Физика для школьников, 2018, № 4

Из истории науки

Б.Л. Дружинин
ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА ОТ ТАНТАЛА ДО ПОЛОНИЯ  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

ФИЗИКА+

Н.Н. Барабанов
ЗАМЕТКИ О НАУЧНО-ФАНТАСТИЧЕСКОЙ ПРОЗЕ АЛЕКСЕЯ ТОЛСТОГО .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  .  16

ЭТО ИНТЕРЕСНО

Е.В. Доркина
ИНФРАКРАСНЫЕ И УЛЬТРАФИОЛЕТОВЫЕ ИЗЛУЧЕНИЯ В ЖИЗНИ ЧЕЛОВЕКА . . . . . . . . . . . 32

Е.Б. Петрова
ЧТО МЫ ЗНАЕМ О МИРОВОМ ОКЕАНЕ?  . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Информация

СТАТЬИ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ В 2018 ГОДУ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

Учредитель: ООО «Школьная Пресса». Издается с 2009 г. Периодичность — 4 номера в год

4
2018

Научно-практический журнал для старшеклассников «Физика для школьников»
Рукописи, поступившие в редакцию, не рецензируются и не возвращаются. Редакция не несет ответственности за содержание объявлений и рекламы

Издание охраняется Законом РФ об авторском праве. Любое воспроизведение материалов, размещенных в журнале, как на бумажном носителе,  
так и в виде ксерокопирования, сканирования, записи в память ЭВМ, и размещение в Интернете запрещается

Главный редактор 
Е.Б. Петрова

Заведующая редакцией
Е.Н. Стояновская

Редакционный совет:
В.В. Альминдеров,
Э.М. Браверман, М.Ю. Демидова, 
Д.А. Исаев, О.В. Коршунова, 
Л.П. Мошейко, О.А. Поваляев, 
В.В. Шахматова 

Корреспонденцию
направлять по адресу:
127254, г. Москва, а/я 62

Телефоны:
8 (495) 619-52-87, 619-83-80
Интернет
http://www.школьнаяпресса.рф
E-mail
fizika@schoolpress.ru

Журнал зарегистрирован Министерством РФ
по делам печати, телерадиовещания
и средств массовых коммуникаций
Свидетельство о регистрации
ПИ № 77–9203 от 14 июня 2001 г.

Формат 84х108/16
             Усл. п. л. 3,0. Изд. № 3260. Заказ          

Отпечатано в АО «ИПК «Чувашия»
428019, г. Чебоксары, пр. И. Яковлева, 15
Телефон 8(8352)28-77-98, 57-01-87,
сайт: www.volga-print.ru

© ООО «Школьная Пресса»,
© «Физика для школьников», 2018, № 4

Журнал зарегистрирован в базе данных Российского индекса научного цитирования
Распространяется в печатном и электронном виде

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

Из истории науки

ТАБЛИЦА МЕНДЕЛЕЕВА 
ОТ ТАНТАЛА ДО ПОЛОНИЯ

Б.Л. Дружинин,
Москва

В статье приведен рассказ об элементах таблицы Менделеева. Из текста вы узнаете 
не только о свойствах химических элементов, но и интересные истории, которые сопровождали их открытие и использование.

№ 73 Тантал (Ta)
Тантал — семьдесят третий элемент таблицы Менделеева. Есть два стабильных 
изотопа тантала — 180Ta (0,0123%) и 181Ta 
(99,9877%). Ядро атома 180Ta состоит из 
семидесяти трех протонов и ста семи нейтронов, в электронной оболочке — семьдесят три электрона. В ядре атома 181Ta 
на один нейтрон больше. Также имеется 
тридцать четыре радиоактивных изотопа 
тантала. 
В 1802 году Андрес Эксберг исследовал минералы, найденные в Швеции и 
Финляндии, и обнаружил в них новый 
элемент. Тантал получил свое имя от мифического царя Тантала, которого боги 
обрекли на вечные муки жажды, голода 
и страха в наказание за жестокость. Примерно так же мучились ученые, пытаясь 
выделить новый элемент, и лишь в 1903 
году Вернер фон Болтон получил металлический тантал. Потом из этих же минералов Генриху Розе удалось выделить 
еще один элемент, и его назвали ниобий (niobium) по имени дочери Тантала 
Ниобы.
Тантал благороднее самых благородных 
металлов — золота и платины. В отличие 
от них он не растворяется в знаменитой 
царской водке. Лишь плавиковая кислота
(HF) способна растворять тантал, особенно 
при высокой температуре. 

Удивительны 
физические 
свойства 
тантала. Этот тяжелый (16,6 г/см3), очень 
твердый и прочный металл невероятно 
пластичен. Он хорошо поддается механической обработке, легко штампуется, перерабатывается в проволоку и тончайшие 
листы толщиной около 0,04 мм. По температуре плавления тантал (2996°C) уступает только рению (3180°C) и вольфраму 
(3410°C). Поэтому из тантала изготавливают тонкостенные изделия сложной формы для химической промышленности.
Окись тантала обладает ценнейшим 
для электротехники свойством: если через раствор, в который погружен тантал, 
покрытый тончайшей (всего несколько 
микрон!) пленкой окиси, пропускать переменный электрический ток, он пойдет 
лишь в одном направлении — от раствора к металлу. На этом принципе основаны 
танталовые выпрямители, которые применяют, например, в сигнальной службе железных дорог, телефонных коммутаторах, 
противопожарных сигнальных системах.
Еще тантал обладает редким качеством 
— прекрасной способностью приживаться 
в организме человека, не вызывая раздражения окружающих тканей. Поэтому 
тантал применяется в восстановительной 
хирургии. Пластинки из него используют при повреждениях черепа — ими закрывают проломы черепной коробки. Из

ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

вестен случай, когда из танталовой пластинки было сделано искусственное ухо 
и пересаженная с бедра кожа так хорошо 
прижилась, что новое ухо практически не 
отличалось от настоящего.
Половина всего производимого тантала применяется в металлургии. Небольшие его добавки к стали значительно 
повышают ее прочность, жаростойкость, 
коррозийную устойчивость. Именно такие 
материалы применяются в космическом 
машиностроении.
Однако на медицинские нужды расходуется лишь 5% производимого в мире 
тантала, около 20% потребляет химическая промышленность. Основная часть 
тантала — свыше 45% — идет в металлургию. В последние годы тантал все чаще используют в качестве легирующего 
элемента в специальных сталях — сверхпрочных, коррозионностойких, жаропрочных. Действие, оказываемое на сталь тан
талом, подобно действию ниобия. Добавка 
этих элементов к обычным хромистым сталям повышает их прочность и уменьшает 
хрупкость после закалки и отжига.
Очень важная область применения 
тантала — производство жаропрочных 
сплавов, в которых все больше и больше 
нуждается ракетная и космическая техника.
Танталовые покрытия не менее привлекательны, чем, скажем, никелевые 
и хромовые. Привлекательны не только 
внешне. Разработаны способы, позволяющие покрывать танталовым слоем различной толщины изделия больших размеров 
(тигли, трубы, листы, сопла ракет), причем 
покрытие может быть нанесено на самые 
разнообразные материалы — сталь, железо, медь, никель, молибден, окись алюминия, графит, кварц, стекло, фарфор и 
другие. Характерно, что твердость танталового покрытия, по Бринелю*, составляет 

* Метод Бринелля — один из основных методов определения твердости материала.
Метод предложен шведским инженером 
Юханом Августом Бринеллем в 1900 г. и стал 
первым широко используемым методом определения твердости в материаловедении.
Метод Бринелля относится к методам вдавливания.
Испытание проводится следующим образом: 
1) на поверхность испытуемого образца помещают индентор, в качестве которого в данном методе используется шарик из закаленной 
стали, твердого сплава или алмаза диаметром 
1; 2; 2,5; 5 и 10 мм;
2) затем индентор вдавливают в образец с 
плавно нарастающей нагрузкой в течение 2–8 
секунд;
3) после достижения максимальной величины нагрузка на индентор выдерживается в 
определенном интервале времени (для сталей, 
обычно, 10–15 секунд);

4) затем снимают приложенную нагрузку, 
отводят образец от индентора и измеряют диаметр получившегося отпечатка.
Величину нагрузки и диаметр шарика выбирают в зависимости от исследуемого материала.
Исследуемые материалы делят на 5 основных групп:
1 — сталь, никелевые и титановые
      сплавы;
2 — чугун;
3 — медь и сплавы меди;
4 — легкие металлы и их сплавы;
5 — свинец, олово.
При выборе условий испытаний следят за 
тем, чтобы толщина образца, как минимум, в 
8 раз превышала глубину вдавливания индентора. И еще важно контролировать диаметр отпечатка, который должен находиться 
в пределах от 0,24D до 0,6D, где D — диаметр 
индентора (шарика).

ФИЗИКА ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ        
4 / 2018

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

Твердость, по Бринеллю, обозначается «HBW» 
и может рассчитываться двумя методами:
● методом восстановленного отпечатка;
● методом невосстановленного отпечатка.
По методу восстановленного отпечатка 
твердость рассчитывается как отношение приложенной нагрузки к площади поверхности 
отпечатка: 

2
2
0,102
,
(
)
2

F
HBW
D D
D
d
 



где F — приложенная нагрузка в Н; D — диаметр шарика в мм; d — диаметр отпечатка 
в мм.
По методу невосстановленного отпечатка 
твердость определяется как отношение приложенной нагрузки к площади внедренной в 
материал части индентора:

0,102
,
F
HBW
Dh



где h — глубина внедрения индентора в мм.

180...200 кг/мм2, в то время как твердость 
технического тантала в виде отожженных 
прутков или листов колеблется в пределах 50...80 кг/мм2.

№ 74 Вольфрам (W)
Вольфрам — семьдесят четвертый 
элемент 
таблицы 
Менделеева. 
Есть 
пять стабильных изотопов вольфрама — 
180W (0,12%), 182W (26,50%), 183W (14,31%), 
184W (30,64%) и 186W (28,43%). Ядро атома 
180W состоит из семидесяти четырех протонов и ста шести нейтронов, в электронной 
оболочке — семьдесят четыре электрона. 
В ядре атома 182W на два нейтрона больше, в ядре 183W — на три, в ядре 184W — 
на четыре, в ядре 186W — на шесть. Также 
имеется тридцать радиоактивных изотопов вольфрама.
История открытия вольфрама несколько туманна. В 1779 году ирландец Питер 
Вульф заявил о наличии нового химического элемента, содержащегося в минерале вольфрамит. В 1783 году братья испанцы Фаусто и Хуан де Элюар опубликовали 
сообщение о том, что они выделили новый 
элемент — вольфрам (wolframium). Но за 
два года до этого, в 1781 году, известные 
шведские химики Карл Шееле и Торберн 
Бергман получили вольфрамовую кислоту из минерала тунгстен (по-шведски 

«tungsten» — тяжелый камень). Через 40 
лет тунгстен переименовали в шеелит 
как раз в честь Карла Шееле. Но Хуан де 
Элюар путешествовал по Европе, как раз 
в 1781 году гостил у Шееле и принимал 
участие в его исследованиях.
Так кого же считать первооткрывателем 
вольфрама? Все проявили в этом вопросе должное благородство: Шееле никогда 
не претендовал на открытие вольфрама, 
а братья Элюар не настаивали на своем 
приоритете. Что касается Вульфа, то он 
только предположил существование нового элемента.
Сначала вольфрамом называли минерал (сейчас — вольфрамит), из которого 
добывали олово. Содержащийся в минерале вольфрам мешал выплавке олова, 
превращая его в пену шлаков. Отсюда 
и название «волчья пена» — по-немецки 
«wolf rahm». Однако в Великобритании, 
Франции и США вольфрам называют 
«тунгстен» (еще недавно в таблице Менделеева использовался символ Tu).
Вольфрам в большинстве своем получают из шеелита, который состоит из 
вольфрамата кальция CaWO4 и содержит 
многочисленные примеси. Вольфрам считается редким металлом, в земной коре 
его содержится всего около 0,005%, но он 
широко используется в промышленности, 

ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

и это делает шеелит очень ценным минералом.
Русский электротехник Александр Николаевич Лодыгин изобрел лампочку и 
методом проб и ошибок определил вольфрам как лучший материал для нити накаливания. Он же придумал знакомые 
нам с рождения розетку и вилку. Примерно в то же время за тысячи километров от 
России Томас Эдисон сконструировал свою 
бытовую электролампочку и тоже применил в ней вольфрам. Это не удивительно: 
вольфрам имеет очень высокую температуру плавления (3420оС) и уступает в 
этом только графиту, но значительно превосходит его в прочности и пластичности. 
Лампочки конструкции Эдисона дожили 
до наших дней практически без изменений. Но на лампочки расходуется только 
0,3% добываемого вольфрама, чего, впрочем, хватает на изготовление более двух 
миллиардов лампочек. 
Еще вольфрам помогал хитрым мошенникам. В средние века алхимики пытались 
превратить в золото свинец или ртуть. А 
после открытия вольфрама в золото превращали уже его, и весьма успешно. Дело 
в том, что плотность вольфрама 19,25 г/см³ 
практически совпадает с плотностью золота 19,32 г/см³. Так что покрытый тонким 
слоем золота слиток вольфрама вполне 
может сойти за золотой. В 2009 году были раскрыты несколько скандальных дел, 
когда некоторые инвестиционные банки 
подменяли золотые слитки на позолоченные вольфрамовые.
А куда девается остальной вольфрам?
В 1900 году фирма «Тейлор и Ватт» на 
Всемирной выставке в Париже продемонстрировала резцы и сверла из быстрорежущей стали с добавкой вольфрама, по 
своим свойствам превосходящие все известные к тому времени. С этого события 
и началось триумфальное шествие вольфрама.

Чего же особенного в вольфраме?
По тугоплавкости и твердости вольфрам и его сплавы занимают высшие места среди металлов. Технически чистый 
вольфрам плавится при 3410°C, а кипит 
лишь при 6690°C. Такая температура — 
на поверхности Солнца! Давайте сравним 
вольфрам и свинец. Свинец находится в 
таблице Менделеева дальше вольфрама, 
поэтому его атомная масса (207) больше 
атомной массы вольфрама (187). А вот 
плотность свинца (11,34 г/см3) почти в 
два раза меньше плотности вольфрама 
(19,25 г/см3). Это означает, что атомы вольфрама упакованы плотнее, что и определяет его сверхпрочность.
После Парижской выставки все промышленно развитые страны стали применять вольфрам в качестве добавки к различным металлам и сплавам. Вольфрам 
придает стали красностойкость — свойство 
сохранять твердость и прочность при высокой температуре. Более того, большинство сталей при медленном охлаждении 
на воздухе (после выдержки при температуре, близкой к температуре красного каления) теряют твердость. А вольфрамовые 
— нет. Современные быстрорежущие стали содержат до 18% вольфрама, около 5% 
хрома и небольшое количество кобальта. 
Вольфрам образует сплавы почти со 
всеми металлами, но получить их довольно сложно. При температуре плавления 
вольфрама большинство других металлов 
уже превращается в газы или весьма летучие жидкости. Поэтому разработаны 
специальные методы получения нужных 
сплавов. Сплав карбида вольфрама WC с 
16% кобальта настолько тверд, что может в 
некоторых случаях поспорить с алмазом.

№ 75 Рений (Re)
Рений — семьдесят пятый элемент 
таблицы Менделеева. Есть два стабильных изотопа рения — 185Re (37,07%) и 

ФИЗИКА ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ        
4 / 2018

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

187Re (62,93%). Ядро атома 185Re состоит 
из семидесяти пяти протонов и ста десяти нейтронов, в электронной оболочке — 
семьдесят пять электронов. В ядре атома 
187Re на два нейтрона больше. Также имеется тридцать три радиоактивных изотопа 
рения.
Составляя свою знаменитую таблицу, 
Менделеев оставил пустыми клетки № 43 
и № 75. Уверенный в справедливости открытого им периодического закона, он 
условно присвоил им имена «экамарганец» и «двимарганец». С тех пор многие 
пытались открыть эти элементы. Ближе 
всех подошел в 1877 году к открытию 
элемента № 75 русский химик С. Керн 
(по неподтвержденным данным дальний 
родственник Анны Керн), но он свои исследования не довел до конца и про них 
благополучно забыли. Однако открытая 
Керном качественная реакция на этот 
элемент остается основой аналитического 
метода определения рения и по сей день.
Сразу после окончания Первой мировой войны немецкие химики Вальтер 
Ноддак и Иде Такке начали работы по 
обнаружению элементов № 43 и № 75. 
Используя метод спектрального анализа, 
они в 1925 году открыли № 75. Для получения одного его грамма потребовалось 
переработать более 600 кг норвежского 
молибденита. После такой титанической 
работы Вальтер просто был обязан жениться на Иде, что он и сделал. В 1934 
году Ида Ноддак первой в мире заявила, 
что при бомбардировке нейтронами ядра 
урана могут разделяться на несколько 
больших осколков, представляющих собой изотопы уже известных элементов. 
Это предположение в скором времени 
блестяще подтвердилось и с него началось создание атомной бомбы и развитие 
атомной энергетики.
Элемент № 75 получил название «рений» по названию немецкой реки Рейн 

(латинское rhenu). Рений стал последним 
открытым элементом, у которого известен 
стабильный изотоп. Все элементы, открытые позднее рения, не имеют стабильных 
изотопов. 
Рений среди металлов занимает первое 
место по температуре кипения 5596оС, второе место после вольфрама по температуре плавления 3186°C (вольфрам 3422°C) 
и четвертое место по плотности 21,02 г/см³ 
после иридия 22,65 г/см3, осмия 22,59 г/см3 
и платины 21,09 г/см3. Так что слитки рения вполне можно было бы выдавать за 
платиновые, если бы не одно «но». Рения 
на Земле чрезвычайно мало, он содержится в минералах других элементов в 
микроскопических количествах, и технология его получения весьма сложная. Во 
всем мире есть только одно экономически 
выгодное месторождение рения. Оно находится в России на острове Итуруп (Курильские острова).
В 1955 году в Англии был обнаружен 
так называемый «рениевый эффект»: как 
выяснилось, рений повышает одновременно и прочность, и пластичность молибдена и вольфрама. Еще рений добавляют в 
другие металлы и сплавы для повышения 
их жароустойчивости. Сплавы рения с 
молибденом и вольфрамом используются 
при создании деталей ракетной техники и 
сверхзвуковой авиации. Сплавы никеля и 
рения используются для изготовления камер сгорания, лопаток турбин и выхлопных сопел реактивных двигателей, эти 
сплавы содержат до 6% рения, что делает строительство реактивных двигателей 
крупнейшим потребителем рения.
Кроме того, из рения делают самоочищающиеся электрические контакты. При 
замыкании и разрыве цепи всегда происходит электрический разряд, в результате 
чего металл контакта окисляется. Точно 
так же окисляется и рений, но его оксид 
Re2O7 летуч при относительно низких тем

ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

пературах, и при разрядах он испаряется 
с поверхности контакта. Поэтому рениевые контакты служат очень долго.

№ 76 Осмий (Os)
Осмий — семьдесят шестой элемент 
таблицы Менделеева. Четвертый металл платиновой группы. Есть семь стабильных изотопов осмия — 184Os (0,02%), 
186Os (1,59%), 187Os (1,96%), 188Os (13,24%), 
189Os (16,15%), 190Os (26,26%), 192Os (40,78%). 
Ядро атома 184Os  состоит из семидесяти 
шести протонов и ста восьми нейтронов, в 
электронной оболочке — семьдесят шесть 
электронов. В ядре атома 186Os на два 
нейтрона больше, в ядре атома 187Os — 
на три, в ядре 188Os — на четыре, в ядре 
189Os — на пять, в ядре 190Os — на шесть, 
в ядре 192Os — на восемь. Также имеется 
двадцать девять радиоактивных изотопов 
осмия.
Поиски элемента № 76 велись по обе 
стороны Ла-Манша. Французы Иполлит 
Колле-Дескоти, Антуан де Фуркруа и Луи 
Воклен пришли к выводу о содержании 
неизвестного элемента в нерастворимом 
остатке платиновой руды. Они даже придумали ему название «птен» от греческого πτηνος — крылатый. Но англичанам 
Смитсону Теннанту и Вильяму Уолластону в 1804 году удалось разделить этот 
остаток и доказать, что он состоит из двух 
новых элементов — иридия и осмия.
Четырехокись осмия OsO4 обладает 
резким неприятным запахом, напоминающим одновременно запахи хлора и чеснока. Сам осмий пахнет так же скверно, 
но значительно слабее, отсюда и название 
«осмий — osmium» от греческого — запах.
Осмий обладает высокой температурой 
плавления 3033оС, что в сочетании с исключительной твердостью позволяет применять его для покрытия в узлах трения. 
Осмий часто используют при изготовле
нии снарядов и боеголовок ракет. Сплав 
осмия и платины с успехом применяется 
в медицине. Из него делают имплантаты, 
электрокардиостимуляторы и клапаны легочного ствола. Четырехокись осмия OsO4 
применяют при синтезе важнейшего современного лекарственного препарата — 
кортизона. А сплав осмия с алюминием 
необыкновенно пластичен — его можно 
вытянуть без разрыва в 2 раза. Из сплава 
осмия с вольфрамом делают нити накаливания в бытовых лампочках.
В 1913 году были открыты два летучих 
фторида осмия, описанные как OsF6 и 
OsF8. Но спустя 45 лет выяснилось, что 
они соответствуют формулам OsF5 и OsF6. 
Так состоялось «закрытие» соединения.

№ 77 Иридий (Ir)
Иридий — семьдесят седьмой элемент 
таблицы Менделеева. Пятый металл платиновой группы. Есть два стабильных изотопа иридия — 191Ir (37,3 %) и 193Ir (62,7%). 
Ядро атома 191Ir состоит из семидесяти 
семи протонов и ста четырнадцати нейтронов, в электронной оболочке — семьдесят семь электронов. В ядре атома 193Ir 
на два нейтрона больше. Также имеется 
тридцать четыре радиоактивных изотопа 
иридия. 
В 1804 году Смитсон Теннант и Уильям 
Уолластон изучали черный осадок, оставшийся после растворения самородной 
платины в царской водке, и нашли в нем 
два новых элемента — осмий и иридий. 
Соли иридия в разных условиях окрашивались в различные цвета, отсюда и название «иридий — iridium» от греческого 
ιρις — радуга. Через сорок лет русский 
химик Карл Карлович Клаус исследовал 
нерастворимый осадок, остающийся после 
обработки сырой платины царской водкой. 
В 1845 году он опубликовал работу «Химическое исследование остатков уральской 
платиновой руды и металла рутения», 

ФИЗИКА ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ        
4 / 2018

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

где подробно описал металлы платиновой 
группы, в том числе и иридий.
Иридий — самый тяжелый металл, его 
плотность 22,65 г/см3. На него не действуют кислоты ни при нормальной, ни при 
повышенной температуре, даже легендарная царская водка. Только расплавленные щелочи и перекись натрия вызывают окисление иридия. Как и все металлы 
платиновой группы, он обладает высокой 
коррозионной стойкостью. Чистый иридий 
в горячем состоянии можно ковать, однако 
при обычной температуре он хрупок и не 
поддается никакой обработке. 
Зато иридий улучшает механические 
и физико-химические свойства других 
металлов, повышает их прочность и твердость. Из сплава иридия с платиной ювелиры делают украшения, которые почти 
не изнашиваются. 
Запасы иридия на Земле невелики, во 
всем мире его производят около одной тонны, так что его применение весьма ограничено. Радиоактивный изотоп 192Ir успешно 
применяется в гамма-дефектоскопах, с их 
помощью контролируется качество изделий из стали и алюминиевых сплавов.
В 1957 году двадцативосьмилетний немец Рудольф Мессбауэр открыл ядерный 
гамма-резонанс, за что в 1961 году и получил Нобелевскую премию. Это явление 
он наблюдал на ядрах изотопа 192Ir.
Металлический иридий безвреден для 
живых организмов, но некоторые его соединения очень ядовиты.

№ 78 Платина (Pt)
Платина — семьдесят восьмой элемент 
таблицы Менделеева. Шесть элементов 
со схожими свойствами составляют платиновую группу металлов — рутений, 
родий, палладий, осмий, иридий и сама 
платина. Есть шесть стабильных изотопов 
платины — 190Pt (0,014%), 192Pt (0,782%), 
194Pt (32,967%), 195Pt (33,832%), 196Pt (25,242%), 

198Pt (7,163%). Ядро атома 190Pt состоит из 
семидесяти семи протонов и ста тринадцати нейтронов, в электронной оболочке 
— семьдесят семь электронов. В ядре атома 192Pt на два нейтрона больше, в ядре 
194Pt — на четыре, в ядре 195Pt — на пять, 
в ядре 196Pt — на шесть, в ядре 198Pt — 
на восемь. Также имеется тридцать один 
радиоактивный изотоп платины.
Первыми из европейцев встретились 
с платиной на территории современной 
Колумбии в середине XVI века конкистадоры при покорении народов Южной 
Америки. Они охотились за пряностями 
и золотом, не брезговали и серебром, а в 
незнакомом металле благородства не признали и за внешнее сходство с серебром 
назвали его довольно презрительно «серебришко» (platinum) от испанского «plata». 
Ценилась платина вдвое меньше серебра. 
Сравните: в 2014 году 1 грамм платины 
стоил 2100 рублей, 1 грамм серебра — 
32 рубля.
Первыми пристроили платину к делу 
фальшивомонетчики. Поскольку она тяжелее золота, а стоила значительно меньше, то они стали добавлять ее в монеты. 
Узнав про это, король Испании Филипп 
V в 1735 году приказал уничтожить всю 
платину. В соответствии с королевским 
указом чиновники испанских колоний в 
Южной Америке при свидетелях периодически топили накопившуюся платину. Изза этого речка Рио-дель-Пинто получила 
новое имя Платино-дель-Пинто. Однако 
сын Филиппа V Карл III оказался хитрее 
своего папы и в 1778 году приказал скупать по дешевке платину, чтобы королевский монетный двор сам мог производить 
фальшивые монеты.
Первым получил чистую платину из 
руды знаменитый английский химик Уильям Волластон в 1803 году. А скоро в 
России обнаружили на Урале в россыпном 
золоте «новый сибирский металл», или 

ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

«белое золото». Так поначалу называли 
платину. Обычно платина присутствует 
в золотых россыпях, но встречаются и довольно крупные самородки. Однажды на 
Урале, который не случайно называют 
«Русский Клондайк», нашли самородок 
платины массой 9639 грамм, но его переплавили. Сейчас рекорд принадлежит 
самородку «Уральский гигант» массой 
7860 грамм. Он найден в 1904 году в 200 
километрах севернее Екатеринбурга на 
Исовском прииске и хранится в Алмазном 
фонде России.
Платина, конечно же, металл драгоценный, но из сотни тонн ежегодной мировой 
добычи не менее девяноста используется в промышленности. Профессор Орест 
Евгеньевич Звягинцев сравнил платину 
с солью: требуется немного, но без нее 
плохо.
Платина — великолепный катализатор многих химических реакций, поэтому 
важнейшими областями ее применения 
стали нефтеперерабатывающая и химическая промышленность.
Стабильность электрических, термоэлектрических и механических параметров платины, высочайшая коррозионная и термическая стойкость сделали ее 
незаменимой для современной электротехники, автоматики и телемеханики, 
радиотехники, точного приборостроения. 
Вспомните, когда Электроник отремонтировал карусели, старичок похвалил его 
«золотые руки» и получил ответ: «Только 
контакты платиновые». Из платины делают электроды топливных элементов. 
Такие элементы применены, например, 
на космических кораблях серии «Аполлон», доставивших астронавтов на Луну в 
1969 году.
Из платины изготавливают лабораторное оборудование: тигли, чашки, стаканы, 
ложечки, лопатки, шпатели, наконечники, фильтры, электроды. Платиновой 

посудой пользуются при особо точных и 
ответственных аналитических операциях. Кроме того, из платины изготовлены 
эталоны метра и килограмма.

№ 79 Золото (Au)
Золото — семьдесят девятый элемент 
таблицы Менделеева. 197Au — единственный стабильный изотоп золота. Ядро атома 197Au состоит из семидесяти девяти 
протонов и ста восемнадцати нейтронов, в 
электронной оболочке — семьдесят девять 
электронов. Также известны тридцать 
шесть радиоактивных изотопов золота.
Кто первым получил чистое золото? 
Этого никто никогда не узнает. Золото 
сопровождает человека с тех пор, как он 
спустился с пальмы. Но в те времена железо, острый камень, медь и бронза ценились выше золота, поскольку из них 
можно сделать приемлемые орудия труда 
и охоты, а золото слишком мягкий для 
этого металл. Выдающиеся свойства золота научились применять в масштабе существования Homo sapiens совсем недавно 
— три-четыре тысячи лет назад.
Русское название «золото» произошло 
от древнеславянского «zolto», английское 
и немецкое «gold» от праиндоевропейского 
«ghel», латинское «aurum» от имени древнеримской богини утренней зари «Aurora». 
Все варианты названий во всех языках 
так или иначе родственны обозначениям 
«желтый», «яркий». Но по мере того, как 
люди узнавали истинную цену золота, 
слова «золото», «золотой» получали смысл 
чего-то главного, дорогого, исключительного, выдающегося.
Вспомним русские выражения, аналоги 
которых встречаются и в других языках: 
«золотые руки», «мал золотник, да дорог», 
«не все золото, что блестит», «на вес золота», «золотое время», «черное золото», «белое золото», «золотая жила», «молчание — 
золото», «Золотое кольцо России».

ФИЗИКА ДЛЯ ШКОЛЬНИКОВ        
4 / 2018

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

Золото и серебро встречаются в природе 
в виде самородков, их не требовалось добывать и выплавлять из руд, но они не 
годились в качестве «рабочих» металлов. 
Но люди заметили, что эти металлы сохраняют свой блеск очень долго, практически вечно, и стали использовать это 
свойство не только для украшений, но и 
для защиты от разрушения полезных изделий.
Археологи нашли в Месопотамии и 
Египте украшения, покрытые таким тонким слоем золота или серебра, какой можно получить только гальванизацией. Возможно, необходимую для этого процесса 
разность потенциалов древние ювелиры 
получали трением. Серебро и золото получили общее название — «благородные 
металлы». Потом к ним присоединились 
платина и еще пять металлов платиновой 
группы.
Помните песни Юрия Визбора «Заблестели купола», Владимира Высоцкого 
«Купола в России кроют чистым золотом», 
Соломона Секунды «Москва златоглавая», 
Олега Газманова «Москва — златые купола», Игоря Слуцкого «Золотые купола»? 
Есть еще много песен и стихов, где упоминаются золотые купола церквей. И это не 
случайно. Купола церквей золотили из-за 
химической стойкости и простоты механической обработки золота. Золото — очень 
мягкий металл, его легко расплющить, 
превратить в тончайшие пластинки и 
листы. Правда, сейчас золотые покрытия 
предпочитают наносить методом гальвонизации.
Археологи обнаружили, что пайка 
металлов известна людям очень давно. 
Только в древности паяли не как сейчас 
оловом, а сплавом золота и серебра. Современной технике тоже иногда приходится пользоваться золотым припоем.
Из сплавов золота с серебром делают 
миниатюрные электрические контакты, 

предназначенные для приема огромного числа замыканий и размыканий. При 
этом, что особенно важно, эти детали 
должны реагировать на каждый импульс 
и работать без прилипания контактов. Их 
применяют в наиболее важных аппаратах 
космического назначения, от которых требуется особая надежность.
Современная химия своими корнями 
уходит в средневековую алхимию, в те 
времена, когда представители этой науки пытались найти философский камень, 
превращающий металлы в золото. Они не 
скупились на обещания в попытке получить у сильных мира сего средства на свои 
изыскания. Большинство из них занималось нормальной наукой и действовало по 
схеме Ходжи Насреддина.
Как-то раз Насреддин пообещал эмиру 
бухарскому научить ишака богословию, 
для чего требуется двадцать лет и мешок 
с деньгами. Он рассчитал просто: за двадцать лет кто-нибудь из троих умрет — или 
эмир, или ишак, или сам Ходжа. На самом деле алхимики изучали вещества, 
надеясь их свойства применить с пользой 
для людей.
Так, в XVI веке Филипп фон Гогенгейм, больше известный по имени Парацельс, заявлял: «Не превращение металлов в золото должно быть целью химии, 
а приготовление лекарств». Сам он пытался использовать препараты золота для 
лечения некоторых болезней. В наши дни 
соли золота имеют значение для борьбы 
с туберкулезом, поскольку они повышают 
сопротивляемость заболеванию.
После открытия радиоактивных изотопов золота его роль в медицине заметно 
возросла. При помощи радиоактивного золота удается излечивать некоторые формы рака. Практика показала, что лечение 
радиоактивным золотом дает возможность 
ликвидировать поверхностно расположенную опухоль уже на 25-й день.

ИЗ ИСТОРИИ НАУКИ

 Любое распространение материалов журнала, в т.ч. архивных номеров, возможно только с письменного согласия редакции.

№ 80 Ртуть (Hg)
Ртуть — восьмидесятый элемент таблицы Менделеева. Есть семь стабильных изотопов ртути — 196Hg (0,16%), 198Hg 
(10,04%), 199Hg (16,94%), 200Hg (23,14%), 
201Hg (13,17%), 202Hg (29,74%), 204Hg (6,82 %). 
Ядро атома 196Hg состоит из восьмидесяти 
протонов и ста шестнадцати нейтронов, 
в электронной оболочке — восемьдесят 
электронов. В ядре атома 198Hg на два 
нейтрона больше, в ядре атома 199Hg — 
на три, в ядре 200Hg — на четыре, в ядре 
201Hg — на пять, в ядре 202Hg — на шесть, 
в ядре 204Hg — на восемь. Также имеется тридцать три радиоактивных изотопа 
ртути.
Ртуть — единственный жидкий при нормальных условиях металл. Из неметаллов 
таким же свойством обладает бром. Газы, 
разумеется, не в счет. Может быть, именно поэтому люди познакомились с ртутью 
в глубокой древности, когда находили ее 
в виде капелек на горных породах. Потом 
научились ее получать из киновари путем 
обжига.
Чистую ртуть впервые получил в 1735 
году швед Георг Брандт. А через четверть 
века, в 1759 году, Иосиф Браун первым 
в мире сумел достичь сверхнизкой по тем 
временам температуры в лабораторных 
условиях – 42оС. Вместе с Михайло Ломоносовым он заморозил ртуть и доказал, что 
она обладает всеми свойствами металлов. 
Впрочем, якуты и чукчи и раньше наблюдали ртуть в твердом виде, но поленились 
сообщить об этом мировому научному сообществу. 
Слово «ртуть» произошло от древнеславянского «rьtǫtь», означающее «катиться», что соответствует поведению капелек ртути. Латинское название ртути 
«hydrargyrum» (вода + серебро). Часто для 
обозначения ртути используют символ 
Меркурия 

ия

.
Еще древние греки и римляне знали об 

амальгамации и успешно применяли ее 
для добычи золота и серебра. Что такое 
амальгамация? Ртуть легко образует со 
многими металлами, в том числе и с золотом, жидкие и твердые сплавы — «амальгамы». Процесс такой: ртуть запускают в 
золотоносную породу, где она сплавляется 
с мельчайшими крупицами золота, потом 
породу вымывают, а оставшуюся амальгаму нагревают. Уже при 357°C ртуть испаряется и остается чистое золото. В наше 
время добыча золота амальгамацией запрещена, так как пары ртути оказывают 
вредное действие на живые организмы. 
Кстати, именно поэтому перестали выпускать ртутные термометры, заменив их 
электронными.
Однако есть металлы, не сплавляющиеся с ртутью: ванадий, железо, молибден, 
цезий, ниобий, тантал, вольфрам. Из них 
и делают емкости для хранения и транспортировки ртути.
В прошлом ртуть применялась весьма 
широко, не останется она без работы и в 
будущем. Именно с ртутью ставил Блез 
Паскаль свой «великий эксперимент равновесия жидкостей», в котором доказал 
существование атмосферного давления. 
Всем привычна единица давления «миллиметры ртутного столба», хотя современные манометры обходятся без ртути. Еще 
одна физическая единица измерения связана с ртутью. Один Ом — это сопротивление столбика ртути длиной 106,3 см и 
сечением 1 мм2.
Ртуть применяется в электроприводах 
и мощных выпрямительных устройствах с 
силой тока в сотни ампер и напряжением 
до 5 кВ. Ионид ртути Hg2I2 используется 
как полупроводниковый детектор ионизирующего излучения. Фульминат ртути 
Hg(CNO)2 — «гремучая ртуть» — с давних 
времен известен как прекрасный детонатор. Вакуумные насосы, изобретенные Ирвингом Ленгмюром еще в 1916 году, в ко