В своем дневнике Д. И. Менделеев 10 июля 1905 г. записал пророческие слова: «По-видимому, периодическому закону будущее не грозит разрушением, а только надстройки и развитие обещает». Прозорливость и оптимизм великого ученого выступают более отчетливо, если мы вспомним, что в начале XX в. периодическая система столкнулась с таким серьезным препятствием, как массовое открытие радиоэлементов; для них не находилось достаточно мест в менделеевской таблице. Эта трудность была преодолена спустя 6 лет после смерти ученого благодаря формулировке понятий об изотопии и о заряде ядра атома, численно равном порядковому номеру элемента в периодической системе. Учение о периодичности вступило в новый, физический этап своего развития. Наиболее важным достижением оказалось объяснение физических причин периодического изменения свойств элементов и, как следствие, структуры периодической системы.
Образно говоря, мы могли бы уподобить современную периодическую систему электронно-вычислительной машине, память которой содержит большую информацию о свойствах элементов и их соединений, машине, располагающей большими прогностическими возможностями. Они выявились уже в первые годы разработки Д. И. Менделеевым естественной системы элементов, и именно с их характеристики мы начнем анализ исторической роли учения о периодичности. В 1875 г. П. Лекок де Буабодран открыл предсказанный Д.И.Менделеевым на основе периодической системы новый элемент — галлий. С той поры предсказательные способности системы стали очевидными. Но в то же время они были еще ограниченными вследствие незнания физических причин периодичности и определенного несовершенства структуры системы. Неожиданным оказалось обнаружение на Земле гелия и аргона, но едва лишь эти элементы были открыты, как английский ученый В. Рамзай «по примеру нашего учителя Менделеева» отважился на предсказание других, неизвестных еще благородных газов — найденных вскоре неона, криптона и ксенона.
Фактом своего существования периодическая система во многом способствовала правильной интерпретации результатов, достигнутых при изучении радиоактивности, хотя последнее и поставило перед системой то препятствие, о котором мы говорили выше. Периодическая система помогала пионерам исследования радиоактивности определять химические свойства обнаруживаемых элементов. Так, без системы не могла бы быть понята инертная природа эманаций, оказавшихся впоследствии изотопами самого тяжелого благородного газа—радона. Нашли свое место в менделеевской таблице радиоактивные элементы радий, полоний и актиний, которые в свое время были предсказаны Д. И. Менделеевым. Радиоактивные семейства урана, тория и актиния только тогда получили строгое обоснование, когда их удалось правильно сопоставить со структурой периодической системы. Закон радиоактивных смещений оказался одной из важных закономерностей, подчиняющихся общему закону периодичности. Часто говорят об огромном значении учения о радиоактивности для более глубокого проникновения в строение и свойства материи. В данном случае неоспорима историческая роль периодической системы, явившейся своеобразным «критерием достоверности» радиохимических и ядерно-химических исследований.
|