и развитие
ядерной физики – распахнули дверь в совершенно новую, ранее невообразимую область: мир
трансурановых, искусственно синтезированных элементов. Это уже была не «охота» за элементами, скрытыми в минералах, а их
создание – алхимия, ставшая реальностью благодаря мощным инструментам и пониманию структуры атомного ядра. Движущей силой этих исследований, заполнивших и даже расширивших нижние строки периодической таблицы, стали не только научное любопытство, но и мрачные реалии глобального противостояния –
гонка ядерных вооружений и
Холодная война.
Мари и Пьер Кюри
Открытие Анри Беккерелем в 1896 году самопроизвольного излучения солей урана, а затем выделение Мари и Пьером Кюри ещё более активных полония и радия из урановой смолки, перевернуло представления о незыблемости атома. Стало ясно, что некоторые элементы нестабильны и способны самопроизвольно превращаться в другие, испуская при этом энергию и частицы (альфа-, бета- и гамма-излучение). Началась эра изучения радиоактивности. Вскоре были открыты естественные радиоактивные ряды, показывающие, как тяжёлые элементы вроде урана и тория через цепочку распадов постепенно превращаются в стабильный свинец. Был открыт актиний и другие члены естественных радиоактивных семейств.
Однако настоящий прорыв в понимании и использовании ядерных процессов произошёл в 1930-х годах. Открытие нейтрона Джеймсом Чедвиком (1932) и последующие эксперименты Энрико Ферми по бомбардировке урана нейтронами, приведшие к открытию ядерного деления Отто Ганом и Фрицем Штрассманом (1938) и его теоретическому обоснованию Лизой Мейтнер и Отто Фришем (1939), заложили основы для создания как ядерных реакторов, так и ядерного оружия. Стало ясно, что атомное ядро можно не только наблюдать в его естественном распаде, но и целенаправленно изменять, расщеплять и даже создавать новые, не существующие в природе элементы.
Открытие деления урана и последующее создание атомной бомбы в рамках Манхэттенского проекта продемонстрировали как разрушительную, так и созидательную (в перспективе – ядерная энергетика) мощь, скрытую в ядре атома. Послевоенное противостояние между США и СССР превратило науку о ядре в арену ожесточённой конкуренции. Изначально главной целью было найти или создать новые делящиеся материалы, возможно, более мощные или доступные, чем уран и плутоний, для создания супероружия. Исследовательские центры, такие как