Чи всі метали добувають з руди?
Коли група вчених в Америці отримала 2 міліграми гідроксиду плутонію, то від цікавих, котрі жадали побачити новий елемент, не було відбою. Але ризикувати дорогоцінними кристалами було не можна, і вчені, насипавши в пробірку кристалики гідроксиду алюмінію і підфарбувавши їх зеленим чорнилом, виставили їх для загального огляду. «Вміст пробірки являє собою гідроокис плутонію», - незворушно заявляли вони відвідувачам. Ті йшли задоволені.
Як ми всі добре знаємо, зазвичай метали отримують з руди. У шахтах або кар'єрах її добувають, потім збагачують, потім з концентрату витягують метал. Якщо метал дуже рідкісний і цінний, збагачення може бути багатоступеневим, іноді рідкісні метали добувають з відходів інших металургійних процесів ... Але є в таблиці Менделєєва такі метали, яких у природі просто немає.
Ці метали особливо цінні, набагато цінніше того ж золота. Їх люди в минулому столітті навчилися видобувати в атомних реакторах, де вони утворюються з інших металів в ході ядерних реакцій.
Найпершим відкритим людьми штучним елементом був Технецій.
Технецій Тc (лат. Technetium), атомний номер 43. Радіоактивний перехідний метал сріблясто-сірого кольору. Період напіврозпаду різних ізотопів - від кількох секунд до мільйонів років.
Він був передбачений Менделєєвим на основі Періодичного закону під назвою «ека-марганець». Відкривали його, починаючи з 1846 року, щоразу називаючи по-різному - ільменіт, Люций, Ніппон і Мазур. Але всякий раз в підсумку виявляли помилку. Ека-марганець знайти не виходило.
У перший раз справжній Технецій був синтезований з молібденової мішені, опромінених на прискорювачі-циклотроні ядрами дейтерію в Національній лабораторії ім. Лоуренса в Берклі в США. 13 червня 1937 датується замітка К. Перрье і Е. Сегре в журналі «Nature», в якій зазначено, що в цій мішені міститься елемент з атомним номером 43.
Новий елемент був названий «технецием» в 1947 році. По-грецьки технецій - значить, «штучний». Широко використовується в ядерній медицині для досліджень мозку, серця, щитовидної залози, легень, печінки, жовчного міхура, нирок, кісток скелета, крові, а також для діагностики пухлин.
Потім був відкритий Нептуний.
Нептуний - хімічний елемент з атомним номером 93 і масовим числом 237.048. Ізотоп Np239 синтезований і ідентифікований в травні 1940 року Е. Макмилланом і Ф. Абельсона. Ізотоп вагою 237 був відкритий Гленом Сиборгом і Артуром Валем в 1942 році в результаті бомбардування урану-238 нейтронами.
Період напіврозпаду ізотопів Нептунія малий у порівнянні з віком Землі, тому в природі нептунію практично немає - за час, що минув з освіти Землі, нептуний-237 давно розпався, і зараз існує лише радіогенний нептуний.
Джерело ізотопів Нептунія - ядерні реакції в уранових рудах під впливом нейтронів космічного випромінювання і спонтанного поділу урану-238. Або - ядерний ректор.
Цей елемент має вельми важливий для виготовлення малогабаритних радіоізотопних джерел енергії. Його опромінюють нейтронами і виходить ізотопно чистий плутоній-238, який використовується в малогабаритних радіоізотопних джерелах енергії (наприклад, в кардіостимуляторах).
Услід в кінці 1940 році у вигляді ізотопу Pu238 був відкритий Плутоній.
Він позначається символом Pu, атомне число 94, масове число 244.064. Це важкий крихкий радіоактивний метал сріблясто-білого кольору. Він не має стабільних ізотопів, всі ізотопи плутонію радіоактивні. Полураспад Плутонія-239 - 24000 років.
Плутоній - перший штучний хімічний елемент, виробництво якого почалося в промислових масштабах (в СРСР і США з середини 40х років).
Відповідно, США, а потім і СРСР були першими країнами, що освоїли його отримання. Коли уран-238 приєднує до себе тепловий нейтрон, в результаті ядерної реакції виходить Плутоній-239, або збройовий Плутоній. Вважається, що всього в світі зберігається зараз приблизно 2000 тонн плутонію (а для однієї плутонієвої бомби достатньо всього близько 20 кг).
Крім названих вище елементів, в ядерних реакторах під впливом випромінювань отримують радіоактивні ізотопи деяких речовин. Їх широко використовують в радіології.
Ось так, спочатку рішуче пішовши від алхімії до хімії, через сторіччя люди повернулися до атомної алхімії.
