентным законодательством США. Всего Сиборг участвовал в получении десяти искусственных элементов, но почему-то запатентовал только два из них № 95 и № 96.