Вот
как утверждают теперь ученые: в образце любого минерала можно обнаружить
присутствие всех химических элементов, известных в природе. Всех до
единого. Правда, в весьма различной пропорции. Но почему одних много,
других чрезвычайно мало?
В периодической системе все элементы
обладают полнейшим равноправием. Каждый занимает свое определенное
место. Когда же речь заходит о земных запасах элементов, это равноправие
исчезает как дым.
Легкие элементы таблицы Менделеева, во
всяком случае первые три десятка ее представителей, составляют основную
массу земной коры. Но и среди них отсутствует равенство. Одних — больше,
других — меньше. Скажем, бор, бериллий и скандий принадлежат к числу
весьма редких элементов.
Пока Земля существует, на ней произошел
кое-какой «переучет» запасов элементов. Исчезло немало урана и тория
из-за их радиоактивности. Улетучилась в мировое пространство большая
часть инертных газов и водорода. Но общая картина не изменилась.
Ученый наших дней записывает:
распространенность химических элементов в земной коре закономерно
убывает от легких элементов к средним и далее — к тяжелым. Но всякое
бывает. Например, тяжелого свинца гораздо больше, чем многих легких
представителей менделеевской таблицы.
Почему так? Почему не всех поровну?
Может, природа поступила несправедливо, «накопив» одни элементы и не
позаботившись о запасах других?
Нет, существуют законы, в согласии с
которыми одних элементов на Земле много, других мало. Признаться честно,
мы этих законов до конца не знаем. И довольствуемся лишь
предположениями.
Ведь сами-то химические элементы не
существовали всегда. Вселенная так устроена, что непрерывно в разных ее
местах происходит гигантский, ни с чем не сравнимый по своей
грандиозности процесс образования, синтеза элементов. Космические
ядерные реакторы, космические ускорители — это звезды. В недрах
некоторых из них идет «варка» химических элементов.
Там господствуют невиданные температуры,
невообразимые давления. Там стихия законов ядерной химии, царство
ядерно-химических реакций, превращающих один элемент в другой, легкие — в
тяжелые. И они таковы, эти законы, что одни элементы образуются с
большей легкостью и в более внушительном количестве; другие — труднее и
потому в меньшей пропорции.
Все зависит от прочности атомных ядер.
На сей счет у ядерной химии вполне определенное мнение. Ядра изотопов
легких элементов содержат почти одинаковое число протонов и нейтронов.
Эти элементарные частицы образуют здесь весьма прочные сооружения. И
легкие ядра легче синтезируются. Природе вообще свойственно стремление
создавать системы с наибольшей устойчивостью. Легче синтезируются, но с
меньшей охотой вступают в ядерные реакции, чтобы дать дорогу созданию
ядер с большими зарядами. У последних количество нейтронов уже заметно
превышает запасы протонов, и потому ядра средней и большой массы не
могут похвастать особой устойчивостью. Они сильнее подвержены всяким
случайностям, легче склонны к превращениям и потому не способны
накапливаться в слишком большом количестве.
Ядерно-химические законы таковы, что чем
выше заряды ядер, тем труднее эти ядра синтезируются и, следовательно,
тем меньше их образуется.
Химический состав нашей Земли — это
словно безмолвный слепок, немое отражение динамики законов, которые
управляют процессом происхождения элементов. Когда ученые до конца
познают эти законы, станет понятным, почему так по-разному
распространены различные химические элементы. |