Как там у вас, на Бета-Лире? - [18]

А если бы калий даже и оказался радиоактивным, то каким образом, скажите, пожалуйста, при радиоактивном распаде из него мог образоваться аргон? Предположим, этот радиоактивный калий испускает альфа-лучи. При выбрасывании альфа-частицы порядковый номер элемента уменьшается на 2, следовательно, при этом типе распада должен был бы образоваться хлор, но никак не аргон. Если же калий обладает бета-радиоактивностью, то и тут никакого аргона не предвидится, потому при бета-распаде порядковый номер элемента увеличивается на единицу, то есть из калия должен был бы образоваться кальций. Нет, радиоактивностью калиево-аргоновую аномалию не объяснишь. С таким же успехом можно было бы объяснить все это влиянием солнечных затмений или противостояниями Марса. Нет, коллега, ваша мысль о радиоактивности очень неудачна.

Приблизительно такие ушаты скептицизма выливались на исследователей, которые отстаивали радиогенное происхождение (то есть образование в результате радиоактивных превращений) аргона. Однако если бы развитие науки шло по предначертаниям скептиков, можно не сомневаться, что человечество сейчас в лучшем случае только-только влезало бы в бронзовый век, а в худшем — еще раскачивалось бы на деревьях, цепляясь за ветви хвостами. Все перечисленные аномалии действительно были связаны с радиоактивностью калия.

Собственно говоря, радиоактивным оказался не весь калий, а лишь один из его изотопов, калий-40, тот самый, что примешан к «главному» изотопу калий-39 в количестве одной сотой доли процента. Самым же интересным в этой истории была та разновидность радиоактивного распада, которому подвергался калий-40. Этот тип радиоактивности очень напоминал воплощение в масштабах микромира гипотезы о падении на Землю в отдаленные геологические эпохи второго спутника нашей планеты (некоторые ученые считают, что Тихий океан — это впадина, образовавшаяся от падения второй Луны). Так и здесь: один из электронов, вращающихся на ближайшей к ядру калия-40 орбите, в какой-то момент захватывается ядром. Разумеется, никакой впадины при этом не возникает, но определенный ущерб ядро претерпевает: электрон немедленно вступает во взаимодействие с одним из протонов ядра. При этом по закону, хорошо известному физикам, протон превращается в нейтральную частицу — нейтрон. Поскольку массы протона и нейтрона, можно сказать, не различаются, то такое превращение не изменяет массы атома и сама катастрофа в значительной степени является, так сказать, «семейным» внутриатомным делом. Вестник, сообщающий внешнему миру о трагедии, — квант энергии, выбрасываемый ядром при захвате электрона.

Впрочем, и без вестника видно, что произошли серьезные события. Количество протонов уменьшилось на единицу. А раз так, то уменьшился на единицу и порядковый номер элемента; иными словами, калий (№ 19) превратился в аргон (№ 18). Это обстоятельство единым махом решает все три аргоново-калиевые проблемы.

Громадное — по сравнению с иными инертными газами — содержание аргона в атмосфере объясняется тем, что его непрерывным поставщиком служит находящийся в земной коре калий. В роли поставщика аргона выступает лишь калий-40, примешанный к «основному» калию в ничтожном количестве, однако самого калия, входящего в компанию элементов-гигантов, в земной коре так много, что в атмосферу ежедневно выбрасывается 500 тонн аргона. Этого количества с лихвой хватает для объяснения аномально… хотя нет, теперь уже следует сказать — нормально большого содержания аргона в атмосфере нашей планеты.

Становится совершенно понятной и «перестановка» с атомными массами. Основной изотоп природного калия имеет массовое число 39. Поэтому и атомная масса калия близка к 39. Аргон же — недаром его порядковый номер меньший, чем у калия, — образуется из калия-40, поэтому и имеет такую же атомную массу, как его «родитель». Таково — очевидное! — решение проблемы 2.

Столь же убедительно мы расправляемся и с третьей проблемой. Легко подсчитать, что в далекое время возникновения нашей планеты калий был совершенно нормальным 4p-ным элементом: безусловно, преобладающим его изотопом был изотоп с массовым числом 40, тот самый изотоп, который за миллиарды лет существования планеты успел из-за своей радиоактивности почти полностью вымереть. Для нас калий-40 — это свидетель отдаленных геологических периодов жизни нашей планеты, еще более далеких, чем те периоды, от которых нам остались папоротники или гигантские секвойи. Будем же дорожить знакомством с этим почтенным и заслуженным реликтом!

Заголовок следует понимать буквально. Ни о каких параллелях с фокусниками, с помощью ручных пассов сотворяющими из воздуха прекрасных дев в расшитых золотом шароварах, здесь речи быть не может.

Элементы из воздуха

Давно известно, что самое трудное — начать. Калий и стал тем самым началом, которое было особенно трудным. Еще бы, появился естественный радиоактивный элемент, стоящий не в конце периодической системы, а в ее середине, точнее — в начале середины, а если быть совсем точным, то в конце начала периодической системы. Игра в слова? Как мы убедимся далее, совсем не игра.