ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы От радиоктивных рядов к Системе атомов из "Система химических элементов" Здесь нам придется сделать пробежку по тому пути, которым шло реальное познание дискретной структуры материи на этапе осмысления химического элемента и установления понятийной субординации между химическим элементом и атомом. [c.93] Как уже отмечалось, познание материи шло извне внутрь. Сначала познавались внешние, а затем более скрытые, глубинные уровни ее организации. Таким путем наука шла и в познании системных свойств естественного множества химических элементов, базовыми понятиями которого являются химический элемент и атом . Однако к пониманию истинной сути генетической связи между этими понятиями и границ их применимости ученые пришли сравнительно недавно. [c.93] Более столетия считалось, что химический элемент является множеством тождественных атомов, т. е. простым (элементарным) множеством, которое графически можно представить как ряд абсолютно одинаковых атомов (рис. 6). Соответственно этому представлению, все системно-структурные построения делались применительно к естественному множеству химических элементов. И противоречий здесь не возникало. Каждый химический элемент был представлен в системе одним (любым, как считалось ) из его атомов. Одно смущало — нецелочисленная величина атомной массы химического элемента. Химический элемент (вид атомов) был первоэлементом такой системы под него как под химический.индивидуум отводилась отдельная клетка в таблице. [c.93] Содди в 1913 г. считал ... химические свойства внешними свойствами атома, обусловливающимися относительным числом электронов [5, с. 133]. Он пришел к выводу, что не массу элемента нужно класть в основу Периодической системы, а другую фундаментальную характеристику — его заряд . И это был большой качественный скачок в понимании основ системы химических элементов. Но в этом была еще не вся истина. Структура электронной оболочки в то время еще не была изучена. [c.94] Как видно из этих формул, подвид от подвида отличается только величиной индекса А , массовым числом (точнее сказать, числом нейтронов в ядре). При равенстве индекса р , А изменяется только за счет изменения числа нейтронов. В первом подвиде их нет, во втором — один, в третьем — два. [c.95] Однако, с точки зрения дискретно-структурной иерархии строения материи, действительно элементарными (простыми) множествами являются подвиды атомов. Их общим признаком является равенство всех характеристик атомов (р , п и е ), что делает их абсолютно тождественными. Один (любой) из них при систематизации может представлять весь подвид атомов. [c.95] Если на рис. 7 выделить вертикальный ряд (ряд представителей подвидов), то по своей сути он является изопротон-ным рядом (плеядой) по признаку равенства числа протонов (р ) в ядре. Теперь химический элемент имеет двойственную суть. С одной стороны, он — элемент, наименьшая часть системы химических элементов, а с другой — система, состоящая из подсистем (подвидов) атомов. Такой его дуализм вполне согласуется с главными принципами системно-структурного подхода — обратимостью понятий элемент-система и генетической иерархией систем. [c.95] Ученые, естественно, искали и другие способы приведения в порядок все возрастающего числа радиоактивных элементов. Их стали выстраивать в свои собственные генетические ряды, которые органично включали в себя каждый новый радиоактивный элемент и обладали значительными прогностическими возможностями [5, с. 115]. Впоследствии JTH ряды и оформились в известные ныне четыре радиоактивных ряда (семейства). [c.96] Но идея размещения радиоактивных элементов (атомов) в Периодической системе была все-таки ведущей. Если элементарным звеном в ней является клетка, за которой закреплен конкретный химический элемент, то все подвиды одного вида атомов в равной степени претендовали на место в одной клетке. Это их право диктовалось равенством заряда ядра (число протонов в ядре). Других возможностей размещения изотопов у Периодической системы просто не было. Идею о размещении в одну клетку нескольких радиоактивных элементов впервые выдвинули Стремгольм и Т. Сведберг [5, с. 132] в 1909 г. Несколько позже Крукс предложил (для устранения пикантной ситуации ) заменить понятие химический элемент (единичность) на элементарную группу (множественность). Этот терминологический прием в какой-то мере сглаживал лингвистические шероховатости, но проблемы не решал. [c.96] Тем временем поиски продолжались. В 1913 г. К. Фаянс и, независимо от него, Ф. Содди дали первую формулировку Правила радиоактивного смещения. Имеется в виду смещение в таблице химических элементов. Кроме того, К. Фаянс ввел термин плеяда для атомов одного и того же химического зле мента, а Ф. Содди предложил назвать их изотопами , (Его рука оказалась легче — термин изотопы неплохо устроился в научной терминологии). Хотя оба эти термина по объему смысла дублируют термин вид атомов . Так, ато- мы подвида, под сфабрикованным названием изотопы все крепче привязывались к Таблице химических элементов, теряя свой суверенитет. [c.96] Смысловая некорректность термина изотоп очевидна. Если убрать таблицу, то исчезает изотопность, сиречь одина-ковоместность. Были предложения для размещения всех изотопов (подвидов атомов) в таблице — разделить клетку на еще более мелкие клетки. Чтобы каждый из них обрел полный системно-структурный суверенитет. Но это усложняло систему, и потому идея не прижилась. Этот прием напоминал попытку взять два арбуза одной рукой. [c.97] Но идея построения системы, где бы атомы подвидов были размещены каждый на своем, отдельном месте, не оставляла ученых. Они помнили, что в природе нет такого атома как (6,94), а есть подвиды его атомов Е (5), Е1 (6), (7), Ы (8), Ы (9 Они как качественные индивидуальности материи требуют своего законного места в системе. [c.97] Историческая задержка рещения этой проблемы, в определенной степени, объясняется некритической приверженностью ученых к табличным формам систем. Д. И. Менделеев, в рамках исторических возможностей, сделал максимум того, что можно было сделать. Он построил табличный вариант системы химических элементов, которая в то время и долгое время спустя достаточно адекватно отражала системные закономерности моделируемого объекта. Но он не считал таблицу единственно возможным способом представления системы химических элементов. И уж, конечно, доживи он до открытия изотопов, не стал бы их втискивать в клетки той же таблицы, а придумал бы что-нибудь новенькое. [c.97] Построение непротиворечивой системы атомов лежит на пути учета, а не игнорирования подвидовых признаков атомов. Такая система станет новой, качественной ступенью в обобщении фактического материала, новым уровнем систематизации дискретных частиц материи. И работа в этом направлении ведется. [c.97] Поэтому единственно правильным названием будет система подвидов атомов или просто система атомов вещества. В системно-структурной иерархии множества атомов, самой простой (элементарной) их общностью является подвид, представляемый в системе одним (любым) его атомом. Такое название системы несет в себе смысл всеохватности множества и индивидуального подхода к каждому его члену — суверену. [c.98] Путь движения системного познания от Периодической системы химических элементов к Системе атомов — это движение вглубь материи. Хотя он не проводился целенаправленно и не являлся официально обозначенным направлением научных исследований, тем не менее гносеологически был обусловлен самим ходом развития науки о материи. Этот процесс протекал как бы на уровне подсознания, потому и не достиг конечной точки развития наметившейся тенденции. Теоретики-систематизаторы в большом долгу перед практиками-экс-периментаторами. Последние ушли далеко вперед, оставив горы фактического материала, требующего сортировки и приведения в системный порядок. [c.98] К Системе атомов, не подозревая того, ученые шли с двух сторон. Это рассмотренный выше путь — от общего к частному, т. е. углубление Системы химических элементов, и второй путь - от частного к общему, от фрагментов (радиоактивных рядов) к целостной картине. Этот (второй) путь заключается в распространении закономерностей 4-х радиоактивных рядов на все множество атомов, на весь их род. [c.98] Такой подход открывает новое представление о сущности генеалогического родства между всеми атомами рода. Оно в единстве элементарных структурообразующих частиц, из которых состоят все атомы. Только их количество и пропорция определяют качество конкретного атома, а, следовательно, только их изменение может лежать в эволюции атомов. [c.100] Первая формулировка закона имела следующий вид Последовательное испускание а-частицы и двух Р -частиц а трех радиоактивных рядах, в каждом случае возвращает внутриатомный заряд химического элемента к первоначальному месту в Периодической системе, хотя его атомная масса уменьшается на 4 единицы [5, с. 162]. Узкий, частный характер такой формулировки закона просматривается явственно. Не покидает ощущение, что это маленький фрагментик, вырезанный из большого полотна . И это ощущение усиливается из-за того, что закон привязывает реакции (кстати, только распада ) к клеткам таблицы, не давая развернуться вширь и пойти вглубь. И это легко объяснимо. Авторитет Периодической системы в то время был очень велик, да и не было другого такого теоретического обобщения знаний, которое бы цементировало химические элементы (а под ними подразумевались атомы) в единый, органически целостный объект природы и единый объект познания. [c.100] Привязка закона радиоактивных смещений к Периодической системе автоматически повышала доверие к нему. С другой стороны, объясняя закономерности превращения химических элементов и единство их природы, закон подтверждал естественность Периодической системы, повышая тем самым доверие к ней. Как отмечает В. И. Семишин Закон радиоактивных смещений выступает сегодня как закон, описывающий акономерности превращения химических элементов друг в друга [1, с. 93]. Однако в этом заявлении отражена не вся истина. [c.100] Вернуться к основной статье