Для познания путей этого синтеза большое значение имеет выявление аномалий в распространенности элементов и процессов, приведших к ним. Наиболее четко эти аномалии проявляются в телах Солнечной планетной системы. Число планетных систем в нашей Галактике исчисляется миллионами. Предполагается, что из «близких» к Солнцу звезд две наверняка окружены планетоподобными спутниками — это звезды 60-я из созвездия Лебедя и 70-я из созвездия Змееносца. Мы видели, что все объекты Солнечной системы — холодные тела с относительно малым содержанием водорода. В этом заключается коренное отличие от звезд, туманностей и межзвездного пространства, в которых велико содержание водорода. Сопоставление химического состава этих тел с химическим составом звезд, межзвездной среды и космических лучей поможет нам разобраться в вопросе о происхождении химических элементов и их эволюции.
Глава третья
ОБРАЗОВАНИЕ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
«Вся природа, начиная от мельчайших частиц до величайших тел, начиная от песчинки и кончая Солнцем. находится в вечном возникновении и уничтожении, в непрерывном течении, в неустанном движении и изменении».
Огромных успехов достиг человек в познании тайн мироздания. Он проник в глубь атома, расщепил его на составные части. Получено много новых частиц и античастиц, которые рождаются при различных ядерных процессах. Человек овладел энергией атомного ядра и успешно использует ее в своей практической деятельности. Осуществилась мечта, которая на протяжении более 20 столетий владела умами людей в их стремлении завоевать природу — ученые в лабораторных условиях стали превращать одни элементы в другие.
Современные способы осуществления ядерных реакций дали возможность не только получить разнообразные радиоактивные изотопы известных элементов, но и синтезировать новые элементы, полученные только искусственным путем и не обнаруженные на Земле.
1. Лабораторный синтез элементов
Одним из крупнейших достижений науки о превращениях элементов является синтез новых искусственных элементов.
Некоторые сведения о них приведены в табл. 9. i периодической системе элементов они закрашены зеленым цветом (см. табл. 2).
Элемент технеций (Z = 43) был впервые получен при облучении молибдена дейтронами с энергией около 5 Мэв и тепловыми нейтронами по реакциям:
Mo98(d, п)Тс99 и Мo98(n, γ)Mo99 β¯ →Тс99. Изотопы этого элемента получаются при делении урана; так, реактор мощностью на 100 Мет производит около 2,5 мг Тс99 в сутки. В настоящее время получено уже много килограммов металлического технеция; он находит широкое практическое применение.
Элемент прометий (Z = 61) обнаружен в продуктах деления урана. В реакторе указанной выше мощности получается 1 мг Pm147 в сутки. Прометий в настоящее время выделен в больших количествах и используется, например, для изготовления атомных батарей.
Элемент астат (Z=85) синтезирован впервые при облучении висмута альфа-частицами с энергией 32 Мэв по реакции Bi209(α, 2n)At211. Все изотопы астата имеют короткий период полураспада, и поэтому этот элемент не удается получить в весомых количествах.
Элемент франций (Z = 87) имеет изотопы с очень коротким периодом полураспада (Т≤ 20 мин), и поэтому его так же, как и астат, трудно получить в сколько-нибудь заметных количествах. Впервые он был открыт в продуктах радиоактивного распада U235 по цепочке
В настоящее время его получают, как правило, при облучении урана или тория частицами высокой энергии на гигантских синхроциклотронах.
В 1940 г. был идентифицирован первый заурановый элемент нептуний (Ζ = 93). Он получался по реакции 
. По такой же (п, γ) — реакции впервые синтезированы америций (Z=95) и фермий (Z= 100).
При длительном облучении U238 в ядерном реакторе потоком нейтронов с высокой интенсивностью можно· получить изотопы всех трансурановых элементов вплоть до фермия (2 = 100). Схема такого процесса приведена на рис. 30. Видно, что ядро U238, захватив нейтрон, превращается в изотоп U239; путем β-распада он превращается в изотоп Νρ239, который таким же образом переходит в изотоп Ри239; последний благодаря сравнительно большому периоду полураспада (Т = 24 400 лет) захватывает нейтрон и цепочка (п, γ) — реакций и Р_распадов продолжается вплоть до фермия. Дальше цепь превращений прерывается, поскольку у фермия нет долгоживущих изотопов.