"Незаконный" близнец


Когда Игорь Васильевич и Лев Ильич Русинов начали опыты с облучением нейтронами 

брома, состоящего из смеси двух изотопов, ничто, казалось, не предвещало 
неожиданностей. Реле счетчика щелкало, отсчитывая частицы, излучаемые 
облученным 
бромом, уже выявились два новых радиоактивных ядра - и это было вполне 
закономерно: из двух устойчивых изотопов с массовыми числами 79 и 81 получались 

ядра с массовыми числами 80 и 82. Им и соответствовали два периода полураспада.

Наблюдения продолжались... Постепенно менялось выражение лиц у 
экспериментаторов. В щелчках реле они явственно чувствовали, как дает о себе 
знать еще одно радиоактивное ядро, которого не должнобы быть. Неожиданное 
появление третьего периода полураспада было либо результатом ошибки, либо... 
открытием. И Курчатов, и Русинов, и Мысовский еще и еще раз проверяли, нет ли 
ошибки. Но сомнения постепенно отпадали: обнаружен еще один элемент с периодом 
полураспа да 36 часов.

Решено было прежде всего по примеру того, как поступали с облученным алюминием, 

выделить неизвестный элемент при помощи химического анализа.

Однако никакими ухищрениями нового элемента обнаружить не удавалось. Но 
отрицательный результат в науке тоже зультат. В данном случае он говорил о том, 

что под действием нейтронов образовался не новый элемент, а третий радио 
активный изотоп брома.

...О странном, возбуждающем интерес эксперименте узнал весь институт. 
Заинтересовался им и Абрам Федорович Иоффе, хотя мысль его была занята 
проблемами полупроводников. Откуда появился у брома третий "незаконный" 
близнец?

Поначалу решили, что он возникает в результате реакции нового типа, которая 
проходит без захвата нейтрона а сопровождается выбрасыванием еще одного 
ядерного 
нейтрона.

Но экспериментаторы опровергли такое предположение. По расчетам теоретиков, 
реакция, сопровождающаяся испусканием нейтрона, должна бы требовать затраты 
энергии, а это возможно только при бомбардировке ядер быстрыми нейтронами. Она 
же, как доказали Игорь Васильевич и Лев Ильич Русинов, шла не только на быстрых 

частицах, но и на медленных...

Получалось, что новый изотоп по своему массовому числу... не отличается от уже 
исследованного. В нем столько же протонов и нейтронов, но совершенно другие 
свойства.

Так был сделан новый, принципиальной важности шаг в глубины атомного ядра. 
Оказалось, что свойства ядра зависят не только от количества частиц, но и от 
структуры. Ядра с одинаковым числом протонов и нейтронов, но разной структурой 
Курчатов назвал изомерами, а явление - ядерной изомерией.

Но какой же из изотопов брома "рождает" изомеры? Позднее установили, что бром с 

массовым числом 80 дает при взаимодействии с нейтронами два изотопа с периодами 

полураспада 18 минут и 4,2 часа.

Сейчас явление ядерной изомерии стало хрестоматийным, вошло во все учебники по 
ядерной физике. Оно подробно изучено, в том числе и самим Игорем Васильевичем, 
до конца жизни интересовавшимся судьбой своего открытия. Уже известно около 
сотни ядер-изомеров.

В краткой энциклопедии "Атомная энергия" так оценена эта работа И. В. Курчатова 

и его товарищей: "Примером выдающихся новых результатов, непосредственно 
связанных с развернувшимся в мировом масштабе изучением искусственной 
радиоактивности, может служить открытие ядерной изомерии искусственно 
активизированных веществ. И. В. Курчатов, Б. В. Курчатов, Л. И. Русинов, Л. В. 
Мысовский впервые наблюдали это явление в 1935 году в случае радиоактивного 
брома (Br^80). Значение ядерной изомерии в связи с вопросами структуры ядер 
начинает выясняться в самое последнее время".