Теперь мы знаем, как наивны, как далеки были попытки алхимиков от достижений современной физики, которая посредством сложных методов превращает один элемент в другой, освобождает и использует полезную для человека энергию атома. Мы знаем теперь, что, как писал Резерфорд, между средневековыми и «современными алхимиками» ни в целях, ни в средствах нет ничего общего, но в наш век побед человеческого гения, в век, когда люди способны превратить ртуть в золото, мы вспоминаем нередко алхимиков, которые, казалось, бились над невозможным.
Успехи ядерной физики дали возможность ученым глубже познать мир, изучить условия образования атомов, узнать об эволюции нашей планеты и даже всей Вселенной. С помощью радиоактивных изотопов ученые смогли определить возраст Земли. Они пытались сделать это и раньше, прибегая к разным методам, которые давали грубо приближенные результаты. Возраст Земли варьировал по этим расчетам от 20 до 5000 миллионов лет. Метод радиоактивных изотопов внес значительные коррективы: Земля и впрямь оказалась старушкой – ей исполнилось почти 5 миллиардов лет.
Как же ученым удалось это установить?
Для этого давайте вернемся немного назад и вспомним о свинце и уране. Сейчас известно, что два радиоактивных элемента – уран и торий – после длинной цепи распада превращаются в стабильные изотопы свинца или в так называемый радиогенный свинец.
Зная период полураспада урана и количество свинца, накопившегося в урановой руде, ученые определяют ее возраст.
Главы радиоактивных семейств уран-238, уран-235 и торий-232 обладают самыми большими периодами полураспада – от 10 миллиардов до 700 миллионов лет; они самые «долгоживущие»; они являются «свидетелями» образования Солнечной системы, поэтому ученые и выбрали их в качестве своеобразного эталона времени для определения возраста Земли «и горных пород. По словам Ирен Жолио-Кюри, «естественные радиоэлементы представляют собой, с одной стороны, редкие пережитки, время жизни которых настолько продолжительно, что они не исчезли со времени той отдаленной эпохи; с другой стороны, это радиоэлементы, происшедшие от первых путем преемственности. Искусственные радиоэлементы, которые получают в настоящее время, тождественны тем, которые существовали тогда».
Радиоактивность позволила изучать ядерные реакции в земной коре, изучать процессы, протекающие в звездах, и подвела к -решению увлекательной проблемы происхождения элементов.
Человек смог искусственно получить одиннадцать элементов тяжелее урана, трансурановых элементов, которых фактически нет в земной коре. И роль их очень велика, нисколько не меньше, чем обычных классических элементов. И вот осуществление искусственного синтеза элементов позволяет сделать предположение, что все химические элементы образовались в результате ядерных реакций в какой-то определенный момент развития Солнечной системы. Радиоактивные изотопы дали возможность человеку заглянуть в глубь веков и помочь историкам и археологам в датировке тех или иных археологических находок.
Роль «радиоактивных часов» в данном случае выполняет радиоактивный углерод-14. С его помощью определяют возраст остатков органического происхождения: угля, дерева, растений, скелета человека и животных. Этот метод сейчас широко используют в археологии и с его помощью датируют образцы, сохранившиеся от исторических и доисторических эпох.
Вездесущие изотопы находят применение и в медицине. Мы помним, как простодушно реагировал Беккерель на свою «встречу» с радием, ожог от которого не проходил в течение длительного времени. Ученый не знал тогда о мощном воздействии радиоактивных веществ на человеческий организм. Иначе он не смог бы так спокойно наблюдать свой эффектный опыт с пробиркой радия, положенной в жилетный карман, когда лучи радия, пройдя через его тело, вызвали сильную фосфоресценцию стоящего за его спиной экрана. Сейчас мы можем подивиться смелости ученого, но это была смелость неведения, так как о лучевой болезни тогда еще ничего не было известно.
Однако очень скоро стали появляться сведения о добрых дела ос радия, с помощью которого люди стали бороться со страшным врагом – злокачественными опухолями. Физиологическое воздействие радиоактивных веществ явилось одним из первых проявлений этого чудодейственного излучения.
Здесь трудно перечислить все те «последствия», к которым привело открытие радиоактивности. И рассказ о победах человека, сумевшего использовать радиоактивность в своих целях, сам по себе может явиться предметом самостоятельной книги.
Не так уже много времени прошло с того знаменательного дня, когда Беккерель увидел темные пятна на своих проявленных фотопластинках. Урановые лучи прошли через черную непрозрачную бумагу и засветили фотопластинку – и уже это казалось необыкновенным. На самой заре существования радиоактивных излучений ученые могли ставить простые задачи: заставляли их проходить через бумагу, дерево, стекло, мышцы тела. И лучи оставляли на фотопластинках «фотографию невидимого».