Заметьте, что все эти элементы, кроме двух, стоят в самом конце известного перечня элементов и имеют атомные номера от 84 до 103. Здесь не хватает только двух элементов, а именно элемента с атомным номером 90 (торий) и с номером 92 (уран); оба номера, как видите, четные. С другой стороны, в начале нашей таблицы приведены два элемента с нечетными атомными номерами — 43 (технеций) и 61 (прометий). Остальные 83 элемента обладают по крайней мере одним стабильным или полустабильным изотопом и поэтому встречаются на Земле в достаточном количестве. (Нет таких стабильных или полустабильных изотопов, которые бы не встречались в природе в достаточном количестве.) Некоторые из этих элементов обладают только одним таким изотопом, другие — двумя, тремя и даже большим числом.

Мне кажется весьма странным, что, хотя во всех учебниках химии, которые я когда-либо читал, всегда перечисляются элементы, ни в одном из них не дается систематизированного перечисления изотопов.

Например, я никогда не встречал полного перечня всех тех элементов, которые обладают только одним стабильным или полустабильным изотопом. Дабы заполнить этот пробел, привожу здесь такой перечень (звездочками здесь и в последующих таблицах помечены полустабильные изотопы).

Имеется 21 элемент с одним стабильным или полустабильным изотопом, и заметьте, что во всех случаях, кроме двух (бериллий и торий — первый и последний в списке), одиночные изотопы имеют нечетное число протонов в ядре и четное число нейтронов. Назовем их изотопами «нечет/чет».

Теперь давайте перечислим элементы, которые обладают двумя стабильными или полустабильными изотопами.

Как видите, таких элементов 23, из них 20 обладают нечетным числом протонов.

Если вы взглянете на эти таблицы, то увидите, что из 52 известных элементов с нечетными атомными номерами 12 не обладают стабильными или полустабильными изотопами, 19 обладают только одним стабильным или полустабильным изотопом и 20 — только двумя. Всего получается 51 элемент.

Есть один-единственный элемент с нечетным атомным номером, который нами еще не упоминался; и если вы просмотрите список, то установите, что пропущенный элемент имеет атомный номер 19 — это калий. У него три стабильных или полустабильных изотопа. Привожу его данные отдельно, не занося в таблицу: калий-19, 20, 21*, 22. (Напоминаю: звездочка у числа нейтронов означает, что это полустабильный изотоп.)

На 10 000 атомов калия приходится всего лишь 1 атом полустабильного калия-19/21* (самого легкого из всех полустабильных изотопов), так что этот элемент едва ли имеет больше двух изотопов.

Пятьдесят два элемента с нечетными атомными номерами имеют 62 различных (перечисленных нами) стабильных и полустабильных изотопа. Из них 53 имеют четное число нейтронов, и поэтому существует всего 53 стабильных и полустабильных изотопа «нечет/чет». 53 изотопа можно разделить на 50 стабильных и 3 полустабильных (рубидий-37/50*, индий-49/66* и рений-75/112*).

Есть всего девять стабильных и полустабильных изотопов атомов с нечетным атомным номером, которые имеют также и нечетное число нейтронов. Вот полный список существующих стабильных или полустабильных изотопов «нечет/нечет»:

Как видите, из этих девяти изотопов пять полустабильных. Это означает, что в мире существует только четыре полностью стабильных изотопа «нечет/нечет». Из них водорода-1/1 «нечет/нечет» в 10 000 раз меньше, чем водорода-1/0 «нечет/чет» (я буду считать 0 четным числом). Лития-3/3 «нечет/нечет» в 13 раз меньше лития-3/4 «нечет/чет» и бора-5/5 «нечет/нечет» в 4 раза меньше, чем бора-5/6 «нечет/чет». Итак, из четырех стабильных изотопов «нечет/чет» три составляют меньшинство в собственных элементах.

Остается азот-7/7, изотоп «нечет/нечет», который не только совершенно стабилен, но и составляет 99,635 процента всех атомов азота. В этом отношении он самый нечетный из всех «нечет/нечетов».

А что можно сказать об элементах с четным атомным номером?

Здесь положение обратное. Только восемь элементов с четным атомным номером не имеют стабильных или полустабильных изотопов, и все они располагаются за атомным номером 83, где не существует ни одного полностью стабильного изотопа и почти нет полустабильных изотопов. Более того, все три полустабильных изотопа, оказавшиеся в этой части таблицы, принадлежат к элементам с четным атомным номером.

Есть еще два элемента с четными атомными номерами, которые имеют лишь по одному стабильному или полустабильному изотопу, и три элемента, у которых только по два стабильных изотопа. Вы можете убедиться в этом, просмотрев приведенные выше таблицы.

Получается, что из 51 элемента с четными атомными номерами 39 обладают более чем двумя стабильными изотопами. Один из них, олово, имеет не менее десяти стабильных изотопов. Я не буду сводить эти элементы в подробные таблицы.

Вместо этого укажу, что существует две разновидности изотопов, имеющих отношение к элементам с четными атомными номерами. Есть изотопы с нечетным числом нейтронов («чет/нечет») и с четным числом («чет/чет»).

Сведения о стабильных и полустабильных изотопах приведены в следующей таблице:

Среди изотопов преобладает группа «чет/чет», составляющая 60 процентов. Если же для сравнения взять за основу массу, то преобладание этой группы становится еще значительнее.

Среди 43 элементов с четными атомными номерами, которые обладают стабильными и полустабильными изотопами, только у одного нет изотопа «чет/чет». Это бериллий, который имеет всего один стабильный или полустабильный изотоп, — бериллий-4/5, то есть «чет/нечет».

Среди 42 других изотопов изотопы «чет/нечет» неизменно составляют большинство атомов. Изотопом «чет/нечет», который наиболее распространен в пределах собственного элемента, является платина-78/117, составляющая ¹/₃ всех атомов платины. Там, где элемент с четным атомным номером имеет более одного изотопа «чет/нечет» (у олова их три), все вместе они иногда оказываются в еще лучшем положении. Рекорд ставят ксенон-54/75 и ксенон-54/77, которые вместе составляют почти 48 процентов всех атомов ксенона. Но ни в одном случае (за исключением, конечно, бериллия) содержание изотопов «чет/нечет» не превышает 50 процентов.