Краткая история химических элементов

От древних греков до ускорителей частиц
Античность V век до н.э.— II век н.э. 

Атомы и элементы 

«В мире нет ничего, кроме атомов и пустоты, всё существующее разрешается в бесконечное множество первоначальных неде- лимых вечных и неизменных частиц, которые вечно движутся
в бесконечном пространстве, то сцепляясь, то разлучаясь друг с другом» — это слова вовсе не Стивена Хокинга, а греческо- 

го философа Демокрита, жившего в V–IV веках до нашей эры. Древние греки были очень прозорливы: понятия «атом» и «эле- мент» появились ещё в ранней Античности, причём значение этих слов не так уж отличалось от современного. 

Эпоха алхимии II–XVII века 

В поисках золота 

Причудливый гибрид науки, мистики и астрологии был предметом увлечения лучших умов Европы, Китая, арабского Востока. И конеч- но, алхимики оказались не совсем бесполезны. Вот, например, жил
в Гамбурге некто Хенниг Бранд, предавался популярнейшей алхими- ческой забаве — пытался получить золото из чего ни попадя. Источ- ник для синтеза драгоценного металла он выбрал по цветовой гамме, а именно мочу. Золота, конечно, не добыл, но в результате ряда реак- ций в 1669 году открыл фосфор. 

Промышленная революция Сер. XVIII—перв. пол. XIX века 

Век новых металлов 

Подъём промышленности, развитие горного дела заметно расши- рили список известных элементов. В 1735 году из руды удалось выделить новый металл — кобальт, названный так в честь горно-
го духа Кобольда. А дальше понеслось: платина, никель, марга-
нец, молибден, вольфрам, цирконий, титан, ниобий, литий, алю- миний... К середине XIX века была открыта большая часть метал- лов, используемых сегодня в производстве. Сторонники алхимии переживали: дескать, металлы должны быть связаны с небесными телами, а их получается явно больше, чем планет. Но вскоре алхимия исчезла, уступив место науке. 

Великая химическая революция 1789 год 

Начало современной науки 

В 1789 году французский учёный Антуан Лавуазье публикует «Эле- ментарный курс химии», в котором приводит первый в истории спи- сок химических элементов, разделённых на несколько типов. В ка- честве «простых тел» указаны кислород, азот, водород, сера, фосфор, уголь и все известные к тому времени металлы. Возможно, Лавуазье сделал бы ещё немало открытий, если бы в 1794-м не был казнён якобинцами. Странно, что в честь него до сих пор не назвали ни од- ного химического элемента. 

Наведение порядка 1814 год 

Имена и символы 

Шведский химик Йёнс Берцелиус предложил систе- му названий и символов для химических элементов. Именно его мы должны благодарить за буквы в клет- ках таблицы: H, O, C, Pb, Fe, Na, Mg и т. д. Ещё Берце- лиус открыл элементы церий, селен и торий, а также впервые выделил в чистом виде кремний, титан, тан- тал и цирконий. 

Спектральный анализ XIX век 

Цвет химии 

С середины XIX века для определения химического состава нача-
ли использовать спектральный анализ — метод, основанный на изучении взаимодействия материи с излучением: каждое веще- ство поглощает или излучает свет строго на определённых ча- стотах. Таким образом в 1860 году был открыт цезий, в 1861-м — рубидий (спектральные линии рубинового цвета), в 1863-м — ин- дий (давал цвет индиго, как наши джинсы). В 1868 году этим же методом в солнечной короне обнаружили гелий (на Земле его на- шли гораздо позже). С названием, правда, вышла ошибка: сначала гелий сочли металлом — отсюда окончание «-ий». Когда поняли, что это инертный газ, переименовывать было уже поздно. 

Главная таблица 1869 год 

Открытие периодического закона 

Дмитрий Менделеев опубликовал первый вариант таблицы. Важ- но не то, что он предложил удачную схему оформления извест- ных на тот момент элементов, а то, что вывел закон, который в со- временной трактовке звучит так: «Свойства химических элемен- тов, а также формы и свойства образуемых ими простых веществ и соединений находятся в периодической зависимости от величи- ны зарядов ядер их атомов». Открытие Менделеева позволило предсказывать новые элементы и их свойства. 

Радиоактивность Конец XIX— начало XX века 

Тот, кто долго не живёт 

Один за другим начали открывать элементы, которые со- держатся на планете в ничтожных количествах, поскольку распадаются за считаные годы, а то и часы. В 1898 году са- мая знаменитая супружеская пара науки — Мария Склодов- ская-Кюри и Пьер Кюри — получила радий и полоний. Чуть позже были обнаружены радон и актиний. Ни один из них не имеет стабильных изотопов. 

Время большой физики Первая половина XX века 

Понять атом 

Это время запомнится не только войнами, революциями и дик- татурами. Первая половина ХХ столетия ознаменована гран- диозным прорывом в физике. В 1911 году Эрнест Резерфорд от- крыл атомное ядро. Учёные стали строить модели атома, были открыты нейтроны и прочие фундаментальные штуки. Появи- лась квантовая механика. Большая физика теперь могла объяс- нять, почему элементы имеют именно такие свойства и всту- пают в те, а не иные реакции. 

Начало эпохи ускорителей 1937 год 

Первый искусственный элемент 

О существовании элемента с порядковым номером 43 писал ещё Мен- делеев. Но найти его в природе не получалось. На помощь пришли тех- нологии. В созданном Эрнестом Лоуренсом ускорителе-циклотроне образцы молибдена обстреливали ядрами тяжёлого водорода и в ито- ге обнаружили новый радиоактивный элемент, получивший название технеций. Позднее, правда, его удалось найти в естественном виде — в спектрах некоторых звёзд. 

Исчерпание природы 1939 год 

Франция, девушка, радиоактивность 

Список элементов, существующих в природе, закрыт — в 1939 го- ду Маргарита Перей, тридцатилетняя ученица Марии Склодов- ской-Кюри, открыла франций. Этот радиоактивный элемент яв- ляется промежуточным продуктом распада более тяжёлых ядер. Суммарные запасы франция в земной коре составляют чуть больше трёхсот граммов и могли бы уместиться в кофейной чашке. Правда, через двадцать с небольшим минут этого эле- мента в чашке было бы уже в два раза меньше: он очень быстро распадается. 

Начало трансуранов 40-e—60-е годы XX века 

Нейтронами по мишени 

В 1940 году в Университете Беркли (Калифорния, США) при облуче- нии урана-238 быстрыми нейтронами получен принципиально но- вый искусственный элемент — тяжёлый металл нептуний. Его по- рядковый номер 93, место в таблице — следующая после урана ячей- ка. Это первый трансурановый элемент. В том же году был синтези- рован плутоний (номер 94), который вскоре научились производить
в промышленных масштабах: он используется в атомных бомбах, электростанциях и космических батареях. С 1944 года под руковод- ством Гленна Сиборга в Беркли начали синтезировать новые элемен- ты — с чисто научными целями. 

Подъём советской физики Начало 1960-х 

В дело вступает Дубна 

С 1961 года новые элементы создают и в Объединённом институте ядерных исследований в Дубне. У истоков этого процесса стоял Геор- гий Флёров. Параллельно с американцами наши физики синтезиро- вали элементы с номерами 101, 102, 103, 104, 105 и 106. Мировое со- общество признало успехи советской науки. Так, решением IUPAC (Международный союз теоретической и прикладной химии) 105-й элемент получил имя дубний, 114-й назвали флеровием, а 115-й — московием (в честь Московской области, где расположена Дубна). Позже к трансурановой гонке подключились Германия и Япония. 

Вера в будущее 1969 год 

Расширенная таблица Менделеева 

Руководитель работ по созданию новых элементов
Гленн Сиборг предложил расширить периодическую таблицу элементов, включив в неё атомы, которые ещё не удалось синтезировать. Докуда может простираться эта таблица, спорят до сих пор. Одни считают, что эле- ментов не может быть больше 130, другие доходят до 143 и даже 218. Есть версия, что таблица Менделеева вообще не имеет границ. 

Современность Конец XX— начало XXI века 

Наши элементы 

Россия становится лидером трансурановой гонки.
В 1998 году группа учёных из ОИЯИ под руководством Юрия Оганесяна первой синтезирует 114-й элемент. Через несколько лет при участии американцев в Дуб- не получены 115-й, 116-й, 117-й и 118-й. В прошлом го- ду году IUPAC присвоил 118-му элементу имя огане- сон. Второй раз в истории элемент был назван в честь здравствующего учёного (первый был Гленн Сиборг — сиборгий). А, например, рентгений появился спустя во- семьдесят лет после смерти Вильгельма Рентгена.