Академик Степан Калмыков — о том, насколько Менделеев повлиял на развитие химии

Наука и жизньНаука

Самая близкая химия

Академик Степан Калмыков, научный руководитель химического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова, вице-президент РАН. Беседу ведёт Наталия Лескова

Академик Степан Николаевич Калмыков. Фото Наталии Лесковой

Степан Николаевич, этот год юбилейный: 300 лет исполняется Академии наук, 190 лет назад родился Дмитрий Иванович Менделеев, а 95 лет назад был образован химфак МГУ, с которым вы кровно связаны. Как, по-вашему, насколько работы Менделеева повлияли на развитие химии? Может, без него и химического факультета бы не было?

— Наверное, был бы. Но главное в том, что Дмитрий Иванович не просто провёл систематизацию известных на то время химических элементов — он открыл вселенский закон! Его имя, без преувеличения, имеет мировое значение. Я всё время говорю школьникам и студентам: систематизация Менделеева охватывает всё, что есть во Вселенной. Дальние ли галактики, почва ли под ногами — это ровно те же элементы. Ничего другого нет, не было и не будет!

И второй важный момент — прогностический характер системы. Многие в то время пытались делать что-то подобное, это человеческая потребность — систематизировать наблюдения, феномены. Но у Менделеева таблица имела предсказательный характер. Мы знаем, что ячейки, которые он оставил пустыми, уже при его жизни стали заполняться теми или иными элементами. Для меня тут ближе всего радиоактивные элементы, которые были открыты Анри Беккерелем и супругами Кюри — радий и полоний. Уран тогда уже был известен, но неизвестна была его радиоактивность. Все они нашли своё место в периодической таблице.

В начале XX века были открыты изотопы — разновидности атомов одного химического элемента, различающиеся числом нейтронов. К 1905 году их было уже около сорока, и стало очевидно: мест в таблице не хватает. Действительно, оказалось, что уранов бывает несколько — 234-й, 235-й, 238-й и т. д. Тогда появилось понятие «изотоп» как разновидность атомов одного химического элемента. Сейчас большую работу в направлении получения новых химических элементов проводят в Дубне, в Вако (в Японии, в Институте физико-химических исследований), в Беркли и Окридже. Сложность в том, что у элементов наблюдаются искажения в химических свойствах по сравнению с их более лёгкими аналогами из той или иной группы, что связано с релятивистскими эффектами, когда скорость движения электронов соизмерима со скоростью света…

— Думаете, Менделеев догадывался, что будут такие релятивистские эффекты?

— В то время — вряд ли. Актинидная теория принадлежит Сиборгу, она появилась где-то в середине прошлого века. Но Менделеев наверняка понимал, что таблица может расти. Он не знал, что появится теория электронных орбиталей (которая связана с именем Шрёдингера), но тем не менее он, я думаю, полагал, что ячейки продолжат заполняться.

... Для меня самая близкая химия — это химия актинидов, потому что она связана с ядерным топливным циклом, с ядерной энергетикой. Актиниды — группа тяжёлых химических элементов в самом низу таблицы Менделеева. Кстати говоря, представления о них тоже трансформировались: являются ли они гомологами гафния, тантала и вольфрама или составляют отдельный ряд, объединённый наличием 5f-электронов? Конечно, всё, что касается ядерных технологий, технологий ядерного топливного цикла, основано на химических свойствах элементов и их периодичности.

Представьте себе: мы загружаем в ядерный реактор малорадиоактивное и достаточно простое по составу соединение, чаще всего, если это коммерческий реактор, — диоксид урана UO2 в виде такой маленькой таблеточки. Вы её можете руками трогать, и ничего не будет, потому что период полураспада — 4,5 млрд лет. А выгружаете оттуда радиоактивную субстанцию. Отработавшее топливо руками трогать нельзя: несколько минут — и будет лучевая болезнь. В результате ядерных реакций — нейтронно-индуцированного деления ядер — образуется, условно говоря, треть элементов периодической системы. Дальше задача технологов, химиков, физиков, инженеров осуществить выделение «недогоревшего» урана, а его остаётся 95%! Мы расходуем всего 5%, но образуется множество других элементов, которые отравляют топливо. А все технологии, связанные с выделением того мусора, который мы называем радиоактивными отходами, основаны на различии в химических свойствах этих элементов. Они определяются именно периодичностью. Если речь идёт о переходных металлах или об актинидах — различия в том, что есть разные степени окисления, разное количество электронов, которые могут участвовать в образовании химической связи. Тот же уран — у него по меньшей мере две устойчивые степени окисления, у плутония — минимум четыре в обычных условиях. Ты играешь на этом и предлагаешь тот или иной метод выделения, разделения этих элементов.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Красота заменит думскроллинг Красота заменит думскроллинг

Как взаимодействие с нейросетями может скрасить ваши будни

ТехИнсайдер
Заговор в голове Заговор в голове

Что заставляет людей верить в конспирологию?

Вокруг света
«Добрая дочь Витовта» «Добрая дочь Витовта»

Для средневековой истории ребёнок на престоле — практически гарантия смуты

Дилетант
О чем и как правильно разговаривать с детьми О чем и как правильно разговаривать с детьми

Как разговаривать с детьми, чтобы это было не только интересно, но и полезно

СНОБ
Все суета Все суета

Какие предметы использовали художники в качестве символов быстротечности жизни?

Вокруг света
Стили езды. 10 главных трендов автодизайна Стили езды. 10 главных трендов автодизайна

Встречайте десять ключевых направлений движения индустрии автодизайна

Men Today
Иду в отказ Иду в отказ

Как отказать мужчине, чтобы его не обидеть: 5 эффективных способов

Лиза
Десерт, который свел с ума весь мир: в чем феномен дубайского шоколада и как его приготовить Десерт, который свел с ума весь мир: в чем феномен дубайского шоколада и как его приготовить

В чем же секрет сладости, штурмом захватившей интернет, и каков ее рецепт?

ТехИнсайдер
Гениальные изобретатели, которые так и не смогли прославиться и разбогатеть: 5 грустных историй Гениальные изобретатели, которые так и не смогли прославиться и разбогатеть: 5 грустных историй

Блестящий изобретательский ум и предпринимательская жилка не всегда идут в паре

ТехИнсайдер
Зависимые от шопинга Зависимые от шопинга

Какие люди склонны совершать бессмысленные покупки

Санкт-Петербургский университет
«Слава Богу, что я на земле без отчизны остался» «Слава Богу, что я на земле без отчизны остался»

Знал ли Бродский, стоя в аэропорту, что никогда больше не увидит родителей?

Дилетант
Что делать, если мать винит вас во всем: 6 способов не вестись на эту манипуляцию Что делать, если мать винит вас во всем: 6 способов не вестись на эту манипуляцию

Как, никого не обидев, освободиться от влияния родителя

Psychologies
Почему нам нравятся истории о привидениях Почему нам нравятся истории о привидениях

Почему людей привлекают страшные истории?

ТехИнсайдер
Самый расцвет: как живые цветы стали одним из главных новых трендов в моде и дизайне Самый расцвет: как живые цветы стали одним из главных новых трендов в моде и дизайне

Почему люди по всему миру готовы оформлять подписку на букеты и носить розы

Forbes
«Это все Агата»: атмосферный сериал Marvel о ведьмах-неудачницах «Это все Агата»: атмосферный сериал Marvel о ведьмах-неудачницах

Каким получился сериал «Это все Агата», словно созданный для осенних вечеров

Forbes
«Я — скорость»: 20 невероятно быстрых автомобилей, которых запретили допускать к соревнованиями «Я — скорость»: 20 невероятно быстрых автомобилей, которых запретили допускать к соревнованиями

Скоростные машины, которые опасно допускать до соревнований

ТехИнсайдер
Как устроено женское сексуальное желание Как устроено женское сексуальное желание

Женщина может испытывать возбуждение, но не хотеть секса. Это нормально

Psychologies
Инвесторы сделали ставку Инвесторы сделали ставку

Приток капитала идет, но не на все рынки акций

Деньги
Тонко. Ажурно. Ювелирно Тонко. Ажурно. Ювелирно

Финифть — легендарное искусство родом из Ростова Великого

КАНТРИ Русская азбука
Кино Кино

Значимые направления кинематографа, причины их возникновения и заката

Правила жизни
Худеем по интуиции Худеем по интуиции

Надо ли заставлять себя есть брокколи и шпинат, если к ним не лежит душа?

Лиза
«Режиссер всегда прежде всего режиссер» «Режиссер всегда прежде всего режиссер»

Федор Бондарчук об индустрии кино и о том, как сделать сказку былью

Правила жизни
Бой с тенью Бой с тенью

Как съемки в сериале «Амура» помогли Алене Михайловой обрести себя

Grazia
По следам Скарлетт Йоханссон По следам Скарлетт Йоханссон

Как Скарлетт Йоханссон сумела стать звездой независимого кино и вселенной Marvel

Караван историй
3 этапа отношений, через которые проходит каждая пара 3 этапа отношений, через которые проходит каждая пара

Какие этапы проходят все влюбленные и что за опасности их подстерегают?

Psychologies
Ученые прошлого —   ученым настоящего Ученые прошлого —   ученым настоящего

Выпускники СПбГУ не раз становились лауреатами престижных премий

Санкт-Петербургский университет
Фонотека Фонотека

Композиторы, чей вклад в создание киношедевра не уступает режиссерскому

Правила жизни
Пятьдесят — это новые тридцать Пятьдесят — это новые тридцать

Стоит ли радоваться тому, что старость теперь приходит позже?

РБК
Почему российские мужчины ревнуют женщин к иностранцам Почему российские мужчины ревнуют женщин к иностранцам

Российские мужчины ревнуют женщин только к иностранцам или вообще ко всем?

Psychologies
Что стало вдохновением для Джокера Хита Леджера? Узнайте о пугающем художнике Фрэнсисе Бэконе! Что стало вдохновением для Джокера Хита Леджера? Узнайте о пугающем художнике Фрэнсисе Бэконе!

Как Фрэнсис Бэкон повлиял на образ Джокера в "Темном рыцаре"?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении