Радиоактивность и загадочные числа

Это место, где жила ученая, посвятившая себя науке. Описываемое место – лаборатория, которую Мария Кюри (1867 – 1934) называла своим вторым домом, и в которой были заложены основы ее исследований в области радиоактивности. Это место, где зародилось понятие радиоактивности. Именно в этой лаборатории семья Кюри проводила свои первые опыты, которые в последствии позволили им получить четыре Нобелевские премии в области радиоактивности.

Мария Кюри не только стала первой женщиной, получившей Нобелевскую премию, но и первым человеком, который удостоился двух Нобелевских премий. Ее муж, дочь и зять также были удостоены Нобелевских премий. Успехом своей работы, начатой в этой примитивной лаборатории, она доказало то, что главное – это усилия и упорство. Умерла Мария Кюри от лейкемии. Эта женщина, влюбленная в науку, подверглась воздействию такого большого количества радиации, что ее рабочие тетради, хранящиеся сегодня в Национальной библиотеке в Париже, все еще продолжают излучать радиацию.

Радиоактивность
В связи с дисбалансом между числом протонов и нейтронов в ядре некоторые атомы называются нестабильными или радиоактивными. Для получения стабильной структуры атомное ядро самопроизвольно расщепляется и испускает при этом частицы. Это свойство называют радиоактивностью, а вещества, которые обладают этим свойством, называют радиоактивными. При этом процесс бомбардировки ядра нерадиоактивного элемента нейтронами или альфа-частицами, в результате которой устойчивое ядро становится неустойчивым, называют искусственной радиоактивностью.

В истории науки впервые о радиоактивности, т.е. о расщеплении атома заявил Джабир ибн Хайян. Около 13 веков назад, будучи ректором Университета Харрана (управляющего медресе) – одного из крупнейших университетов того времени, – он поразил всех, сделав следующее заявление, истинное значение которого смогли понять только спустя столетия: «В самой маленькой частице (атоме) вещества скрыта такая мощная энергия, что сила, возникшая в случае его расщепления, может перевернуть Багдад вверх дном». Примечательно, что это было сказано в противовес существовавшим на тот момент заявлениям греческих ученых, которые считали, что атом расщепить невозможно.

Радиоактивность в истории современной науки была обнаружена 24 февраля 1896 года, когда Анри Беккерель открыл, что лучи, испускаемые ураном, оказывают влияние на фотографические пластинки. А Мария Кюри назвала элементы, испускающие такие лучи, радиоактивными, а излучение – радиацией. Работа с радиоактивными элементами была как опасной, так и очень сложной. Например, для получения полграмма радия из урановой смоляной руды (настурана) необходима одна тонна этой руды, пятьдесят тонн воды и около шести тонн других химических веществ. Один из открытых ей элементов Мария Кюри, которая занималась своими исследованиями во Франции и тосковала по родине, назвала полонием.

Отличие радиоактивных реакций от других реакций!
Энергия, выделяемая в результате радиоактивных реакций, слишком велика, чтобы сравнивать ее энергией, выделяемой в результате обычных химических реакций. Например, энергию, полученную из 10 г урана, можно получить только если сжечь 56 тонн природного газа.

Кроме этого, в ходе обычных химических реакций действует закон сохранения массы, в то время как при радиоактивных реакциях часть массы преобразуется в энергию. Например, в результате радиоактивных реакций на Солнце водород превращается в гелий. Во время этой реакции создается около 3,4 x 1038 ядер гелия в секунду, и при этом теряется около 5 миллионов тонн материи.

Наиболее важной особенностью радиоактивных реакций является то, что они происходят в ядре, т.е. в ходе испускания частиц меняется число протонов и нейтронов. В химических реакциях активную роль играют электроны. Распад атомов или межмолекулярных связей, или их образование происходит путем обмена электронами или их совместного использования.

Радиоактивные элементы
37 из 118 элементов периодической таблицы Менделеева являются радиоактивными. 11 из этих элементов являются природными, а остальные – искусственно синтезированными. 26 радиоактивных элементов, созданных в лабораторных условиях, невозможно наблюдать, но их существование доказано теоретически и подтверждено научно. У некоторых нерадиоактивных элементов есть радиоактивные изотопы1. Эти изотопы, хоть и в малых количествах, имеются в природе. Например, водород (Н) не является радиоактивным элементом, но его изотоп тритий (31T) радиоактивен. У нерадиоактивного кислорода (168O) есть шесть радиоактивных изотопов (148O, 158O, 198O, 208O, 218O, 228O). Поскольку вода создана из водорода и кислорода, то в ней содержатся и эти атомы хоть и в очень малых количествах.

Сильное ядерное взаимодействие
Сильное ядерное взаимодействие – это самая мощная сила из четырех фундаментальных сил во вселенной. Источник этой силы научно не был объяснен, хотя и были выдвинуты некоторые теории. При этом существование такой силы – это всеобщее научное убеждение. При нормальных обстоятельствах невозможно удержать вместе положительно заряженные протоны в атомном ядре. Согласно закону Кулона, сила взаимодействия между двумя электрическими зарядами прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Учитывая то, что диаметр атомов выражается в 10-12 величинах, протоны не могут находиться вместе на таком малом расстоянии друг от друга. Однако то, что, не смотря на вышесказанное, они все же это делают, говорит о том, что есть сила, которая удерживает их вместе. Эту силу и называют сильным ядерным взаимодействием, и предполагается, что некие теоретические частицы, называемые глюонами, что означает клей, удерживают протоны и нейтроны вместе. Другими словами, это сила, которая связывает протоны и нейтроны – частицы, образующие ядра атома.

Другим принципом, которым наш Создатель наделил ядра атомов, является «принцип того, что число нейтронов не может быть больше числа протонов более, чем в 1,5 раза». Этот принцип мало известен, но имеет отношение ко всему миру бытия, поскольку все, что мы видим, живое и неживое, все, что мы чувствуем, как, например, воздух, состоит из атомов. Кроме этого, наличие 92 элементов в природе также связано с этим принципом. Всемогущий Господь ограничил количество природных элементов на основании этого принципа.

Загадочные числа
С точки зрения радиоактивной стабильности, то есть соотношения числа протонов и нейтронов, самым устойчивым элементом является железо с 26 протонами (26Fe). По мнению некоторых трактователей Корана, слова «железо, в котором заключается могучая сила» в одном из аятов2 указывают на то, что атомная структура железа является самой устойчивой. Все атомы стремятся достичь стабильности атома железа.

В периодической таблице элементы, которые расположены после висмута (Bi), и число протонов которых больше 83, являются очень неустойчивыми, то есть радиоактивными. Исключение составляют только два элемента. Это элементы, число протонов которых меньше 83, но они не встречаются в природе и являются радиоактивными. Этими элементами являются технеций (43Te) и прометий (61Pm), число протонов в которых составляет 43 и 61 соответственно. Причины отличия этих элементов от других с точки зрения их радиоактивности на данный момент изучаются.

В отношении радиоактивности есть другие загадочные числа. Хотя причина еще не известна, но ядра, т.е. атомы, в которых число протонов составляет 2, 8, 20, 28, 50, 82 и 114, и число нейтронов составляет 2, 8, 20, 28, 50, 82, 126, 184 и 196, являются стабильными. Эти числа во многих источниках называются магическими. Еще одним загадочным явлением на сегодняшний день является то, что ядра, в которых число протонов и нейтронов четно, чрезвычайно стабильны. Например, 168O и 20882Pb.

По мере развития науки и технологии секреты вселенной будут раскрываться, а чудесное сотворение будет становиться все более понятным и очевидным. Те, кто правильно толкует результаты научных исследований, сможет хорошо понять такие Качества нашего Создателя, как мудрость, могущество, знание скрытого смысла, и такие Имена Аллаха, как аль-Алим (Всеведающий, Всезнающий), аль-Кадир (Всемогущий) и аль-Хаким (Мудрый), и их отношение к вещам и событиям будет более уместным и на пользу человечеству.

Сноски:
1. Изотоп – атом одного и того же химического элемента, ядро которого имеет то же число протонов (тот же атомный номер), но разное количество нейтронов, в силу этого изотопы имеют различные атомные массы.
2. «Прежде Мы отправили Наших посланников с ясными знамениями и ниспослали с ними писание и весы, чтобы люди придерживались справедливости; Мы также ниспослали железо, в котором заключается могучая сила и польза для людей, для того, чтобы Аллах удостоверился в том, кто помогает Ему и Его посланникам, хотя и не видит Его воочию. Воистину, Аллах – Всесильный, Могущественный (Аль-Хадид (Железо): 57:25)»