Text
                    ISSN O130-5972
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
5
1985


* #i>* •vWvi fca ^ v J £ ; U
ХИМИЯ И ЖИЗНЬ Ежемесячный н.у. И«да*тся с 196S годя НРБ май Москва 1985 Сорокалетие Победы ДЕНЬ ПОБЕДЫ 2 В. И. Демидов. ПЕРЕДНИЙ КРАЙ ТЫЛА 4 М. Марфин. БРОНЯ ДЛЯ «ЛЕТАЮЩИХ ТАНКОВ» 10 В. Станцо. МОНОКРИСТАЛЛЫ СЕГНЕТОВОЙ СОЛИ 14 Г. Ы. Леви. ЗНАМЕНИТЫЙ КЛЕЙ НАЗАРОВА 18 Спорт Проблемы н методы современной науки Результат Технология н природа Сорокй1сгне ni^ibi Размышления Болезни н лекарства Словарь науки Э. В. Севостьянов. РАЗГОВОР О ПАРАШЮТЕ Г. Ф. Мучник. КАК ВОСПОЛЬЗОВАТЬСЯ УПОРЯДОЧЕННЫМ БЕСПОРЯДКОМ С. Чуров. СЕРДЦЕ И МАЯТНИК ИМПУЛЬС ЕСТЬ, ТРЕБУЕТСЯ ЗАВОД-ИЗГОТОВИТЕЛЬ! А. М. Гродзинский. ВОВСЕ НЕ РОСА А. Иорданский. НЕФТЬ, МОРЕ, КОРАБЛИ ДВАДЦАТЬ ДВА ОТЧЕТА АКАДЕМИКА П. Л. КАПИЦЫ М. Г. Первухин. ПЕРВЫЕ ГОДЫ АТОМНОГО ПРОЕКТА И. Л. Кнунянц. ВЕСНОЙ 45-ГО, ПОД БЕРЛИНОМ Ю. А. Жданов. И ТЕОРИЯ, И МИФ Р. Л. Розенталь. ТРАНСПЛАНТАЦИЯ ПОЧКИ. СТАРЫЕ И НОВЫЕ ПРОБЛЕМЫ И. Э. Лалаянц. О ЧЕРВОННОМ ЗОЛОТЕ, ПОМИДОРАХ И КРАСНОМ ЛЬВЕ 26 30 36 41 42 44 50 62 70 76 86 91 НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — рисунок московской школьницы Юли Поповой @ лет) «Салют над Кремлем». На стр. 9, 10. 13, 15f 18. 21t 70 — фронтовые зарисовки художников А. Ко корина, А. Пи у косил, А. Лаптева, И. Семенова, Н. Жукова (с Всероссийской художественной выставки «Мир отстояли. мир сохраним», Москва, 1985 г.) и С. Урановой (из альбома «Четыре года в шинели». М.: Советский художник. 1966 г.). ФОТОИНФОРМАЦИЯ ПРАКТИКА БАНК ОТХОДОВ ИНФОРМАЦИЯ ОБОЗРЕНИЕ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... 22 24 49 73, 79 74 80 94 94 ПЕРЕПИСКА 96
День Победы Сорок лет назад была пресечена самая опасная в истории цивилизации попытка повернуть вспять эволюцию человеческого общества- Для сохранения главных человеческих ценностей свободолюбивые народы объединили свои силы и средства, и этим единым противостоянием злу люди сороковых годов двадцатого века преподали незабываемый урок потомкам. Победа над фашизмом, главным вкладом в которую был героический подвиг советского народа в Великой Отечественной войне, спасла цивилизацию на Земле и дала человеческому духу возможность нового взлета. За четыре десятка лет после весны 45-го сотни миллионов людей освободились от угнетателей и приобщаются к устройству нового, справедливого общества. Социальному прогрессу сопутствует невиданный раньше прогресс науки и техники. Человек дотянулся до других планет, создал мыслящие машины, превозмог многие болезни и овладевает немыслимыми прежде океанами энергии. Созданное человеческими руками уже приблизилось по своей мощи к стихиям природы. В отличие от законов оптической перспективы — размеры предметов по мере удаления уменьшаются, по законам перспективы исторической масштаб и значение прошедших событий могут с течением времени расти. В условиях сегодняшнего мира все отчетливее смысл урока победы над фашизмом, над силами зла, регресса и одичания. Память о ней пусть служит неиссякаемым источником оптимизма и мужества человечеству в его справедливой борьбе за жизнь без войн, без угнетения одними народами других народов, одними людьми других людей, неиссякаемым источником уверенности в непобедимости свободолюбивого человеческого духа. 2
jr <•+***. ?.->:v^ lA" 'V . '\ **?. 'f'. '-.* ZJ^ «mm*"* ' / tk*''*'^BeUvs*wp^
Сорокалетие Победы Передний край тыла В. И. ДЕМИДОВ «Связь фронта с тылом в наши дни стала гораздо более тесной, непосредственной и решающей. Жизнь и работа фронта в каждый данный момент определяется работой и состоянием тыла. И в этом смысле центр тяжести ведения войны переместился с фронта назад — в тыл... Даже полное поражение армий противника, достигнутое в определенный момент, не обеспечивает еще конечной победы, поскольку разбитые части имеют за собой экономически и морально крепкий тыл...» Эти слова Михаила Васильевича Фрунзе из написанной задолго до Великой Отечественной войны работы «Фронт и тыл в войне будущего» A924 г.), оказались вдвойне актуальны для второй мировой войны. В завершившемся 40 лет назад невиданном по размаху и ожесточению сражении — сражении не только войск, но и экономик, мы победили, не могли не победить. Особая роль в деле Победы принадлежала промышленности боеприпасов. Обычно о ней говорят и пишут как об отрасли промышленности, но, по-моему, это не совсем точно. Масштабы производства боеприпасов, особенно в военные годы, сложности возникающих материально-технических связей оказываются такими, что правомернее считать ее отраслью экономики в целом — и никак не меньше. ЦИФРЫ, ФАКТЫ, СВИДЕТЕЛЬСТВА К концу гражданской войны производство черных металлов в стране скатилось на уровень 1800 г., производство основных химических продуктов сократилось вдвое, втрое, вдесятеро. На многих заводах требовала капитального ремонта большая часть станочного парка. Из двух имевшихся в промышленности боеприпасов специализированных предприятий по выпуску взрывателей и трубок на одном уже не могли делать ничего сложнее, чем свечи для мотоциклетных моторов, второе же вообще оказалось дочиста разграбленным интервентами... Поистине с нуля начиналось возведение экономических основ нашей обороны и особенно их краеугольного камня — промышленности боеприпасов или, как иногда говорят специалисты, огнеприпасов. Поясним тут же еще один термин, без которого в дальнейшем не обойтись: для артиллериста слово «выстрел» означает не только явление, известное каждому из опыта или хотя бы из кино, но и совокупность всех элементов, необходимых для единичного акта стрельбы. Фундаментом будущей нашей Победы стала социалистическая индустриализация страны и химизация как важнейшая 4
часть индустриализации в целом. Уже после первой пятилетки СССР вышел на первое место в Европе и второе в мире по объему промышленной продукции. Известный экономист Я. Е. Чадаев в своей работе «Экономика СССР в период Великой Отечественной войны» утверждает, что уже в конце первой пятилетки наша армия обрела «прочную материальную базу для обороны страны от происков врагов». Вряд ли это утверждение справедливо на все сто процентов. Для окруженного кольцом недругов единственного в мире социалистического государства прочность такой базы могла дать лишь полная независимость его экономики, и это понимали руководители страны. Не случайно еще 22 мая 1929 г. Реввоен^ ветом было принято постановление о пересмотре боеприпасов армии,, авиации и флота. Была поставлена задача не только создать лучшие образцы снарядов, бомб, гильз, взрывателей и т. п., но и сделать их такими, «чтобы можно было организовать производство при современном уровне оснащения артиллерийской промышленности станками и инструментами». И обязательно «из отечественного сырья». Выполнить последнее.требование было очень непросто. Планы первой пятилетки A928—1932 гг.) были выполнены и,перевыполнены: построены и введены в действие 41 домна, 77 мартеновских печей, освоена выплавка более 150 марок качественных сталей, втрое умножила выпуск продукции химическая промышленность... Однако зависимость от импорта была только снижена, а не сведена к нулю. По импорту меди, к примеру, с 43,3% в 1928 г. до 17,3% в 1932 г., цинка соответственно с 80,5 до 43,7%, свинца — с 91,1 до 63,6%,алюминия — со 100 до 92% и т. д. Сырьевой дефицит не мог не сказаться на боезапасе. В постановлении Реввоенсовета СССР «О системе артиллерийского вооружения на вторую пятилетку» состояние дел на 1 мая 1933 г. оценивалось так: хотя и удалось за пять предшествовавших лет увеличить мобилизационный запас выстрелов с 10 до 22,5 млн. штук, «развитие огнеприпасов отстает от развития артиллерийского вооружения». Документ констатировал: «Обеспеченность новых артиллерийских систем выстрелами очень мала (по 37-мм пушкам 100 выстрелов на орудие, 45-мм и 76-мм зенитным — совершенно не обеспечены, 203-мм гаубицы имеют по 13 выстрелов на орудие)... Состояние авиабомб не соответствует росту авиационных сил как в отношении общего размера запаса A0175 т), так и в отношении тяжелых авиабомб A4%. от всего запаса)...». Недостаточно было и обычных винтовочных патронов — всего 2,3 млн. Цифры взяты из того же документа. А ведь шел уже 1933-й — год прихода к власти в Германии сил крайней реакции и войны. В этих условиях СССР вынужден был самым серьезным образом заняться всемерным укреплением мощи наших вооруженных сил, в том числе ускоренно создать для них надежный боезапас. Язык цифр нередко красноречивее любых тирад. Сопоставьте: в 1936 г. из отпущенных Главному артиллерийскому управлению (ГАУ РККА) 1532 млн. рублей в закупки боеприпасов было вложено 728 млн. рублей — почти половина. То же и в 1937 г.— 853 из 1963 млн. рублей. А вот цифры следующих двух лет: 1938 г.— 2595 млн. рублей из 4319; 1939 г.— 5763 из 8636. Нужны ли комментарии? Резко возросли и капитальные затраты в отрасли. В начале 1938 г. производством снарядных корпусов у,нас занимались 44 предприятия, взрывателей и трубок — шесть заводов и пять цехйв, гильз — три завода и несколько цехов... Возможности порохового ' производства не превышали 56 тыс. т в год, а реально в том же 1938 г. пороха было произведено 26 тыс. т. Для отражения крупномасштабной агрессии этого было мало (известно, например, что в годы первой мировой войны Германия ежемесячно (!) расходовала около 50 тыс. т порохов)... Советское правительство приняло меры. В начале 1939 г. был организован Наркомат боеприпасов, которому выделили средства на строительство 28 специализированных заводов и одного комбината. Еще 28 предприятий реконструировалось. Но возведение заводов — дело длительное, а боеприпасы в связи с возраставшей угрозой войны требовались срочно. Поэтому к производству боеприпасов (и их элементов) привлекли еще 235 предприятий различных наркоматов. Чего стоило это и без того напряженной экономике, представить нетрудно, но приведем еще несколько цифр и 5
фактов. В то время строительство порохового завода американцы определяли в 188 млн. долларов; снаряжательного, где корпуса снарядов и бомб наполнялись взрывчатыми веществами, в 108 млн. долларов; завода взрывчатых веществ — в 42 млн. долларов. Аналогии здесь, правда, могут быть только относительными: правительство США рассматривало эти заводы как временные, и возводились они по упрощенным схемам. Наше машиностроение тоже лишь на время переводило часть своих мощностей на производство боеприпасов, но и при этом условии, чтобы приспособить цехи и заводы Наркомтяж- маша к выпуску боеприпасов, пришлось этому наркомату выделить 173,4 млн. рублей на капитальное строительство, еще 21,1 млн. рублей на специфический инструмент и, кроме того, 150 млн. рублей оборотных средств, а также 1233 станка и 832 единицы крупного оборудования. В свете этих фактов и цифр следует с осторожностью подходить к послевоенным свидетельствам авторов военных мемуаров, по-своему объяснявших недостаток боеприпасов у наших войск в первый год войны. Даже если эти мемуары принадлежат такому авторитету, как Г. К. Жуков, который писал в знаменитых своих «Воспоминаниях и размышлениях»: «Особый доклад был подготовлен Генштабом и послан в ЦК и Совнарком о боеприпасах... Мы говорили о чрезвычайно остром положении с артиллерийскими снарядами и минами... Особенно плохо было с боезапасами для новейших артиллерийских систем... Н. А. Вознесенский и другие товарищи нашли наши требования слишком завышенными и доложили И. В. Сталину, что заявку на 1941 год следует удовлетворить максимум на 20 процентов. Эти предложения были утверждены...» При всем уважении к памяти и огромным заслугам Георгия Константиновича Жукова невозможно согласиться, что трудности в создании боезапаса в столь значительной степени зависели от отдельных лиц. Более того, плановые задания на производство боеприпасов были в предвоенные годы столь напряженными, что промышленность с ними не всегда справлялась. И тому были причины: недостаток сырья, части оборудования, квалифицированных кадров. К примеру, в 1940 г. в СССР производилось 232 тыс. т крепкой азотной кислоты. Расход ее в производстве пороха или взрывчатых веществ был примерно тонна на тонну. Значит, выше 230—240 тыс. т порохов и В В в год, как говорится, не прыгнешь... Для развития базовых отраслей экономики и, следовательно, промышленности боеприпасов стране не хватало времени. Ну а теперь главное. По данным маршала артиллерии К. П. Казакова, к 22 июня 1941 г. в боезапасах Красной Армии находилось 88 млн. выстрелов всех калибров. Этого количества боеприпасов, считают вместе с ним и другие военные авторитеты, было вполне достаточно по меньшей мере на шесть-семь месяцев интенсивных боев. Создавать запасы на более длительный срок не имело смысла. Во-первых, потому, что реальности боевых действий — изменения в тактике, оснащении войск и т. п.- могли потребовать пересмотра структуры боезапаса. Во-вторых, при «нормальном» развитии событий полгода — срок, достаточный для перестройки всей промышленности на военные рельсы. В стране было сделано почти все возможное, чтобы промышленность могла обеспечить сражающуюся армию нужным количеством боеприпасов. Однако начальный период войны (эта тема широко освещена в литературе) сложился совсем не так, как нам хотелось бы... «ВСЯ СТРАНА ДЕЛАЕТ БОЕПРИПАСЫ...» Подсчитано: из 30 212 зарегистрированных за всю войну воздушных налетов противника на тыловые объекты нашей страны 23 265 (больше 77 %) пришлись на ее начало. За первые полгода авиация гитлеровцев использовала 431 740 фугасных и 465 370 зажигательных бомб (соответственно 75 и 48 °0 от общего расхода). На этот же период падает и самый большой расход ар- тиллерийско-минометных выстрелов. Таковы «боеприпасные» показатели стратегии молниеносной войны — насквозь авантюристического блицкрига. Объективную несостоятельность плана «Барбаросса» однозначно подтверждают и такие цифровые выкладки: к I июня 1941 г. запасы вермахта составляли 12 671 тыс. выстрелов для 81-мм минометов, 7956 тыс. для 75-мм орудий. 25 199 тыс. для 105-мм гаубиц; боезапас 105-мм пушек составлял 2580 тыс., 150-мм гаубиц — 5811 тыс. выстрелов и т. д. Это значит, что огнеприпасные возможности противника были примерно 6
равны возможностям советской артиллерии. Как же в таком случае гитлеровцы решились на агрессию? Самонадеянность питали головокружительные успехи в западной кампании 1939—1940 годов. Расход боеприпасов тогда оказался почти в десять раз ниже расчетного: города, обширные области, целые государства оккупировали, что называется, без выстрела — одними маневрами танковых и механизированных клиньев. Возомнив, что они и дальше пойдут таким же триумфальным маршем, заправилы коричневого рейха в конце 1940 и начале 1941 г. рискнули даже сократить производство боеприпасов («в пользу танков»). Весьма любопытна цепочка цифр, характеризующая расход огнеприпасов у гитлеровцев на Восточном фронте за первое полугодие войны: июнь—июль 1941 г.— 277 стандартных, «усредненных» эшелонов с боеприпасами A24,6 тыс. т), август — 242 A08,8), сентябрь — 240 A07,6), октябрь — 201 (90,5), ноябрь — 151 F8), декабрь — 186 (83,5), январь 1942 г.— 154 эшелона F9 тыс. т)... А ведь напряжение боев, сопротивление Красной Армии развивались в обратной пропорции. Вложив максимум сил и материально-технических средств в первый удар, нацистские авантюристы стратегически просчитались — сломить СССР за восемь — четырнадцать недель, как они планировали, не удалось, и уже к осени враг, хотя и продолжал наступление, а был, по существу, уже у разбитого корыта. Произведя в 1941 году 540 тыс. т боеприпасов для всех видов вооруженных сил, гитлеровцы к концу этого года в одних только сухопутных войсках израсходовали 583 тыс. тонн. Уже тогда не сходились дебет с кредитом, и не случайно фашистский министр вооружения и боеприпасов Ф. Тодт еще 29 ноября 1941 г. рекомендовал Гитлеру прекратить агрессию против СССР, поскольку «в военном и экономическом отношении война Германией уже проиграна». Промышленность боеприпасов гитлеровской Германии оказалась не в состоянии компенсировать гигантский расход выстрелов. Неожиданно гигантский для них. Одна из причин этого — капиталистический способ производства. Завороженные посулами скорых побед хозяева заводов считали, что нет смысла вкладывать значительные средства в расширение предприятий. Ведь «в условиях ощутимо близкого периода мирной экономики» получать с этих заводов большие прибыли они бы не могли. Это касалось и производства другой боевой техники и оружия, но боеприпасов в особенности. А когда война приняла затяжной характер, то германской промышленности понадобилось от 9 до 15 и даже 20 месяцев, чтобы достичь уровня сере- дины 1941 г. по выпуску снарядов и мин. По известным читателю причинам провалы в боевом снабжении вермахта тогда не принесли нам решающих военных преимуществ. Вероломство, внезапность первого удара, которому — по затратам сил и средств — гитлеровцы, по существу, вверили всю свою дальнейшую судьбу, тяжело отразились и на обороноспособности нашей страны. Оказалась потерянной значительная часть боезапаса, выявились и сыграли свою отрицательную роль недостатки в организации боевого снабжения*, но главное — это вынужденная эвакуация. Только с августа и по ноябрь в промышленности боеприпасов временно бездействовали, находясь в пути или становлении на новом месте, 303 завода, производившие ранее 8,4 млн. снарядных корпусов, 2,7 млн. корпусов мин и 2 млн. корпусов авиабомб, 7,9 млн. взрывателей, 5,1 млн. гильз, 7,8 тыс. т пороха, 3 тыс. т тротила, 16,1 тыс. т аммиачной селитры каждый месяц. Резко сократился выпуск черных и цветных металлов, всей химической продукции. В результате в течение всей второй половины 1941 г. задания Государственного Комитета Обороны по производству боеприпасов выполнялись не более чем на 50—60%. И при этом по сравнению с 1940 г. производство артиллерийских выстрелов выросло в четыре раза, минометных — вдвое. Надо же было, по расчетам ГАУ, как минимум в 20, а по минам хотя бы в 16 раз. В конце 1941 и в первой половине 1942 г. войска многих фронтов и армий испытывали нехватку снарядов. Естественно, что на * Об этом подробно рассказано в книге бывшего начальника ГАУ маршала артиллерии Н. Д. Яковлева «Об артиллерии и немного о себе», М., 1981. ^^^
главных, решающих направлениях борьбы ее старались не допускать. Во время битвы под Москвой Западный фронт, например, получил 2542 вагона боеприпасов. Это не очень много, что называется в обрез, но при умелом маневрировании и рациональном расходе боеприпасов войска Западного фронта в ходе контрнаступления обеспечили необходимую мощность огня на всех важнейших участках. Пока на востоке страны разворачивались эвакуированные туда специализированные заводы промышленности боеприпасов, огромную и все возраставшую помощь Красной Армии оказывали местные предприятия. Северный (с 23 августа 1941 г.— Ленинградский) фронт, например, в оборонительных сражениях первого полугодия войны израсходовал 3,4 млн. артиллерийско-минометных выстрелов — 3,2 млн. из них дала ему ленинградская промышленность — то, что от нее осталось после массовой эвакуации. Более 1200 тыс. авиабомб, 1961 тыс. противотанковых и противопехотных мин, около 650 тыс. ручных гранат, 86 тыс. мин к минометам дали в октябре 1941— июле" 1942 гг. дислоцировавшимся на их территории войскам труженики Краснодарского края. И так было по всей стране. Следует, однако, уточнить: при всей важности помощи со стороны предприятий местной промышленности, промкоопераций, различных мастерских и т. п. в большинстве случаев она не могла заменить продукции штатных, специализированных заводов промышленности боеприпасов. Уникальные по технологии снарядные корпуса, гильзы, взрыватели, взрывчатые вещества, пороха могли делать только эти заводы. Их становление на новом месте (в рекордно короткие сроки!) относится к середине 1942 г. Для сравнения укажем: чтобы наладить массовый "— по нормам военного времени — выпуск боеприпасов на своих никуда не перемещавшихся заводах англичанам понадобилось 18 месяцев. «Боеприпасы для фронта делает' вся промышленность». Так называлась передовая статья газеты «Известия» от 26 ноября 1942 г. Вот фрагмент этой статьи: «Наша страна, превращенная за годы пятилеток в мощную индустриальную державу, располагает достаточными промышленными мощностями, сырьем, оборудованием, кадрами, чтобы дать Красной Армии такое количество боеприпасов, какое требуется по ходу военных операций. Неустанно плавят чугун и сталь, медь и свинец наши металлурги; бесперебойно работают станы, прессы и молоты, неумолчно гудят станки. Вся страна делает боеприпасы... Ни потеря во временно захваченных врагом районах некоторых предприятий, ни необходимость прибегнуть к другим источникам сырья — ничто не нарушило нормального боепитания армий. Поток снарядов, бомб и патронов возрастает с каждым днем». Уместно привести цифры, подтверждающие этот тезис. Если за весь 1941 год занимавшиеся огнеприпасами 382 предприятия дали армии, авиации и флоту 42,2 млн. выстрелов, то в 1942 г. к их производству привлекли уже 1108 предприятий. Они дали Красной Армии 73,4 млн. артвыстрелов, а с минами и авиабомбами — 133,3 млн. При этом себестоимость боеприпасов в сравнении с 1940 г. снизилась по авиавыстрелам на 60%, артвыстрелам на 45% и по выстрелам к минометам наполовину. Заметно (за всю войну на 55%) увеличилась в промышленности боеприпасов производительность труда. В соответствии с этим изменилось и соотношение сил на советско-германском фронте: пока еще ненамного, но стало оно уже в пользу Красной Армии. В период оборонительных сражений под Сталинградом (с 12 июля по 19 ноября 1942 г.) действовавшие там наши войска могли себе позволить израсходовать 7,6 млн. снарядов и мин, около 2,3 млн. ручных гранат и 182 млн. патронов. Еще примерно столько же G,5 млн. артиллерийско-минометных выстрелов и 228 млн. патронов к стрелковому оружию) было использовано в наступательной операции. Итого, более 9,5 тысяч вагонов — треть всего расхода русской армии в первой, мировой войне — в одной операции. Битва под Сталинградом продолжалась 205 дней. На Курской дуге A943 г.) — 50. Но за эти пятьдесят дней участники Курской битвы с нашей, советской стороны обрушили на гитлеровцев 14 млн. снарядов и мин A0 632 вагона), тысячи тонн бомб. Это дали о себе знать прочность и преимущества социалистической экономики,' героический и вместе с тем творческий труд советских людей. В 1943 г. только в восточных районах страны было произведено 342 тыс. т 8
крепкой азотной кислоты (против, напомню, 232 тыс. т в 1940 г. на всей территории СССР). На четверть увеличилась выплавка стали (за год — 8,5 млн. т), на 30% — чугуна. Половина металла шла на производство боеприпасов. Делали их теперь не 1108, а уже 1300 предприятий, давших в 1943 г. 171,9 млн. артиллерийско- минометных выстрелов и авиабомб. Известный вклад внесли в нашу огневую мощь и союзники по антигитлеровской коалиции. По официальному отчету правительства США, в рамках ленд-лиза (сдача в аренду или взаймы материалов и вооружения) с 1 июля 1942 г. по 30 июня 1943 г. мы получили, в частности, около 100 млн. фунтов американского тротила и толуола для его производства', а также 188 млн. фунтов меди, латуни, снарядную сталь. Если перевести эти данные на более понятный для нас язык (американский торговый фунт — 453,59 грамма — не тянет и на наши полкило), то цифры получатся скромнее — около 4,5 тыс. т тротила и толуола и примерно 9 тыс. т цветных металлов. Был еще и порох. Но вот что писал о нем известный ученый- пороховик, заслуженный деятель науки и техники РСФСР генерал-майор И. В. Ти- шунин: «Импортные пороха не всегда были пригодными для боевого использования в связи с их неудовлетворительными свойствами. Так, применение отечественного пироксилинового пороха марки 14/7 ев в 85- и 122-мм пушках давало отличные баллистические результаты в любых климатических условиях. При использовании американского пороха 14/7 NH в этих же орудиях при низкой температуре имело место появление трещин в стволах и казенниках вследствие возникновения аномально высокого давления пороховых газов»... «Доставленный из США порох с индексом «НОД»,— пишет далее И. В. Тишунин,— имел удовлетворительный состав и размеры, но оказался непригодным для стрельбы, так как горел аномально и приводил к разрыву ракетных камер при старте и в полете. По-видимому, американская технология изготовления пороха «НОД» не обеспечивала требуемых механических свойств». Речь здесь идет о снарядах для «Катюш». Не вдаваясь в подробности, которые увели бы нас слишком далеко от темы, замечу: качество наших боеприпасов периода Великой Отечественной войны было значительно выше не только американских, но и немецких. Доказательства тому нередко и сейчас находят советские воины-саперы и пиротехники, очищающие поля былых сражений от взрывоопасных остатков войны. Как минимум три четверти обнаруживаемых ими несработавших когда-то бомб, снарядов и мин принадлежит бывшему вермахту. А это значит, что и по технической культуре наши конструкторы, инженеры, техники, мастера, рабочие превосходили конструкторов и технологов гитлеровского рейха. И наконец, самая, на мой взгляд, главная «информация к размышлению». Известно, что общая индустриальная база ограбившей всю Европу фашистской Германии в то время была мощнее нашей. Среднегодовое производство чугуна составляло 24,5 млн. т, а у нас — 7,8, стали — 33,4 и 11,3, угля — 537,6 и 110,4 млн. т, электроэнергии 83,5 и 36,8 млрд. квт-ч. Станочный парк у них в 2,4 раза был богаче нашего... А выход готовой продукции? К январю 1945 г. Красная Армия превосходила противника по количеству бронетанковой техники — в 2,8, орудий и минометов — в 3,2, боевых самолетов — в 7,5 раза. Что касается боеприпасов, то в 1944 г. у нас было произведено артиллерийско- минометных выстрелов — 173 398 тыс., авиабомб — 10 518 тыс., гранат — 48 650 тыс. Вермахту к тому времени такое и не снилось. Триумф военный и политический слился с триумфом экономическим. В невиданном еще сражении экономик бесспорно и по всем статьям победила экономика социалистическая. 9
II Советские самолеты-штурмовики Ил-2 фашисты называли «черной смертью», наши — «летающими танками». Хорошо вооруженный и, что не менее важно, хорошо защищенный броней «летающий танк» предназначался прежде всего для борьбы с танками противника. На бреющем полете крушили штурмовики и артиллерийские батареи, и колонны .войск, и не успевшие подняться с аэродромов «мессершмитты» и «юнкерсы»... Вспоминает трижды Герой Советского Союза Иван Никитович Кожедуб: «В марте 1941 года, всего через три месяца после получения чертежей из ОКБ С. В. Ильюшина, летчик-испытатель К. Рыков поднял в воздух первый серийный штурмовик Ил-2. Спустя пять месяцев на общезаводском митинге была зачитана телеграмма командующего ВВС Балтийского флота генерал-майора авиации М. И. Самохина: «Ваша продукция, которую мы используем сегодня, дала прекрасные результаты. Уже не одна сотня фашистских танков и солдат сметена с лица земли...». Нетрудно подсчитать, что телеграмма была отправлена в августе 1941 г., в самые тяжелые первые месяцы войны... Дальнейшее более известно... «Летающий танк» Ил-2 и его модификации Ил-8, Ил-10 оказались самыми массовыми самолетами Великой Отечественной войны — их было выпущено 42 тысячи. В воспоминаниях ветеранов сохранилось описание легендарного воздушного боя, когда шестерка наших штурмовиков встретилась у переднего края с 54 «юн- керсами», сбила пять из них и три повредила, сама же вернулась на аэродром без потерь. Этот фантастический результат был достигнут не только благодаря мужеству и мастерству летчиков, но и благодаря броневой защите наших самолетов-штурмовиков. Мне удалось побеседовать с одним из тех, кто создал эту броню — известным советским ученым-металловедом, лауреатом Ленинской и Государственных премий академиком Сергеем Тимофеевичем Кишкиным. Статья построена в основном на его рассказе... Они познакомились, поступая в МВТУ. В 1926 г. в вузах восстановили вступительные экзамены, и Сергей Кишкин, как, впрочем, и большинство поступавших, опасался тогда за свою математическую подготовку. Поэтому человек, щелкавший без труда самые головоломные задачки,— Николай Скляров — не мог не привлечь внимания. Они оказались в одной студенческой группе, сдружились. До поступления в МВТУ Кишкин проработал три года чертежником. Поэтому от черчения его освободили, и он получил возможность посещать дополнительно лекции лучших профессоров. Л профессора в МВТУ были! Один Л. К. Рамзин чего стоил — директор Теплотехнического института, крупнейший ученый. Читал он, однако, так, будто теплотехника — наука законченная, переданная отныне и навсегда и н же не рам-практикам. Другое дело Иван Иванович Сидорин. Свой предмет — металловедение он подавал студентам как сумму известного и неизвестного, охотно поворачивал неизученной стороной, и оттого студенты к нему тянулись. Особенно Кишкин, Скляров и их сокурсник Зиновий Шатский.
В 1930 г. Сидорин решил организовать в МВТУ материаловедчес?кую кафедру, выпускать студентов по этой специальности. Но Наркомат тяжелой промышленности разрешения не давал, поскольку таких специалистов уже готовил Институт стали. Но его выпускники были «чистыми» металлургами, а Сидорин хотел готовить специалистов, знающих машиностроение и способных решать его проблемы металлургическими и металловедческими приемами. С этой аргументацией студенты МВТУ и пошли к Г. К. Орджоникидзе. Вот так просто. И нарком согласился. Киш- кин и Скляров стали первыми аспирантами и вскоре вместе с Шатским первыми преподавателями новой кафедры. Этим, правда, круг их обязанностей не ограничился. Обратив внимание на невысокий уровень преподавания общественных дисциплин и языков в технических вузах, они предложили сосредоточить подготовку аспирантов по этим специальностям в одном институте. Снова пошли к Орджоникидзе, и опять он согласился с доводами молодых специалистов. Более того, им же и поручил довести собственный замысел до дела. В итоге Зиновий Аркадьевич Шатский стал директором Московского высшего инженерно-педагогического института, Николай Митрофанович Скляров — его заместителем по учебной работе, а Сергей Тимофеевич Кишкин — ученым секретарем. При этом от основной работы в МВТУ их никто не освобождал. И преподавательской, и научной. В самом начале 30-х годов в металлургических журналах появилось множество работ по изотермическому распаду аустенита*. Оказалось, что в легированных сталях превращение аустенита в мартенсит может протекать медленно, если охлаждать металл не в холодной, а в горячей жидкости. При этом величина образующихся термических напряжений снижается на порядок. Этот метод Кишкин, Скляров и Шатский предложили использовать при изготовлении броневой стали, причем брони тонкой, пригодной для легких танкеток (а позже и самолетов). Однако любая идея нуждается в опытной проверке. И здесь Орджоникидзе им помог. Молодым металловедам разрешили (правда, только по ночам) работать в одном из СКБ и в лаборатории известного изобретателя А. М. Игнатьева. Так и работали: днем других дел хватало, в лабораторию приходили часам к восьми вечера, а то, что оставалось от ночи, досыпали на столах. Так продолжалось изо дня в день, пока однажды они не уснули, забыв выключить масляный бак... Пришлось переехать на один из под- московных машиностроительных заводов. Зато теперь они освободились от всех своих московских обязанностей. К тому же в специальных цехах этого завода делали те самые танкетки Т-27 (а позже легкий танк-амфибию Т-37), для которых предназначалась их броня. Их работа вызывала на заводе * Напоминаем, что железо существует в нескольких аллотропных модификациях.. При нагревании выше 910 С обычное альфа-железо переходит в гамма-железо, хорошо растворяющее углерод. Твердый раствор углерода в гамма-железе называется аустенитом. При его быстром охлаждении (закалке) образуется пересыщенный твердый раствор углерода в альфа-железе — мартенсит. 11
всеобщее удивление и уважение. Довольно скоро завод даже предоставил им отдельную квартиру, в которой они прожили еще несколько месяцев. В 1933 году броня была готова. Из классического хромо-никель-молибденового сплава дефицитный в то время никель был убран совсем, а содержание молибдена сокращено вдвое. Зато ввели марганец и кремний. Полученную хромо-марганцево-кремне-мо- либденовую сталь после нагрева подвергали изотермической закалке в масле «Вапор-Т» с температурой 180 °С, а потом охлаждали на воздухе. Новейшее достижение науки того времени — изотермический распад аусте- нита — было использовано при решении конкретной технической, технологической и оборонной проблемы, и заняло это всего несколько месяцев. Огромную роль сыграла здесь (и сыграет, как мы увидим, в дальнейшем) позиция руково- , дителей подмосковного завода, ставшего надежной экспериментально-производственной базой для новых исследований. Результаты работы ученых вписывались в технологический процесс быстрее, чем в будущие диссертации. И в этом заслуга прежде всего главного металлурга завода Б. И. Света, начальника экспериментального цеха В. Я. Келек- саева и многих других инженеров и рабочих завода. Трудно оспаривать выгоды узкой специализации ученых, технологов, инженеров, да и времена, безусловно, меняются. И все же очевидно, что успех Киш- кина, Склярова и Шатского немало зависел и от того, что всю свою работу они делали сами от начала до конца, не чураясь быть ни лаборантами, ни администраторами... «Как ученые мы начали рождаться на заводе» — так, дословно, утверждает академик С. Т. Кишкин. В 1934 г. они решили заняться тонкой броней для самолетов. Работали в то время уже во Всесоюзном институте авиационных материалов, выделившемся в 1932 г. из ЦАГИ. Заместителем директора нового института был их учитель И. И. Сидорин. По распоряжению начальника Главспецстали И. Ф. Те- восяна (в будущем наркома черной металлургии и заместителя Председателя Совета Министров СССР) группа Киш- кина была преобразована в лабораторию броневых сталей ВИАМа. Начать решили с бронированных спинок кресел для истребителей. Считалось, что у такой брони должна быть твердая поверхность и вязкая середина. Поэтому обычно брали малоуглеродистую мягкую сталь (содержание углерода 0,1—0,15%) и цементировали ее, т. е. насыщали углеродом до 0,9 % лишь поверхность на глубину 1—2 мм. Но броня нужна была не толще пяти миллиметров, и получалось, что сталь проце- ментирована почти насквозь. На стрельбах пули вырывали из таких спинок огромные рваные куски. Тогда исследователи решили взять более твердую сталь (содержание углерода 0,35—0,4%), а толщину слоев цементации уменьшить до 0,1 мм. Сделали такую — дюрированную сталь. Ею были оснащены спинки кресел в советских истребителях, воевавших в Испании. Летчики привезли оттуда эти спинки с вмятинами от бронебойных пуль. Одну из этих спинок показали генералу Д. Г. Павлову, и тот сразу же повел молодых сотрудников ВИАМа к наркому К. Е. Ворошилову. Маршал разговаривал с ними несколько часов, и идею бронирования самолетов одобрил. Это было очень важно. Тогда — в 1937 г.— необходимость броневой защиты самолетов многим специалистам нужно было доказывать. Даже самые опытные авиаконструкторы считали, что неуязвимость самолета целиком зависит от его маневренности, броня же утяжеляет машину, делает ее неповоротливой. Действительно, толстую броню самолет нести не мог, а тонкая выглядела бесполезной. Но дюрированную броневую сталь пуля, даже бронебойная, не брала... Кишки на пригласил к себе С. В. Ильюшин, в то время не только руководитель КБ, но и начальник самолетного отдела Главного управления авиационной промышленности при Наркомтяж- проме. Незадолго до того Ильюшин получил правительственное задание создать бронированный штурмовик. Броня толщиной в 5 мм нужна была через год. Кишкин согласился со спокойствием, даже несколько удивившим главного конструктора... Через несколько дней И. Ф. Тевосян, вызвав к себе Кишкина, сказал, что бронекорпуса для штурмовиков будут делать в Ленинграде: саму броню '■— на Ижорском заводе, а сборку корпусов — на Кировском. Кишкин заикнулся было о не столь именитом подмосковном за- П
воде, но решение правительства не мог отменить ни он, ни Тевосян. — А можно параллельно? — Параллельно можно,— сразу же согласился Иван Федорович. Ижорцы взялись за дело. Бронированный корпус решено было делать из стали марки ИЗ (Ижорский завод) по той же технологии, что и щитки для пулеметов. Кишкин был почти уверен, что из этого ничего не выйдет, но... Детали корпуса получали горячей штамповкой, а затем охлаждали в холодном масле. Но ведь корпус самолета клепаный, значит нужно с большой точностью соблюдать размеры каждой детали, а форма их нередко сложная. Броня же при закаливании коробится... Собрать корпус из ижорских деталей было практически невозможно. Самолет же, особенно военный, быстрым должен быть не только в воздухе, но и на заводе. Иначе говоря, технологичным. Кишкин и Скляров повезли Ильюшина на «свой» завод, привели к главному инженеру В. И. Засульскому. И тот чуть не испортил все дело. В самых серьезных ситуациях случаются трагикомические накладки. Когда все принципиальные вопросы уже были решены, За- сульский поинтересовался, когда будут чертежи. Ильюшин ответил: «Чертежей не будет, я пришлю болван». А главный инженер возьми да и состри: «А мы с болванами не привыкли иметь дело...». Сергей Владимирович круто развернулся и, не прощаясь, уехал в Москву... Работу удалось начать, только через месяц, за который Ильюшин успел поостыть. Технология на заводе была совершенно иная. Плоские листы марганцево- кремне-никеле-молибденового сплава, раскаленные до 880 °С, опускали приблизительно на семь секунд в горячее масло, а потом уже прессованием придавали им нужную форму. "И выкладывали на землю. При этом броня практически не коробилась, а прочность стали достигала 200 кг/мм2 (вместо 170 кг/мм2 у ИЗ). Это была самая прочная броня в мире... Вскоре на заседании Президиума Верховного Совета СССР И. В. Сталин сообщил Ильюшину мнение руководителей Ижорского и Кировского заводов о нетехнологичности бронекорпуса его самолета. И тогда Сергей Владимирович показал письмо рабочих подмосковного завода, берущихся до конца года полностью выполнить задание правительства по выпуску бронекорпусов. Задание они действительно выполнили. 1939-й стал годом рождения самолета Ил-2. Броню для них подмосковный завод продолжал выпускать и на следующий год, и во время войны — в эвакуации... Уже перед самой войной С. Т. Кишкин и Н. М. Скляров предложили защищать экипаж самолета экранной броней — поперечной конструкцией, состоящей из двух стенок. За спиной летчиков устанавливали лист вязкой, а за ним на расстоянии 40—50 мм лист твердой брони. Бронебойная пуля вырывала кусок из хрупкой второй стенки, и сама при этом разрушалась, а ее осколки в основную броню неизбежно попадали под углом и вреда причинить уже не могли. Этот принцип конструирования защиты Кишкин и Скляров назвали потом принципом активности брони. . Экранную броню поначалу хотели ставить даже на танки. Но это сильно усложняло ремонт в полевых условиях. Ведь ремонтная база танковых частей должна быть мобильной. Другое дело аэродром. А для Ил-2 экранная броня подошла как нельзя лучше... Первые «летающие танки» серийного заводского изготовления поднялись в воздух совсем незадолго до войны. Сегодня в Большой Советской Энциклопедии (статья «Авиация») можно прочесть: «В это время ИлькЗшиным был создан уникальный самолет-штурмовик Ил-2, оснащенный мощной броней и вооружением». Энциклопедии обычно не щедры на эпитеты, тем более такие... М. МЛРФИН ■*.'*ч* 13
В конце войны я был пацаном. Жили как жили. Важнейшим атрибутом тогдашнего бытия были репродукторы: вытянутые четырехугольные рупоры на столбах — репродукторы уличные — и круглые из плотной черной бумаги репродукторы домашние, больше всего похожие на конические шляпы вьетнамских крестьян... Но тогда они нам напоминали тарелки. Как средство информации, как инструмент культуры репродукторы военного времени значили не меньше, чем нынешние телевизоры и радиоприемники, вместе взятые. Через них входили в головы и сердца и торжественный баритон Левитана, и позывные «Красноармейского радиочаса», и талантливейшие песни Великой Отечественной войны. Мы жили на Петровке. Почти напротив — забор, отгораживавший тротуар от руин — бывшего дома, разрушенного фугаской. Сейчас на этом месте сквер... Но даже здесь, в самом центре Москвы, умолкший вдруг репродуктор воспринимался как потеря. Когда вышла из строя привычная черная «тарелка», отец принес откуда-то коробку с розово- серым пластмассовым ящичком. Но.вый репрЛдуктор казался страшно непрочным, но «играл» явно чище старого. Сделали для него специальную полочку, берегли как зеницу ока, пылинки сдували, тем более что он и «с лица» был хорош: на передней панели в левом нижнем углу небольшая звездочка наподобие красноармейской и расходящиеся от нее лучи. Мог ли я тогда предположить, что почти через сорок лет увижу фотографию такого же репродуктора в личном архиве известного ученого-кристаллографа доктора геолого-минералогических наук Николая Наумовича Шефта- ля... Документ, датированный 13 июня послевоенного 1947 года. Справка на бланке И нститута кристаллографии Академии наук СССР, подписанная Алексеем Васильевичем Шубниковым, чье имя теперь носит этот институт: «В 1939 г. по инициативе Н. Н. Шефталя в Институте кристаллографии АН СССР начаты работы по разработке метода получения монокристаллов сегнетовой соли в заводском масштабе, и к началу войны ему удалось разрешить эту проблему. С начала войны эта работа получила большой размах — были организованы два специальных >авода...» Прервем цитату, чтобы «столкнуть» ее с другой: десять лет назад в «Химии и жизни» A974, № 12) была помещена статья, посвященная веществу, упомянутому в документе. Она называлась «Се- гнетова соль — золотая жила для физиков». Казалось бы, претенциозный заголовок, но он был оправдан: «Сегнетова соль оказалась золотой жилой для физиков». Эти слова сказаны академиком А. П. Александровым на вечере памяти И. В. Курчатова. И это закономерно: один из этапов научной деятельности И. В. Курчатова был связан с сегнетовой солью. Еще в тридцатых годах Игорь Васильевич Курчатов стал одним из крупнейших наших специалистов по сегнето- электрикам, дал первое теоретическое обоснование этого явления, а в 1933 г. выпустил монографию «Сегнетоэлектри- ки» — первую в своем роде. Но что такое сегнетоэлектрики? И вообще, почему целый раздел физики XX века назван по имени аптекаря из Ла- Рошели, жившего в XVII веке? Фрагмент энциклопедической статьи: «Сегнетова соль — двойная соль винной кислоты K00C(CH0HJC00Na-4H2O, названная в честь открывшего ее A655) французского аптекаря Э. Сеньета (Е. Seignerre, 1632—1698); бесцветные кристаллы, разлагающиеся при 55,6 С, хорошо растворимые в воде A390 г/л при 30 О...» Набор свойств, если вдуматься, технически явно непривлекателен. Кристаллы — термически нестойкие, да еще водой, даже атмосферной влагой, уничтожаемые. Но зато есть у них другие — тоже физические '— свойства, которые и превратили эту нехитрую соль в материал для многих хитрых технических устройств. Сегнетова соль — отличный пьезо- 14
электрик и, как это следует из названия, сегнетоэлектрик. Суть пьезоэффек- та (греческое «пьезо» означает «сжимаю») в образовании на поверхности монокристалла (или определенным образом вырезанной из него пластинки) электрических зарядов под действием механических воздействий. И напротив, стоит к таким пластинкам подвести электрический ток определенной частоты, как они начинают колебаться. У сегнетовой соли этот эффект выражен в три тысячи раз сильнее, чем у такого классического пьезоэлектрика, как кварц. Ультразвуковой локатор П. Лан- жевена стал первым важным прибором, действие которого основано на пьезо- эффекте. А сегнетоэлектриками называют кристаллы, у которых возникает самопроизвольная или, как ее чаще называют, спонтанная электрическая поляризация. Для этих кристаллов характерна высокая чувствительность к небольшим изменениям внешних условий — электрического поля, температуры, упругих напряжений. В зависимости от них изменяется и величина поляризации. Еще до войны в США на основе сегнетовой соли было налажено производство важных технических устройств — микрофонов и телефонов, адаптеров, слуховых аппаратов. Фирма «Браш» взяла патент на изготовление и промышленное использование пьезокристаллов сегнетовой соли. У нас эти кристаллы до 1932 г. в небольших масштабах выращивали на «фабрике кристаллов» ленинградского Физико-технического института. Там впервые выращены многие монокристаллы. Превратить мелкие кристаллики сегнетовой соли в крупный и совершенный монокристалл очень сложно. У каждого вещества своя специфика — свои условия выращивания. У сегнетовой соли тоже. Промышленные методы выращивания таких кристаллов, разработанные в Лаборатории кристаллографии АН СССР в предвоенные и военные годы, стали основой промышленного производства многих приборов, необходимых армии, флоту и технике, отнюдь не военной. В частности, в небольшом репродукторе, с воспоминания о котором начаты эти заметки, работала, по-видимому, пластинка, вырезанная из кристалла сегнетовой соли. Рассказывает профессор Н. Н. Шефталь. В 1935 г. аспирантом Московского геологоразведочного института я пришел в кристаллографический сектор Ломоносовского института геохимии, минералогии и кристаллографии, из которого вскоре выделилась Лаборатория кристаллографии АН СССР, впоследствии переросшая в институт. Пришел с жела- .нием работать только по росту кристаллов. Алексей Васильевич Шубников, ру- М$Ш *«. ьти? иУ А.«&.*Р<. J* i Ш У JT f 9 1 А* А'А^- 15
ководивший этим сектором, предложил мне организовать лабораторию кристаллизации из растворов. Предоставил для нее подвал площадью около 70 кв. м, в котором стояли шесть емкостей черного железа — огромных, прямоугольных. Их предстояло превратить в термостаты (обычно же термостаты делали стеклянными) . Термостаты были необходимы для выращивания кристаллов в строго контролируемых условиях. В термостат помещают банки-кристаллизаторы, каждому монокристаллу — свой кристаллизатор. В качестве диссертационной темы Алексей Васильевич предложил мне разработку метода выращивания монокристаллов сахарозы. Да-да, обыкновенного сахара! В виде монокристалла он обладает пьезоэлектрическими свойствами, в полтора раза более сильными, чем у пьезокварца. У А. В. Шубникова была красивая идея — заменить кристаллами сахара дефицитный тогда кварц в приборах для стабилизации радиоволн. Полагали, что экспериментальная работа займет два-три месяца — вышло иначе. Четыре долгих года прошло, прежде чем научились и стали получать большие и однородные монокристаллы сахарозы. Перекристаллизовали в' общей сложности больше двух тонн сахара. Сладкие растворы, заметим, после однократного использования отправляли в столовую... Сумели, наконец, получить что хотели и убедились одновременно, что слишком сложное это дело и что пьезокварца монокристаллы сахарозы не заменят. Но если не сахар, то что тогда? Было известно, что у сегнетовой соли (в виде монокристаллов) пьезоэлектрические свойства выражены значительно сильнее, чем у кварца, в 3000 раз. Но как их выращивать? Фирма «Браш» хранила свои секреты, а в нашей стране монокристаллы сегнетовой соли раньше растили лишь для исследований. Мы же не могли не думать о приближающейся к нашему дому войне... Эта работа, хотя- вели мы ее по-прежнему вдвоем с лаборанткой, продвигалась намного быстрее, чем с сахарозой. Прежде всего потому, что уже был опыт. Уже через полтора годы был разработан метод получения монокристаллов сегнетовой соли весом до двух килограммов. Метод был статическим, т. е. раствор не перемешивался. Однако условия были подобраны так, что большие кристаллы вырастали не за полгода, как в Физтехе, а всего за 4—6 недель. Шел 1940 год, уже началась вторая мировая война... С нашими кристаллами пошел я к одному из вице-президентов Академии наук — хлопотать об организации хозрасчетной мастерской по выпуску таких кристаллов, однако идею не поддержали. По разным причинам. Тогда созвали совещание представителей заинтересованных организаций — Радиокомитета, Института связи, Лаборатории звукозаписи и лаборатории одного из трестов Наркомата электропромышленности, работавшей на нашей академической территории. Я показал кристаллы и адаптеры, рассказал о свойствах и возможностях монокристаллов сегнетовой соли... И все же у большинства участников совещания остались сомнения. Больше всего смущала растворимость. Однако после этого совещания при лаборатории треста была организована специальная группа сегнетовой соли под моим началом. Одним из первых ее работников стал студент-дипломник Института связи Аркадий Сергеевич Шеин, впоследствии доктор наук, человек талантливый и изобретательный. Он быстро решил две важные задачи — предохранение кристаллов от атмосферной влаги (пластины, вырезанные определенным образом из монокристаллов, заклеивали в целлулоид) и съем с них электрических зарядов (с помощью тончайшей серебряной фольги). Разрезки кристаллы на пластины прочной мокрой нитью. Позже, уже в годы войны, были сделаны многониточные пилы для кристаллов сегнетовой соли и других водорастворимых веществ. Руководил этой работой Федор Семенович Савкин, а первый распилочный станок сделал Иван Дмитриевич Митькин. Их обоих, как, впрочем, и А. С. Шеина, уже нет в живых. Из этих пластин еще до войны были сделаны первые пьезоэлементы для приборов военного назначения. Фрагмент статьи Н. Н. Шефталя, опубликованной в «Трудах Института кристаллографии Академии наук СССР», 1948, вып. 4: «Начатые в 1939 г. исследования позволили быстро разработать годный для производства статический метод получения однородных монокристаллов сегнетовой соли. Кристаллы весом до 1,4 кг получались за 40 дней. В 1940 г. работы приняли полу заводской характер, а в 1941 г. был организован завод». 16
Началась война — потребность в пьезоэлектрических приборах резко возросла. Пластинки сегнетовой соли могли работать в средствах оперативной связи, не нуждающихся в источниках энергии. Мембраны с такими пластинами'вделывали в шлемофоны танкистов и летчиков. Был разработан и пьезоэлектрический телефон, состоящий, по существу, из одной трубки,— и тоже без каких бы то ни было батарей. В трестовской лаборатории уже не хватало ни материалов, ни рук. Не было никакой возможности расширить производство. Через технический отдел Наркомата вооружений Шефталь и Шеин сообщили о сложившейся ситуации в Государственный Комитет Обороны. В то время решения принимались чрезвычайно быстро: в сентябре 1941 г. было решено организовать на базе двух лабораторий — академической и трестовской — завод, единственной продукцией которого должны были стать монокристаллы сегнетовой соли и пьезоэлектрические приборы на их основе. Директором завода был назначен Петр Григорьевич Поздняков. Шеин стал главным инженером,- Шефталь —* начальником цеха кристаллизации. Тут же были организованы мастерские, производящие сами приборы. Узким местом этого производства оказались термостаты. Поздняков принял нетривиальное решение: новые были заказаны бондарной артели! Хорошо и быстро сработали бочкари. Вскоре двадцать новых термостатов по 700 литров каждый были установлены в помещении, отведенном под цех кристаллизации. Они были прежних размеров, но деревянные, что резко ускорило изготовление и к тому же упростило работу с ними, а в дальнейшем перевозку. К началу ноября, когда враг подошел вплотную к Москве, завод решено было перебазировать в Ташкент. Однако еще до этого с кристаллизаторов, помещенных в деревянные термостаты, был снят первый «урожай» — 329 кг монокристаллов сегнетовой соли. К тому времени сотрудники Лаборатории кристаллографии Борис Владимирович Витовский и Георгий Федорович Добржанский уже разрабатывали новый, более быстрый динамический метод выращивания тех же кристаллов. По этому методу раствор в каждом кристаллизаторе перемешивается. В мае 1942 г. стали выращивать этим методом монокристаллы сегнетовой соли в Москве. А ташкентский завод в том же 1942 г. раз^ вернул .производство монокристаллов статическим методом. И в Ташкенте, и в Москве делали не только кристаллы, но и приборы на их основе. В рб- щей сложности за годы войны выращено 54 тонны монокристаллов сегнетовой соли. Молодые инженеры-химики Николай Николаевич Васильев и Евгений Константинович Моралев возглавляли работу по выращиванию кристаллов в Ташкенте после того, как Н. Н. Шефталь ушел на фронт. Директором ташкентского завода в 1942 г. стал Афанасий Фро- лович Леонов. Позже, уже после войны, и статический, и первый динамический методы выращивания монокристаллов сегнетовой соли из раствора были вытеснены новым, более быстрым и интенсивным: в растворе вращался сам кристалл и оттого рос значительно быстрее. Выписка из документа первых послевоенных лет — докладной записки в один из наркоматов: «...Обоими заводами, основным и опытным, во время войны были выпущены миллионы оборонных приборов: безбатарейных телефонрв, приборов для подводной связи и локации, для обезвреживания неразорвавшихся бомб, ларингофонов для летчиков и танкистов, пьезоэлектрических взрывателей мгновенного действия, громкоговорителей для освобожденных районов...» Здесь под основным подразумевается ташкентский завод, под опытным — московский. Сегодня как технический пьезоэлект- рик сегнетова соль уже утратила значение. На смену ей пришли другие — с лучшими свойствами. Но в трудные годы войны эти кристаллы помогли решить не одну оборонную проблему. А после войны приборы с пластинками из этих кристаллов помогали рыбакам искать косяки рыбы. Помогали накормить людей. И помогали информировать людей — в тех же массовых репродукторах. И помогали выращивать новые монокристаллы: опыт — ценность непреходящая. А главное, производство монокристаллов сегнетовой соли стало вкладом кристаллографов Академии наук в общее дело Победы. в. стлнцо 17
*\ Сорокалетие Победы Знаменитый клей Назарова Кандидат химических наук Г. И. ЛЕВИ Шел третий год войны. Молоденькая девушка приехала на базу наших подлодок в Поти и сказала, что профессор Назаров поручил ей помочь морякам отремонтировать технику. Ее заявление встретили улыбкой: что может сделать эта барышня? Во время плаваний и боев большие, с полкубометра, эбонитовые баки судовых аккумуляторов постоянно выходили из строя: трескались, ломались. Их пытались как-то латать, склеивать, но ничего не получалось. А без аккумуляторов подлодка небоеспособна... Командование обратилось за помощью в Академию наук. И вот из Москвы прибыла девушка с чемоданчиком. Ей предложили отдохнуть с дороги, но она отказалась. Тогда гостье отвели комнату со столом и табуретом, выдали настольную лампу, электроплитку, кастрюлю и доставили несколько потрескавшихся баков — ремонтируй на здоровье. До самого вечера в комнате хлопала дверь: под разными предлогами заглядывали моряки, недоверчиво присматривались, что-то спрашивали, качали головой... На следующий день девушка сказала: «Давайте испытаем». И вот бак водрузили на табурет, налили в него воду. Держит! Наполнили электролитом — тоже держит. Приподняли и сбросили на пол — бак остался цел. Тогда решили испытать совсем уж суровым способом: подвесили за ушки (они, кстати, тоже были приклеены) к небольшой лебедке, стали раскачивать и ударять баком о стену. Раз, другой, третий... Раздался треск. И моряки с удивлением увидели, что бак треснул вовсе не в том месте, где был склеен, а совсем в другом, где ра ныне ника ки х изъя нов не было. Это был триумф нового клея, триумф науки, отношение к которой стало куда менее ироническим. А четверть века спустя Маргарита Семеновна Бурмист- рова — та самая сотрудница Института органической химии, которая в войну выручала моряков, с удовольствием 18
прочла небольшую книжицу инженер-капитана 1 ранга М. Г. Алексеенко «Глубинами черноморскими испытанные», в которой ее визит к подводникам был описан со всеми подробностями. Значит — запомнился. Что же представлял собой этот волшебный клей? Сперва несколько слов о его создателе. 12 июня будущего года исполнится 80 лет со дня рождения академика Ивана Николаевича Назарова. В 1925 г. он еще учительствовал в школе села Кошелево Горьковской области, где сам и родился, а десяток лет спустя мы застаем его уже в стенах Института органической химии кандидатом химических наук, учеником и сотрудником академика А. Е. Фаворского. Начав работать над докторской диссертацией, посвященной свойствам винилацетиленовых спиртов, он в 1936 г. обнаружил, что под действием порошкообразного едкого кали легко протекает вот такая простая реакция: 1 ' * i Продукт же этой реакции очень легко полимеризуется, образуя твердую прозрачную массу, состоящую из макромолекул, по-видимому, такого строения: Ск-. С£ vv J С-oil. емг Ckt I СИ.- CH,lc z С L Jn Это и есть основа знаменитого клея. Сам клей — это частично запо- лимеризованный (до стадии вязкого сиропа) карбинол, раствор в мономере 10— 20 % низкомолекулярных полимеров. (Интересно, что это же соединение послужило одним из исходных веществ в синтезе промедола — прекрасного обезболивающего средства, также предложенного И. Н. Назаровым и с 1953 г. по сей день выпускаемого промышленностью.) Когда Назаров убедился в прекрасных клеящих свойствах «сиропа», он решил предложить его оптикам. Канадский бальзам для склеивания линз в оптических приборах издавна покупали за границей. Между тем производство оптики резко возрастало, проблема отечественного клея стояла весьма остро. Первые же опыты показали, что новый продукт, который сперва назвали «бальзамином», вполне удовлетворяет всем требованиям. Об этом успехе вскоре узнали в Наркомате обороны, куда Иван Николаевич тотчас же стал вхож. А когда началась война, он посоветовал применять клей для ремонта боевой техники. Стали экспериментировать, встречаться с военными инженерами и техниками. Оказалось, что некоторые ремонтные работы с помощью клея можно вести даже в полевых условиях, во фронтовых ремонтных мастерских, в передышках между боями... Клея требовалось все больше и больше. Шли письма, просьбы. Установка для получения клея, смонтированная в Москве, обеспечить все нужды уже не могла. Соорудили вторую, побольше, в Ереване на комбинате «Совпрен», потом еще одну в Казани. В библиотеке Института органической химии хранится удивительная книга. Каждая ее страница написана от руки чертежницей одного из управлений Наркомата авиационной промышленности. Книга «издана» в 1944 г. в нескольких экземплярах путем копирования ее страниц на чертежной синьке. В ней обобщен опыт применения карбинольно- го клея Назарова для самых различных целей: ремонта бензобаков, корпусов аккумуляторов, реставрации сверл, точильных камней и т. п. Даже картеры моторов, головки и рубашки блоков цилиндров на автомашинах и танках удавалось успешно чинить с помощью этого удивительного раствора! В архиве института хранятся также изданные в годы войны инструкции по приготовлению и применению карбинольного клея и подлинные письма, напечатанные на разбитых машинках воинских частей,— прось-
«с л* И, Н. Назаров и И, И. Зарецкая обучают офицеров одной из частей Действующей, армии работе с клеем. Фото 1944 г. бы прислать раствор, научить клеить, благодарности за помощь,.. Что касается приготовления клея, то оно весьма несложно. «Сироп» получают, просто нагревая при 60—65° не- стабилизированный*, перегнанный под вакуумом карбинол в течение примерно суток. Можно сократить этот срок до 5—10 ч, если предварительно растворить в мономере 0,05—0,1% перекиси бензоила — инициатора полимеризации. Такой сироп склеивал всё: металлы, пластмассы, эбонит, мрамор, фарфор, стекло, фибру — и притом в любых сочетаниях. Если же к нему добавить 20— 30% хлоропрена, то он приклеивал к лю- * Стабилизаторами могут служить гидрохинон, пирогаллол, пирокатехин... Назаров обычно применял промышленный стабилизатор (антиоксидант) с фирменным названием «эджерайт». Это был альдоль а-нафтиламина, более поздние фирменные названия которого — альнафт, нонокс S. Достаточно внести в карбинол 0,01—0,1 % стабилизатора, чтобы добиться сохранности без всяких изменений в течение 6 месяцев, а введение 0,1—0,3 % обеспечивало устойчивость на несколько лет. В то же время эджерайт совсем не препятствовал в дальнейшем приготовлению сиропа, полимеризации, инициируемой добавкой перекиси бензоила. бому из перечисленных материалов и резину. Вводя в сироп всевозможные наполнители — окись цинка, гипс, портландцемент, металлический или асбестовый порошок (до 50—70 % ), получали прекрасную герметизирующую пасту. Прочность клеевого шва сохранялась от —60 до +70 °С, однако непродолжительный нагрев даже до 200— 250 ° оказывался для него не смертельным. Клей не боялся действия горючесмазочных материалов. Его пленка, правда, набухала в спиртах, ацетоне и воде, но лишь тогда, когда склеиваемые детали изготовлены из пористого материала. Словом, продукция военного времени практически не уступала современным композициям. Возвратимся в те нелегкие годы. Казань. Здесь, в так называемом Бутлеровском корпусе, в своей лаборатории Иван Николаевич собирается лететь в Ереван за клеем. Посмотреть, как работает тамошняя установка, посоветовать, как поднять ее производительность. Зима, мороз. Ему выделен самолет «Дуглас» — грузовой, не отапливаемый. Зима 1943 г. была суровой, поэтому профессор одевается как можно теплее: шуба, валенки, теплая ушанка... В самолете оказались еще пассажиры — женщина с шестилетним 20
мальчуганом и грудным младенцем, тоже закутанные до самых глаз... До Саратова долетели благополучно. Там заправились горючим, двинулись было дальше. И вот, когда самолет начал делать над аэродромом прощальный круг, все почувствовали, что он резко снижается... В окнах мелькнули деревья, к тут Иван Николаевич увидел, как у «Дугласа» отваливается крыло. Падение. Удар... Катастрофа окончилась неправдоподобно благополучно: дети совершенно не пострадали, Назаров отделался легкими ушибами, как и женщина, которая, правда, была в шоковом состоянии. Всех повезли в госпиталь вместе с пилотами, которые оба получили тяжелейшую травму — перелом позвоночника. В госпитале были предельно внимательны, отпускать не хотели, но на следующий день Иван Николаевич вылетел в Ереван... Л. Н. Терехова, в те годы сотрудница его лаборатории, рассказывала, что с клеем ей приходилось работать на авиационном заводе, эвакуированном из Москвы. Добираться до него можно было только трамваем или пешком. Трамваи были всегда переполнены: люди стояли и висели везде где могли: на буферах вагонов, на решетках, ограждавших колеса, держались за окна, за крышу. Поэтому, несмотря на мороз и ветер, обычно приходилось шагать пешком. А вечером и нередко ночью — готовить клей. Однажды сказали: военпреды не выпускают с завода готовые самолеты из-за того, что на них не хватает кожухов для антенн, помогите! Вообще- то наш клей не предназначен для пористой древесины. Однако попробовали, и, представьте, удачно. Кожухи установили, самолеты ушли на фронт, рекламаций не поступило, как, впрочем, и отзывов. В кожухи вкладывали записочки- просьбы: напишите, как там они будут выдерживать непогоду, как покажут себя в боевых условиях... Некогда, видно, было летчикам отвечать на записочки. Когда закончилась война, карбинольно- му клею нашлась мирная работа. Его продолжали применять в оптике, в других отраслях техники и особенно широко при склеивании мрамора в метро. Применяют его и в наши дни. На основе карбинольного сиропа (или смолы) готовят, кроме того, еще и лаки. Но теперь обычно берут не чистый карбинол, а его сополимер с метил- или бутил- метакрилатом или другими виниловыми соединениями. В 1942 г. Иван Николаевич Назаров за разработку новых клеящих веществ был удостоен Государственной премии. А в год Победы, когда в связи с 220-летием Академии наук СССР были награждены многие ученые, он уже в мирное время получил боевой орден Красной Звезды. Здесь рассказано только об одном соединении из того необозримого семейства, которое почему-то называют «малой химией»,— веществе, работавшем на войну, на Победу. Но в Институте органической химии, носящем- сегодня имя Н. Д. Зелинского и орден Трудового Красного Знамени, в те годы войны практически во всех лабораториях шла работа ради той же цели — приближения Победы. Готовили лекарства, разрабатывали способы получения целлюлозы без применения дефицитной щелочи, искали (и нашли!) способ увеличения ресурсов толуола, из которого готовили взрывчатые вещества, расшифровывали светящиеся составы на немецких летных картах, разрабатывали комбинированный способ анализа бензинов, который был тогда нужен, позарез, искали, как повысить качество моторных топлив. Делали и зажигательные смеси. И многое другое- Конечно, лучше, чтобы химия стояла только на службе здравоохранения или сельского хозяйства, но в день 40-летия Победы полезно вспомнить, что в годы Великой Отечественной войны органическая химия помогала и поражать врага, и ремонтировать технику, и лечить защитников Родины. 21 Фотоинформация Семена крупным планом В апрельском номере прошлого года «Химия и жизнь» напечатала статью «Семена в сорочке» — о предпосевной обработке семян хлопчатника, которая позволяет защитить их от холода и засухи, улучшить всхожесть, уберечь посевы от вредителей и болезней, а в результате всего этого исключить пересевы из-за скверных погодных условий, получить солидную прибавку урожая. Напомним, что способ разработан Институтом химии и физики полимеров АН Узбекской ССР под руководством директора института доктора химических наук С. Ш. Рашидовой и заключается он в несложной обработке семян полимерной композицией. Вот они — семена хлопчатника, не похожие друг на друга (фото 1). А разные они потому, что находятся на разных стадиях подготовки к севу. Опушенные семена (фото 2). В таком виде они находятся в коробочке хлопчатника. При севе они цепляются друг за друга своими тонкими волоконцами, а от этого значительный перерасход семян, потери важного растительного сырья, из которого получают хлопковое масло, второе в нашей стране по распространенности пищевое растительное масло. На хлопкоочистительных заводах значительную часть опушенных семян оголяют механическими или химическими способами, чтобы уменьшить расход посевного материала и ликвидировать опасную для растений микрофлору, таящуюся в пухе. Однако оголенные семена (фото 3) лишены «одежды», которая могла бы защищать их от холода. После обработки полимерной композицией на основе поли винилпирро ли дона семена покрываются тончайшей защитной оболочкой (фото 4). Такая полимерная капсула содержит ростовые вещества и пестицидные добавки, которые в дальнейшем будут охранять растения от многочисленных невзгод и опасностей. А набухать и растворяться полимерная капсула начинает при самых благоприятных для семени условиях — при нужной ему температуре и влажности. Кстати говоря, разработанный в Институте химии и физики полимеров спо- 22
соб капсулирования позволяет обходиться вообще без трудоемкой процедуры оголения. Опушенные семена в полимерной оболочке (фото 5) защищены от холода и не сцепляются друг с другом при севе. Площади, засеваемые капсулирован- ными семенами хлопчатника, увеличиваются с каждым годом. В минувшем году в сложных климатических условиях экономический эффект от использования капсулированных семян превысил 70 руб/га; урожайность повысилась при этом в среднем на 2—3 ц/га. Исследователи подбирают полимерные композиции для семян других сельскохозяйственных культур. М. КРИВИЧ. О. ОЛЬГИИ 23
Практика Пульсаторы- мешалки Недавно «Химия и жизнь» A985, № 3) рассказывала о разных способах перемешивания реагентов в химических аппаратах, в том числе и о принципиально новом, разработанном во Всесоюзном научно-исследовательском институте неорганических материалов. В этом институте создаются колонны и другие аппараты, в которых скорость массообмена резко увеличивается благодаря пульсацион- ному перемешиванию с помощью пневматических пульсаторов. Во ВНИИНМ сконструированы реакторы объемом до 20 м'{ с пульсационным перемешивающим устройством (коротко ППУ), которое в промышлен- Реакюры с ППУ — пульсационным п&ремеши&цощим устройством ных условиях позволяет добиться близкого к идеальному перемешивания реагентов. Для приведения в действие пульса ци он - ных мешалок на нескольких аппарата х используется общая пневматическая система. Замена одной механической мешалки на ППУ дает солидный экономический эффект — до 2 тыс. рублей в год. Но дело даже не только в экономической и технологической эффективности пульсационного перемешивания. Есть множество производств, где другие способы просто непригодны. Механическую мешалку негде установить в реакторах, нафаршированных тепло- обменными трубами и змеевиками, в электролизерах, в которых расстояние между электродами не превышает сантиметра. В принципе в таких случаях возможно барботажное перемешивание — воздушными струями, но во многих процессах это недопустимо из-за загрязнения реагентов, из-за нежелательных окислительных реакций с кислородом. Применение пульсационных реакторов позволяет снизить капитальные затраты на новые производства благодаря простоте и малой металлоемкости пульсаторов-мешалок, уменьшить производственные площади, упростить управление технологическими процессами. «Химическая промышленность», 1983, № 2, с. 53—55; С. М. Карпачева, Л. С. Рагинский, В. М. Муратов. Основы теории и расчета горизонтальных пульсационных аппаратов и пульсаторов. М.: Атомиздат, 1981 Любовь в тумане, или Девица в зелени Не принимайте буквально слова, вынесенные в заголовок. Первое выражение — это перевод с английского (love-in-a-mist), второе — сугубо русское; а означают оба одно и то же растение, официально именуемое чернушкой дамасской, по-латыни — Nigella damascene. Но зачем в разделе «Практика» такие сведения? Только по той причине, что из этого примера (и из некоторых других) можно сделать серьезные практические выводы. Представьте, вы заходите в цветочный магазин и видите горшки с изящным растением, а рядом табличка: тагетес. Или: пассифлора. Покупать или не надо? Кто его знает, что кроется за этой латынью, может, что-то прихотливое и капризное. А вот теперь возле тех же растений привычные и простые названия: бархатцы. Или страстоцвет. Тут дело понятное, это мы еще у бабушки на подоконнике видели... Серьезные исследования, проведенные в Англии, показали, что простая замена латинского, малопонятного большинству названия на простое, доступное, хотя и не слишком научное, увеличивает сбыт садовых и декоративных растений процентов на двадцать. В качестве примера приводится книпхофия с красными и оранжевыми цветками, называемая по-английски red hot poker, то есть раскаленная кочерга (русского эквивалента словари не дают), и бостонский плющ, латинское имя которого сразу не запомнишь: Partheno- cissus tricuspidata Veitchii. Уже сейчас некоторые фирмы, поставляющие на рынок растения, переключаются на язык, понятный большинству покупателей. Но как быть с возможными разночтениями — ведь одни и те же растения даже в соседних местностях называют по-разному, и потребителя можно ввести нечаянно в заблуждение. На этот случай, а также ради ботанической строгости рекомендуют писать и латинское название, но после общепонятного и более мелким шрифтом. И тогда разночтений быть не может. Послушайте, а ведь действительно не увидишь в цветочном магазине ни первоцвета, ни ваньки мокрого, ни бабьих сплетен, ни вифлеемской звезды, а все — примула, бальзамин, традесканция, пуэнсеттия... Впрочем, и англичане почему-то до 24
сих пор не переключились с нигеллы на любовь в тумане — не потому ли, что название слишком игривое для коммерческой практики? * Nurseryman and Garden Centre». /984. т. 172, № 47, с. 9 Что такое гидротопливо В нашей стране ежегодно сжигают в качестве котельного топлива десятки миллионов тонн мазута. Зимой он становится очень вязким, поэтому, чтобы подать горючее по трубам в форсунки, его разогревают, вдувая пар. Пар конденсируется, в мазуте скапливается вода, иногда до 15—20 %. Вода в мазуте присутствует в виде крупных включений — линз, которые, -попадая в форсунки, нарушают процесс горения. А неполное сгорание котельного топлива представляет серьезную экологическую опасность: в атмосферу попадают оксиды азота и углерода, сажа. Совсем иное дело — тонкодисперсная смесь мазута с водой. Такая смесь улучшает горение, повышает теплотворную способность топлива. Дело в том, что при быстром нагревании водо- топливной эмульсии капельки воды резко вскипают, как бы взрываются, дробя мазутные капли, увеличивая поверхность горения. Это явление, известное довольно давно, не получало практического применения, поскольку не было простых и надежных аппаратов для приготовления водо-мазутных эмульсий, так называемого гидротоплива. Недавно такое устройство появилось. Это роторно-пульсаци- онный аппарат, или коротко РА П. Его создатели — энергетики и конструкторы из МГУ, Института горючих ископаемых, Ташкенте кого автодорож ного института и КТБ Главмоспром- строй мате риалов. РАП настолько прост, что его может изготовить практически любая механическая мастерская, а чертежи высылает по запросам организаций КТБ A21019, Москва, Волхонка, 11). В аппарате (его производительность 5 т гидротоплива в час) получается весьма устойчивая эмульсия, которая не расслаивается до полугода. Несколько тепловых электростанций, котельные некоторых предприятий уже перешли на гидротопливо. Причем используют его не только зимой, но и летом, когда мазут не приходится разогревать паром. Помимо экологических достоинств гидротопливо еще и экономично — позволяет сберечь до 5 % мазута. «Энергетик», 1981. № 11, с. 10; «На стройках России», 1984, № И, с. 64 Колобок на центрифуге Как узнать, получится ли из муки хороший хлеб? Раньше для этого выпекали пробные буханки, но при нынешних масштабах хлебопечения они сложились бы в гигантский каравай. «Химия и жизнь» уже рассказывала о методе определения хлебопекарных свойств зерна по вязкости пробного замеса теста A983, № 4). Для этого требуется непростой прибор — особый вискозиметр с мешалкой. Значительно проще новый метод, разработанный во Всесоюзном институте' растениеводства. Делают стандартный замес и лепят из теста десятиграммовый шарик. Его помещают в смазанную маслом кассету с маленьким калиброванным отверстием. А потом крутят кассету на центрифуге с определенной скоростью 10 минут. Естественно, тесто из кассеты выдавливается центробежной силой: чем меньше его вязкость — тем больше. Если в кассете осталось 80 % теста, мука отличная, если 40—60 % — средняя, если 20—40 % — так себе. А когда этот показатель меньше 20 %, зерно для выпечки хлеба не годится. «Селекция и семеноводство», 1984, № 12, с. 16—18 Катализатор в микрокапсулах Одна из бед каталитических процессов — отравление катализатора, быстрое падение его активности. Например, при каталитической полимеризации бутадиена в полибутадиен в среде тетрагидрофурана катализатор отравляется самим растворителем. Чтобы избежать этого, каталитические гранулы стали заключать в мнкрокапсулы, оболочка которых обладает селективной проницаемостью. Через нее легко диффундируют молекулы мономера, а кти ви ру юте я на поверхности катализатора и после того, как полимеризация началась, проскакивают обратно. А для яда-растворителя оболочка капсулы остается непреодолимым барьером. «Chemical Engineering», I984, т. 91, № 20, с. 22- 25 Что можно прочитать в журналах Об основных этапах и перспективах развития крупнотоннажного нефтехимического синтеза («Химическая промышленность», 1984, № 12, с. 721 — 724). О перспективах использования ядерных реакторов для энергообеспечения нефтеперерабатывающих заводов («Химия и технология топлив и масел», 1984, № 12, с. 2-7). О замедлителях горения полимеров («Пластические массы», 1985, № 1, с. 53—57). О передаче телевизионных сигналов по волоконно-оптическим линиям связи («Техника кино и телевидения», 1984, № 12, с. 24—26). Об определении удельной поверхности зернисты х материалов («Огнеупоры», 1984, № 12, с. 23, 24). О скорости испарения и горения летучей фракции древесного угля («Доклады АН СССР», 1984, т. 279, № 3, с. 687 — 691). Об определении максимальной температуры автомобильных шин в дорожных условиях по номограммам («Каучук и резина», 1984, № 11, с. 33, 34). О стабильности электролитов на основе три поли фосфата калия («Электрохимия», 1984, № 11, с. 1510—1515). О потерях топлива при неисправностях в различных системах автомобиля («Сельский механизатор», 1984, № 11, с. 11). Об определении экономического эффекта от повышения надежности деталей трактора («Тракторы и сельхозмашины», 1984, № 11, с. 11). О производстве молочных продуктов с наполнителями растительного происхождения («Молочная промышленность», 1984, № 12, с. 28—30). О хранении винограда столовых сортов в регулируемой газовой среде («Виноделие и виноградарство СССР», 1984, № 8, с. 31, 32). О разведении яков в Киргизии («Молочное и мясное скотоводство», 1984, № 12, с. 20, 21). 25
Спорт дипломная работа продвигалась неплохо... Разговор о парашюте С ПАРАШЮТИСТОМ-ИСПЫТАТЕЛЕМ ЗАСЛУЖЕННЫМ МАСТЕРОМ СПОРТА СССР Э. В. СЕВОСТЬЯ НОВЫМ, МЕЖДУ ПРОЧИМ, ХИМИКОМ ПО ОБРАЗОВАНИЮ Как случилось, что вы, инженер-химик, так круто сменили профессию? Пожалуй, не так уж и круто. Свой первый прыжок с аэростата я сделал 21 февраля 1957 года. Тогда я учился в Московском химико-технологическом институте имени Менделеева, на третьем курсе. Понрави- Тема работы? Сульфохлорирование полиизобутилена. Отношение к парашютному делу, мягко говоря. косвенное... Вот именно. Когда осенью я должен был выйти на работу, подоспели очередные соревнования, кажется, в Харькове. И я начал свою деятельность в химии, прямо скажем, не лучшим образом: стал отпрашиваться. Отпустили. И не на две недели, как просил, а совсем. Иди, мол, на все четыре стороны. После этого я немного все-таки поработал инженером-химиком, но, честно говоря, ничем не порадовал своих руководителей. Дело не в какой-то особой моей нерадивости, просто я был уже в сборной СССР и половину своего рабочего времени проводил на тренировочных сборах и соревнованиях Такова, как говорится, спортивная жизнь. В 1964 году решил больше не раздваиваться и целиком посвятил себя любимому делу — стал профессионалом, парашютистом- испытателем. Звание «заслуженный мастер спорта» предполагает определенные спортивные заслуги. Чего вы добились в спорте? Участвовал в установлении девяти групповых мировых рекордов — дневных и ночных, на точность приземления и высотных. Все они уже побиты, последние, правда, совсем недавно. Трижды вместе с альпинистами принимал участие в высокогорных спортивных десантах — на плато пика Коммунизма, на пик Ленина, на вершину Эльбруса. Вот, собственно говоря, и все заслуги. Я «слышал, что у вас астрономическое число прыжков. / / ПО У лось — продолжал прыгать, и к концу учебы был уже в сборной Москвы. При распределении мне предложили остаться на кафедре, поскольку моя парашют нового поколения \& Явное преувеличение. На прошлой неделе (в середине января этого года.— М. Г.) мы с друзьями отметили мой шеститысячный юбилейный прыжок. Только и всего. У нас в стране есть два-три парашютиста-спортсмена, у которых число прыжков давно перевалило за десять тысяч. В порядке оправдания скажу, что я давно уже ушел из спорта, а в спорте тысячи прыжков набираются быстрее всего. Сейчас на тренировочных сборах прыгают порой по десять раз на день, мы же, испытатели, гораздо реже. Правда, спортсмены приземляются, как правило, в мягкий круг, а мы — куда придется.
Здесь уместна, пожалуй, такая аналогия: легкоатлеты-прыгуны падают на мягкие поролоновые маты, а каскадеры кино, сами знаете... Вы упомянули возросшие нагрузки в парашютном спорте. С чем они связаны? Прежде всего с высочайшим уровнем спортивных результатов, их плотностью, абсолютной невозможностью добиться успеха 6а серьезнейшей подготовки и огромной тренировочной работы. Особенно велики перемены в классическом упражнении — прыжке на точность приземления. Современный спортивный парашют позволяет перемещаться в воздухе по горизонтали, легко идти против ветра. Спортсмен уже не зависит от погоды, как прежде. И лучшие парашютисты регулярно идут «в ноль», то есть приземляются точно в центр круга. Представьте себе прыжок с километровой высоты и — абсолютное попадание. Двухдневные соревнования, серия из десятков прыжков и все «в ноль». Такое бывает сплошь и рядом. Один-два сантиметра в сторону лишают мастера-парашютиста надежды не только на первое, но и на призовое место. Конечно, такая обстановка сейчас лишь на крупнейших соревнованиях, но дело идет к тому, что попадание «в ноль» станет непременным условием победы и в рядовых турнирах. Подобная картина, пожалуй, еще лишь в стрелковом спорте. Но там только при стрельбе лежа добиваются абсолютного Парашютист-испытатель Э. В. Севостьянов УТ 15 — один из самых распространенных отечественных спортивных парашютов результата, выбивая одни «десятки», и это удается пока лишь выдающимся стрелкам. Есть в парашютном спорте и другие упражнения; прыжки с задержкой, выполнение фигур в свободном падении на скорость и чистоту. Нечто вроде обязательных упражнений на 1им- настическом ковре или в фигурном катании? Да, но в гимнастике и фигурном катании судейство до сих пор основано во многом на субъективных оценках, на общем впечатлении. А в парашютном спорте судьи оценивают небесную гимнастику, или акробатику, или фигурное катание, как хотите, не на глазок. Они даже не смотрят в небо, а наблюдают за спортсменом на телеэкране с координатной сеткой и отметками времени. И в этих парашютных упражнениях сейчас столь высоко мастерство исполнителей, столь высока плотность результатов, что некоторые специалисты поговаривают о тупике, о тупике совершенства. Чтобы из него выйти, придуманы новые сложные упражнения: парашютисты все чаще соревнуются в групповой акробатике. В свободном падении команды выстраивают кольца, звезды, пространственные решетки и другие фигуры, раскрыв парашюты, спортсмены опускаются друг другу на купола, образуя замысловатые этажерки. Это уже можно сравнить с художественной гимнастикой или синхронным плаванием. Глядишь, станут прыгать с парашютом под музыку... А почему бы не прыгать под музыку? Мы с вами вплотную подошли к центральном для научно-популярного журнала теме — к конструкции аппаратов. Вы утверждаете, что современный парашют освободил парашютиста от погодной зависимости. Значит ли это, что прогресс вашего вида спорта связан в первую очередь с техническим прогрессом? Пожалуй, это слишком категорично. Новые парашюты, новые упражнения предъявляют новые, повышенные требования и к атлетической, и к сугубо специальной подготовке спортсменов. Парашютисты бегают кроссы, всерьез занимаются акробатикой. Да и . десять 1 .
прыжков в день плюс укладка, поверьте, нагрузка немалая. А роль технического прогресса очевидна. Когда я начинал прыгать, самым распространенным был парашют Т-2 — с круглым куполом площадью около 60 м~. В этом куполе для создания реактивной тяги, то есть для управления аппаратом, была лишь одна щель. В последующих конструкциях появились дополнительные устройства для управления — щели и клапаны, у парашютиста стало больше возможностей управлять полетом. Сейчас спортсмены получили парашют нового поколения, его называют планирующим. У аппарата ПО-9 купол имеет форму самолетного крыла. При площади купола 22 м2, почти втрое меньше, чем у Т-£, скорость снижения немногим больше 4 м/сек. А на старых парашютах скорость снижения достигала 6 м/сек. Купол у ПО-9 двухслойный: наружный слой воздухонепроницаемый, через передние воздухозаборники внутрь легко проходит воздух. Вся конструкция представляет собой нечто вроде надувного матраса, который состоит из нескольких секций, связанных каналами. Изменяя угол атаки парашюта-крыла, мастер-парашютист может совершать сложные маневры в воздухе, перемещаться по горизонтали со скоростью до 10 м/сек. В общем, если сравнить парашют пятидесятых годов со старым рыбацким баркасом, то нынешний — это легкая спортивная яхта. А управление современной яхтой, современным парашютом требует особого мастерства. Маленький парус-купол, короткие, меньше трех метров, стропы. По сути дела, парашютист управляет летающим крылом, которое обладает великолепными аэродинамическими качествами. Но ими надо уметь распорядиться. Схема потоков воздуха при развороте парашюта Т-4 серии 4м. Радиальные потоки не создают вращающего момента. Вращательное движение возникает при повороте щели А и открытии клапана Б Устройство парашюта ПО-9 серии 2 У вас, химика-органика, вполне уместно спросить о роли синтетических материалов в конструкции парашюта. Полагаю, что такого вопроса уже нет. За исключением нескольких металлических деталей — пряжек и карабинов, весь парашют сделан из синтетики. Понятие «парашютный шелк» безнадежно устарело. Ни шелка, ни перкаля. Капроновые и найлоновые купола с ничтожной воздухопроницаемостью. Прочнейшие почти нерастягивающиеся лавсановые стропы. Синтетика и только синтетика. Если можно, несколько слов о работе испытателя... В принципе проверить функционирование парашюта можно с помощью манекена. Испытания новых аппаратов с этого и начинают. А дальше без испытателя не обойтись. Нужно точно замерить поддающиеся измерению характеристики — скорость снижения и разворота купола, горизонтальную скорость. В принципе это можно сделать и с помощью самописцев. Но есть характеристики, которые автоматическими приборами не измерить. Это инерция купола, его приемистость, то есть отзыв на управляющее воздействие, короче говоря, нрав парашюта. Во время испытаний надо оценить управляемость аппарата, имея в виду., для чего он предназначен — для большого спорта или для массового применения в 28
народном хозяйстве, например для пожарных-десантников. Понятно, что в первом случае управление может быть посложнее, но приемистость должна быть идеальной. И конечно же, очень важно изучить динамические нагрузки при раскрытии купола, испытать парашют на надежность. О надежности, пожалуйста, подробнее. Это особый разговор. Старые круглые купола обладают высочайшей надежностью — серийные, массовые парашюты доводятся, что называется, до полного блеска. Но общая тенденция в парашютном деле очевидна: уменьшение куполов, повышение управляемости. Не только парашютисту-мастеру удобнее, когда за спиной легкий компактный ранец, • не только спортсменам необходимо двигаться против ветра, маневрировать в воздухе, точно приземляться. В общем, требуются новые и новые аппараты. Конечно, новые парашюты тоже рассчитывают и конструируют с высоким запасом надежности. Однако при эксплуатации неизбежно вмешивается человеческий фактор. В спорте — это спортивный риск, а порою и ненужное трюкачество. Не надо забывать, что парашюты укладывают люди. Гарантия надежности укладки — строгое соблюдение инструкции. Но всегда ли мы строго соблюдаем все инструкции? А малейшая небрежность при укладке может перечеркнуть высочайшую надежность аппарата. Где-то не так легла стропа, где-то лишняя складочка на куполе. Парашют ведь не железный, тряпка она и есть тряпка. А если без тряпки? Можно ли рассчитывать, что когда-нибудь появятся парашюты, которые можно будет синтезировать, что ли, прямо во время прыжка? Выпустил из аэрозольного баллончика струю некоего вещества, впрыснул в это облачко необходимую добавку — и есть купол над головой... Эту идею можно обсуждать на права х научно-фантастической, а я реалист. Может быть, такие парашюты когда-нибудь и будут, но мне их испытывать не доведется. Просто не успею. Эрнест Васильевич, говорят, что самый опытный парашютист даже перед рядовым прыжком испытывает некоторое волнение. И это объективно подтверждают физиологические показатели — частота сердечных сокращений, уровень катехола- минов. Что по этому поводу скажете вы — совершающий множество необычных, нерядовых прыжков? Физиологические показатели до и после прыжка мне измерять не приходилось. Об их изменении у парашютистов я только читал, в «Химии и жизни» кстати A979, № 10, четвертая обложка журнала.— М. Г.). Думаю, что парашютист, у которого за плечами тысяча прыжков, перед очередным рядовым прыжком никаких переживаний испытывать не должен. Дело обыденное. Если же предстоит серьезная работа, бывает и некоторое волнение. Это, конечно, не страх, но инстинкт самосохранения есть у каждого. Когда я стою у люка, всякое волнение исчезает, думаю только о задании. А отказы и прочие неприятности? Тут просто надо знать все возможные варианты и свои действия на каждый случай. И действовать как надо. Записал М. ГУРЕВИЧ Грузовые парашюты
Проблемы и методы современной науки Как воспользоваться упорядоченным беспорядком Жизнь evTh определенное сочетание разнородных изменении, совершающихся как одновременно, тик и последовательно в соокнч- ствин с внешними условиями. Герберт СПЕНСЕР Рая ум есть детище Ритма. Амброз БИРС повторение пройденного Процессы упорядочения, самоорганизации в живой и неживой природе привлекают в последние годы пристальное внимание исследователей. На то есть более чем веские причины: понимание принципов самоорганизации, ее термодинамических основ может стать ключом к разгадке тайн живого; техническое использование этих принципов позволит, как считают многие ученые, создать новые эффективные и гибкие технологии. С простейшим, пожалуй, из самоорганизующихся процессов — колебаниями шарика на пружине при подпитке внешней энергией — мы уже познакомились*. Такая система входит в режим автоколебаний в силу своих внутренних свойств, из состояния неупорядоченного переходит в упорядоченное, более высокоорганизованное. Автоколебания шарика — типичный пример самоорганизации во времени. Мы рассмотрели другие, более сложные явления, по сути дела, того же толка: переход хаотичного полихроматического излучения к упорядоченному излучению лазера, возникновение особых структур, так называемых бенаров, при нагревании в определенных условиях тонкого слоя жидкости. Образование бенаров — пример пространственной самоорганизации. Наконец, известны системы, способные к упорядочению и во времени, и в пространстве. Классический пример: эффект Белоусова — Жаботинского. Специально подобранные химические реакции протекают таким образом, что в сосуде окраска реагентов периодически изменяется, по жидкости пробегают разноцветные волны. * Г. Ф. Мучник. «Упорядоченный беспорядок, управляемая неустойчивость» («Химия и жи ть*>, 1984, № 5). Ред. К упорядочению способна простейшая система — с одним шариком — и сложнейшие системы, включающие огромные количества «шариков» — атомов, молекул, фотонов. Но фундаментальные принципы самоорганизации, установленные в последние годы, незыблемы. Система должна быть открытой (должна обмениваться с окружающей средой потоками энергии и массы), нелинейной (реакция на внешнее воздействие ему не пропорциональна) и закритичной (перестройка от хаоса к порядку возможна лишь при переходе через критическую точку вдали от состояния термодинамического равновесия, так называемую точку бифуркации). И еще один общий незыблемый закон, четко обоснованный термодинамикой: за самоорганизацию надо платить, жертвовать энергией, отказываться от высоких к. п. д. На этом закончим повторение пройденного и сформулируем принципиально важные вопросы, на которые нам предстоит ответить. Первый вопрос: самоорганизующиеся процессы — редчайшие исключения или же их достаточно много, но они пока редко попадаются нам на глаза? Вопрос второй: если их достаточно много, то где и как искать их? РЕАКТОР, КОТОРЫЙ БЕЗ ОСТАНОВКИ НА РЕМОНТ ПРОРАБОТАЛ ПОЛМИЛЛИОНА ЛЕТ Самоорганизация — понятие сравнительно новое, но с саморегулированием природных процессов, в том числе и в неживой природе, наука столкнулась давным-давно. Первая часть обоих терминов — «само» как бы оттеняет некую одушевленность природы, позволяющую ей выбирать из многих возможных способов, как выйти из неравновесного состояния, один-единственный, собственный. Однако оставим семантику и займемся своим делом — науками естественными. Общеизвестный принцип Ле Ша- телье — Брауна гласит: внешнее воздействие, выводящее систему из термодинамического равновесия, вызывает в ней процессы, направленные против этого воздействия. Реакция водорода с кислородом сопровождается выделением тепла, разложение воды — процесс эндотермический. Зная это обстоятельство и применяя принцип Ле Шателье, мы управляем равновесием 2Н >Н~ Ог^Г2Н >0: отнимем тепло — равновесие сдвинется влево, подведем — вправо. 30
А в электротехнике действует правило Ленца: электромагнитный поток в замкнутом контуре возбуждает индукционные токи, направленные таким образом, что создаваемый ими магнитный поток противодействует исходному потоку. Это явление, самоиндукция, лежит в основе многих электротехнических устройств. Если этих двух примеров саморегулирования, в которых система возвра-. щается в исходное состояние термодинамического равновесия в силу своих внутренних свойств, читателю недостаточно, добавим еще один. В 1972 г. на урановом месторождении Окло в африканской республике Габон изотопный анализ руд дал необычные результаты: концентрация изотопа23>U оказалась существенно ниже естественной, в некоторых местах обеднение («выгорание») урана достигало 50 %. В то же время исследователи обнаружили огромный избыток изотопов (неодима, рутения, ксенона и т. д.), которые обычно возникают при реакции деления урана-235. Феномен Окло породил множество гипотез, а одна из простейших среди них (и потому наиболее правдоподобная) приводит к фантастическому, на первый взгляд, выводу: около 2 млрд. лет назад в Окло был пущен атомный реактор, проработавший примерно пытьсот тысячелетий. Пришельцы? Совсем не обязательно. Для работы реактора нужен замедлитель нейтронов, например вода. Она могла скопиться в месторождениях с высокой концентрацией M>U и запустить ядерный котел. А потом началось саморегулирование: с увеличением мощности реактора поднималась температура, вода испарялась, замедляющий нейтроны слой становился тоньше, мощность реактора падала. Вода скапливалась вновь, и цикл регулирования повторялся*. Саморегулирование —- явление распространенное, широко используемое в технике, и, если принять весьма правдоподобную гипотезу, объясняющую феномен Окло, его можно положить в основу полностью автономных, безлюдных технологий будущего. А что такое самоорганизация? Не что иное, как стабилизация процессов в закритичной области, за точкой бифуркации, благодаря возникновению новой структуры, но уже вдали от термодинамического равнове- * Подробнее об этом можно прочитать в статье А. Ю. Шуколюкова «Природный ядерный реактор» («Химия и жи*нь»\ 1У80, № 6).- Ред. сия, и опять-таки с помощью внутренних обратных связей, имеющих, очевидно, принципиально другой характер, чем в саморегулировании. Характер этих связей определяется физикой процесса, и общими остаются лишь четыре приведенных выше постулата. О ДВУХ ЗНАМЕНИТЫХ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПРОВОЛОЧКАХ Итак, в неживой природе немало систем, стабилизированных вдали от термодинамического равновесия в силу тех или иных обстоятельств. Иными словами, случаи самоорганизации отнюдь не редки. Особенно они характерны для физико-химических явлений и процессов. Можно предположить, что это связано с особой сложностью, многовариантностью поведения ансамбля простейших «шариков», которые принимают участие в химических реакциях и фазовых переходах. Здесь мы находим новые примеры самоорганизации, точнее будет сказать, находим возможность по-новому объяснить примеры хорошо известные. Необычное поведение проволочки Лилли замечено еще в прошлом веке, ей посвящено немало публикаций*. Если опустить железную проволоку в азотную кислоту и в одном месте повредить окисную пленку, по металлу пробегает темная волна. Этот эффект давно объяснен: вдоль проволоки идет процесс депассивации железа — по мере накопления азотистой кислоты в растворе увеличивается ток и падает электрохимический потенциал, начинается восстановление окислов: ЗН +NO< +2e^HNO? + H>0. Простая суммарная реакция скрывает сложность многостадийного процесса, промежуточные продукты которого катализируют последующие стадии. По сути дела, на проволочке Лилли идет разветвленный автокатализ с подпиткой системы (системы открытой!) реагентами из окружающей среды, из раствора. К таким реакциям мы еще вернемся, чтобы убедительно показать, что в них возможна самоорганизация. А пока заметим лишь, что в определенных условиях депассивация сменяется пассивацией, цикл следует за циклом, электрохимический потенциал системы колеблется * В том числе в «Химии и жи!ни»: 1У66, № 10 и 1483, № 11, 12.— Ред. 31
вокруг некоего своего стационарного значения. Иными словами, мы становимся свидетелями типичного автоколебательного процесса. Теперь несколько слов о другой, не менее знаменитой проволочке — нити- ноловой. Интерметаллический титано- никелевый сплав нитинол (и в меньшей степени некоторые другие сплавы и чистые металлы) обнаруживает своеобразный эффект памяти*. Проволочке, нагретой выше критической точки мар- тенситного превращения (точки бифуркации!), придают определенную форму, затем образец охлаждают и выпрямляют. При повторном нагреве до мар- тенситного состояния проволочка вновь закручивается — принимает заданную форму, как бы вспоминая свой прежний опыт. Есть множество областей, где этот красивый эффект либо уже используют, либо собираются использовать. Память нитинола может оказаться полезной при конструировании хирургических фиксаторов костей, создании искусственных мышц, саморазворачивающихся космических антенн и радиотелескопов. Применение эффекта стало реальностью, а до- полного его объяснения еще далеко. Предполагают, что память нитиноло- вой проволочки связана с обратимыми переходами от хаотических структур к упорядоченным, с высокой степенью ориентации микрокристаллитов. Рентге- ноструктурные исследования подтверждают это предположение. Не объясняя до конца, вероятно, весьма сложный физико-химический механизм превращений в кристаллической структуре нитинола и ему подобных сплавов, можно с уверенностью констатировать, что здесь налицо все необходимые и достаточные условия самоорганизации: открытая система, нелинейная среда, точка бифуркации. Все это так. Но нельзя не признать и другое: значительно проще объяснить работу лазера или эффект памяти нитинола, исходя из представлений о самоорганизации неживой материи, чем найти или построить по этим представлениям новые самоорганизующиеся системы. ПОИСК АВТОКОЛЕБАНИЙ Начнем поиск с обратимой химической реакции превращения двух веществ: * Об этом эффекте «Химия и жизнь» неоднократно рассказывала, например в № 5 за 1971 г. или № 1 за 1984 г.— Ред. А Д1 В, где К| и к_! — константы скорости. Чтобы узнать, перспективна ли эта реакция с точки зрения получения автоколебательного процесса, необходимо проанализировать ее кинетическое уравнение, которое, напомним, показывает, как изменяются концентрации реагентов (СА и Cg) во времени (t): -dT = K'CA— K-1CB- Сам анализ довольно прост. Мы находим для этого процесса состояние текущего равновесия, вносим в систему крохотное возмущение — изменение концентрации — и наблюдаем за ходом реакции: будет ли возмущение затухать или усиливаться или же концентрации реагентов начнут периодически колебаться. Вспомните: по сути дела, тем же методом -мы проверяли устойчивость шарика в состоянии текущего равновесия. С шариком все было просто. А текущее равновесие для химической реакции, в которой принимает участие несметное число «шариков», означает, что концентрации реагентов перестают из- меняться во времени, тогда dt = 0 и кинетическое уравнение существенно упрощается: ГТР_ К'СА Поскольку константа к ( — величина заведомо положительная, то концентра- К и нетика различных химических реакций. Ни реакция превращения A), ни катализ B), ни автокатализ без обратимой реакции C) не приводят к автоколебаниям. Реакции 1 и 2 выходят на текущее равновесие (т. р.), реакция 3 приводит к разгону системы. И лишь автокатализ с обратимой реакцией D) позволяет войти в режим автоколебаний вокруг своего текущего равновесия 4/ь£мЛ, -£ 32
ционное возмущение, внесенное в систему, будет затухать по закону е~к ir. Автоколебания в такой реакции невозможны. А откуда им, собственно, взяться, если процесс носит совершенно очевидно линейный характер, тогда как самоорганизация требует нелинейности. К тому же здесь нет и намека на какие бы то ни было критические переходы, нет точки бифуркации. Попытаем счастья с более сложной реакцией, каталитической: А+Х ±1 В+Х, где X — катализатор, концентрация которого, естественно, остается неизменной, Cx=const. Ее кинетическое уравнение выглядит так: dCB -^-= к?С АС х к _ 2С ВС х. Нетрудно заметить, что это уравнение тоже линейное, следовательно, дальнейший анализ лишен всякого смысла. Обратимся, наконец, к автокатализу: А+В !Х В+В^2В. В чистом виде автокаталитические реакции, как правило, не встречаются, чаще всего они служат звеном сложных многостадийных разветвленных процессов. Запишем для простоты лишь одно ответвление: В ^iF. Записав в самом простом виде кинетическое уравнение этого процесса, мы с удовлетворением обнаружим, что оно нелинейно, поскольку концентрации реагентов входят в уравнение во второй степени. ^Г=к,САСв-к лС^-к4Ср+1. Обратите внимание на последний член уравнения. Реальный автокаталитический процесс с разветвлением требует постоянной подпитки определенным количеством реагентов (I), а это означает, что наша система открытая. Если удастся обнаружить еще и точку бифуркации, можно рассчитывать на успех. Анализ последнего кинетического уравнения на устойчивость дает неожиданный результат. Оказывается, поведение системы зависит от концентрации исходного вещества А. До определенного предела, пока исходного компонента мало, система устойчива, но стоит перейти критический рубеж Сдрит= — и КЗ любое самое малое возмущение fiCB вблизи точки текущего равновесия приводит к перестройке системы: от устойчивости к неустойчивости, от стационарного течения реакций к автоколебаниям. ЭКСПЕРИМЕНТ С БРЮССЕЛЯТОРОМ Нобелевский лауреат И. Пригожий и его ученики поставили несложный эксперимент. В химическом реакторе поддерживается постоянная концентрация исходных компонентов реакции А и В. Конечные продукты D и Е постоянно удаляются, а содержание промежуточных веществ X и У непрерывно меняется: к, к2 к, к, Л ^г X, В+Х^ У f D, 2Х + У ^ ЗХ, X— Е. Этот на первый взгляд несложный клубок химических реакций — система, названная брюсселятором, обнаруживает крайне интересные свойства. В зависимости от концентраций реагентов и констант скорости протекающих в брюсселяторе процессов возможны четыре режима работы реактора. Три из них особого интереса не представляют: при изменении содержания веществ в смеси отклонения от равновесия либо лавинообразно нарастают, либо затухают по тому или иному закону. Если реактор работает в одном из этих режимов, его параметры необходимо постоянно регулировать — обычный, рутинный путь современных технологий. Особняком стоит четвертый режим. Суть его в том, что при регулярной подпитке реактора сырьем и выводе целевых продуктов концентрации промежуточных веществ изменяются в режиме автоколебаний. Иными словами, мы получаем самоорганизующуюся структуру, самоорганизующийся технологический процесс. Достаточно сделать надежные автоматические системы загрузки и разгрузки реактора, и он будет работать долгие годы в режиме автоколебаний. Захватывающая перспектива, не правда ли? Однако спустимся на землю. В реакциях брюсселятора фигурируют не конкретные химические вещества — соли, основания, кислоты, эфиры, кетоны, а абстрактные иксы и игреки. Пока, насколько нам известно; брюсселятор как техническое устройство еще не создан, а изящный клубок реакций, предложен- 2 «Химия и жизнь» № 5 33
fatUuK CJ Y^^P^hW c* Предельный цикл — устойчивая замкнутая кривая, образованная колебаниями концентраций двух веществ, которые связаны между собой кинетическими закономерностями химических реакций. Характерная особенность таких процессов: существует определенная область параметров (бассейн), из которой процесс по притягивающей траектории неизбежно выходит на предельный цикл и сохраняет в нем свою устойчивость, совершая автоколебания вокруг текущего равновесия (т. р.) ный школой Пригожи на (брюссельской школой — отсюда и брюсселятор), остается всего лишь мысленным экспериментом, поставленным «на кончике пера» теоретика. И все же брюсселятор, а значит, и самоорганизующиеся технологии будущего — не утопия. Есть реакция Бе- лоусова — Жаботинского, есть проволочка Лилли, работающая в режиме автоколебаний, автоколебательные процессы наблюдались экспериментально в реакциях окисления многих органических соединений. Можно утверждать, что создание брюсселятора и ему подобных систем — задача сугубо техническая. СТРАННОСТИ НЕЛИНЕЙНОГО МИРА Закончив предыдущую главу на оптимистичной ноте, мы тем не менее должны отдавать себе отчет в неимоверной сложности стоящей перед нами технической задачи. Одно дело найти самоорганизующуюся систему в мысленном эксперименте и совсем другое — запустить автокаталитические реакции в реальном химическом реакторе. Мы торжествовали, обнаружив, что автокатализ с разветвлением удовлетворяет основным требованиям самоорганизации: нелинейная открытая система с критической точкой. Но в этой простейшей системе самоорганизуется, попадает в режим автоколебаний лишь один из переменных параметров, концентрация Cg. В пригожинском брюс- селяторе самоорганизация идет уже по двум концентрациям — Сх и Су, что существенно усложняет картину, затрудняет практическую реализацию самоорганизующегося процесса. В реальном реакторе на чисто химические факторы неизбежно будут накладываться температурные и гидродинамические, и картина станет неимоверно сложной. Здесь самое время напомнить еще об одной трудности, казалось бы, очевидной, но нередко из вида упускаемой. Столь любезная нашему сердцу нелинейность процессов, в которых мы ищем возможности, задатки самоорганизации, делает эти процессы и системы, в которых они протекают, непредсказуемыми или, скажем мягче, трудно предсказуемыми. Мы можем зачастую оценить лишь тенденции — направления, куда движется система, но не видим конечного пункта. В самом деле, чем выше порядок кинетического уравнения процесса, тем больше корней его решения, тем труднее выбрать из этого множества единственное реальное решение, имеющее физический смысл. В силу странности, неопределенности нелинейного мира мы знаем некоторые признаки, условия, необходимые для самоорганизации, но не знаем общих ее закономерностей. И можем ли знать, если каждому процессу присущи свои особые механизмы, свои особые свойства ансамбля элементарных шариков? ТАИНСТВЕННЫЕ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЦИКЛЫ Одна из загадок нелинейного мира, с которой исследователи столкнулись совсем недавно,— так называемые предельные циклы. Что это такое? Если в некой открытой динамической системе, например в том же брюсселя- торе, два параметра изменяют свои значения в автоколебательном режиме, то суммарный автоколебательный процесс можно представить графически в виде замкнутой кривой на плоскости. Это и есть предельный цикл. За абстрактным геометрическим построением скрыт вполне реальный физический смысл. Колеблющиеся возле своих текущих равновесий концентрации Сх и Су связаны друг с другом кинетическими зависимостями процессов, которые идут, например, в брюсселяторе. Каждое мгновение изменяющиеся во времени концентрации реагентов X и У имеют определенное 34
фиксированное значение. Переменные концентрации как бы обегают предельный цикл раз за разом, и, если система постоянно подпитывается реагентами и освобождается от продуктов реакций, этот бег бесконечен. У предельного цикла поистине удивительные свойства. Есть некая область (ее называют бассейном) значений переменных параметров, в которой процесс как бы втягивается в круговорот самоорганизации; проще говоря, если Сх и Су в силу каких-то обстоятельств примут определенные значения, система сама по себе выходит на предельный цикл, то есть самоорганизуется. И откуда бы ни начался процесс, он обязательно попадет в этот заколдованный круг — лишь бы исходная точка лежала в бассейне. Нобелевский лауреат М. Эйген в книге «Гиперцикл» (М.: Мир, 1982), написанной в соавторстве с П. Шустером, предлагает наглядную модель предельного цикла. С гор и горных плато вниз, в долину, стекают ручьи и потоки, наполняя высокогорное озеро. Каждый ручей, каждый поток течет по своей траектории, которая зависит от гравитационного поля и особенностей ландшафта, а конечная точка всех траекторий предопределена. Но можно мысленно изменить гравитационное поле так, что все траектории, не достигнув озера, сольются в один поток, циркулирующий над долиной по некоторой замкнутой кривой. Это и есть предельный цикл, по Эйгену. Эйген утверждает, что любая динамическая система рано или поздно находит свой необычный поток, свой предельный цикл, а найдя его, останется в нем навсегда, если будет получать извне энергию, необходимую для поддержания этого кажущегося нам невероятным состояния. Пока что странную гипотезу можно лишь принимать на веру или отвергать. Ибо надежного универсального математического аппарата для обнаружения предельных циклов еще не придумали. Как правило, уравнения процессов анализируют с помощью вычислительных машин, которые вычерчивают возможные траектории. И если они сливаются в замкнутую устойчивую кривую, это служит свидетельством,* что у системы есть свой предельный цикл. Между прочим, таинственные, невероятно сложные для математического описания предельные циклы — отнюдь не самый сложный случай самоорганизации. Ведь в брюсселяторе, напомним еще раз, всего два автоколебательных процесса. А в реальных системах их может быть куда больше. И тогда говорят уже о загадочных траекториях не на плоскости, а в пространстве. И называют эти траектории не предельными циклами, а аттракторами, потому что они, подобно предельным циклам, притягивают (англ. to attract — притягивать, привлекать, пленять) к себе из своих бассейнов траектории нелинейных процессов и пленяют своею загадочностью математиков, физиков, химиков, биологов. ВОЗВРАЩЕНИЕ В МИР ТЕХНИКИ И снова обратимся к технике. Может ли она уже сегодня извлечь практическую пользу из концепции упорядоченного беспорядка? Почему бы нет? Самоорганизация используется в лазерах, в конструкциях из нитинола; на проволочке Лилли, на незатухающих колебаниях в ионообменных мембранах (так называемые мембранные осцилляторы) можно * построить принципиально новые преобразователи постоянного тока в переменный и химические источники энергии с переменным током на выходе. Нет ничего невероятного, как мы уже показали, в химическом реакторе, который будет работать на принципах самоорганизации. Значит ли это, что упорядоченный беспорядок станет в будущем магистральным направлением техники и технологии? Трудно сказать. Старые добрые способы управления, основанные на саморегулировании по принципам Ле Ша- телье и Ленца, на автоматике с обратной связью и др., ничем себя не скомпрометировали. Автоколебательные режимы позволят экономить на автоматике, на сложном оборудовании, но за самоорганизацию, которая неизбежно сопровождается диссипацией энергии, неизбежно приходится платить. Расплачиваться энергией, а энергия становится самой ценной валютой. Так что, наверное, в каждом случае надо будет тщательно считать, что выгоднее, экономически целесообразнее: строить совершенную автоматику или доверяться упорядоченному беспорядку. Но мы забежали вперед. Самоорганизующийся реактор — пока лишь красивая техническая идея. Доктор технических наук Г. Ф. МУЧНИК 2* 35
Сердце и маятник С. ЧУРОВ Во всех моих разысканиях не было, разумеется, ни капли надежды. Но какое-то непонятное любопытство побуждало меня продолжать их. Эдгар ПО. «Коюдец и маятник» 1. Существует легенда о том, как было открыто постоянство маятника. ...Еще не великий физик и астроном, а просто очень молодой студент-медик Галилео стоит в огромной церкви. Но юноша не молится, а наблюдает. Над ним раскачивается церковная люстра. В ее размахах есть какая-то правильность: похоже, что каждый из них, большой или малый, длится одинаковое время. Галилео стоит в церкви и молитвенно смотрит вверх. (На люстру.) Покорно складывает руки. (Нащупывает пульс, считает.) Все верно. Каждым затухающим взмахом маятник церковного мно- госвечия отсекает равное число ударов галилеева сердца. Итальянец XVI века не жил секундой; секунды были тогда абстракцией астрономов, одной шестидесятой долей звездной минуты. Дело не только в медленном ходе жизни — нечем было мерить. Еще предстояло вложить сердце-маятник в скопище шестеренок. Это сделал через пятнадцать лет после того, как остановилось сердце затравленного Галилея, голландец Христиан Гюйгенс. Ход его первых часов с маятником был точен, потому что маятник действительно обладает свойством изохронности и может быть эталоном отрезков времени. Но изохронно ли сердце, и постоянная ли величина — период пульса? Следуя призыву Галилея «измерять все, что измеряемо», врач и физиолог Санторио из Падуи выворачивает опыт с сердцем и маятником наизнанку. Если период колебаний маятника с данной нитью — величина постоянная, пусть длина нити измеряет частоту пульса. И не в среднем за минуту, полминуты, четверть минуты, как еще столетиями будут считать медики. Нет, всего за три- четыре удара, за время, пока человек с хорошим чувством ритма (а итальянцы музыкальны) успеет, изменяя длину нити одной рукой, уравнять ритм маятника с ритмом пульса, который бьется под пальцами другой руки. Остается про- градуировать нить, и прибор — «пуль- сологиум» назовет его Санторио — готов. Теперь измерять, измерять, измерять, сравнивая с возрастом, ростом, весом, температурой. Санторио уже знал что-то вроде термометра, работал с точными весами и металлическими линейками. Измерял и соотносил. Не этого ли одержимого экспериментатора взял Лем, медик по образованию, отлично знающий историю медицины, за образец Сарториуса в «Солярисе»? Вот он, пульсологиум, на рисунке. А теперь присмотритесь к его блок- схеме. Перед вами одна из первых систем с обратной связью и едва ли не первый комплекс «человек — машина». Линия обратной связи между ритмами сердца и маятника в этой системе — сам врач. 2. Что это — ритм сердца? Алгебра гармонии? Музыка физиологии? Композитор прошлого столетия Александр Николаевич Серов соединил пару разнородных терминов в кольцо, назвавши ритм пульсом музыки. Он же заметил, что ритм направлен к двум противоположным целям — равномерности и разнообразию. Сказано было о музыке, но таков же и ритм сердца: он никогда не точен точностью маятника. Это мог обнаружить еще Санторио, но он лишь подтвердил бы числом то, что на сотни лет раньше знала восточная медицина,— десятки различных ритмов сердца. Европейский счет пульса — сколько за минуту? — сводится к вычислению средней частоты и неявно предполагает, что промежутки между ударами сердца не меняются за время счета. Правда, и такой простой счет позволяет врачу заметить лихорадочное учащение пульса по сравнению с нормой, со средней частотой. Но врачи крайне осторожно относятся к средним цифрам. Пусть математики говорят, что для перехода к усредненным отношениям и статистическим понятиям требуется больше интуиции, смелости, меньше любви к собственной свободе воли. Клиницистам не 36
занимать смелости и интуиции, и никто, как медик, не осознает силу обстоятельств. Причина осторожности в другом. Живое не терпит одинакового, врачи имеют дело каждый раз с отдельно взятым, а не статистическим больным, и средним величинам доверяют не вдруг. Часами изучал — иначе не назовешь — пульс пациента китайский врач сотни лет назад, улавливая тончайшие изменения процессов самоуправления организма. Пятнадцать видов сердечных аритмий и сейчас может различить по пульсу опытный кардиолог. Такой навык граничит с искусством, приобретается десятилетиями и требует определенных способностей. Такой диагноз несет печать мастера, оттиск личности врача, он иногда кажется гениальным субъективным озарением. Но на самом-то деле это великолепное ощущение того, что нормально, а что нет. Определить «норму» численно, свести ' к цифрам опыт и интуицию, а заодно хотя бы начерно объяснить механизм связи «пульс — болезнь — здоровье» — вот какую задачу решает анализ ритма сердца. Вернемся на минуту к пульсологиуму. / " - - i^^-|~i^ ——г. -^^. I Пулъсологиум Санторио, как он изображен на рисунке XVII века. Равномерность школы — явная ошибка художника, плохо знакомого со свойствами маятника (на самом деле период колебаний маятника пропорционален квадратному корню из его длины) mcfofai ] тшиьса* 1 ■ | ^яз^шот*^ П тйййг file ц ft£»t*&K L J}****,' я , *k*<M*#M- J \aL&hBfh& UU&AjhHtoVl Блок-схема пулъсологиума Санторио Взгляните, около какой цифры остановлен на нашем рисунке индикатор прибора — так было и на оригинальной гравюре 1603 года. Первую норму ритма сердца — 70 ударов в минуту, по 857 миллисекунд между ударами — уста-. новил Санторио Падуанский. Не так давно я точнейшими приборами сосчитал-перепроверил «норму» кардиоинтервалов — промежутков между биениями сердца. Среднее время от удара до удара у здоровых добровольцев колебалось между 680 и 900 миллисекунд. С результатом четырехсотлетней давности ответ сошелся. Но зачем нужно было его проверять? Дело в том, что вообще-то я определял не только среднюю длительность кардиоинтервала, но и еще пять численных характеристик сердечного ритма, а для этого нужно точно измерить каждый, именно каждый, а не средний кар- диоинтервал. Живое не терпит одинакового, поэтому кардиоинтервалы всегда различаются. Численные оценки этой неодинаковости первыми в мире применили цдя анализа ритма сердца советские медики лет двадцать назад в космических исследованиях. Биотелеметрия космонавтов 60-х годов проводилась почти только по электрокардиограммам, а их сильно искажали помехи. Роман Маркович Баевский, тогда еще кандидат медицинских наук, предложил методику вариационной пульсо- метрии, которая позволяла извлечь из этих данных добавочную информацию. 3. Информацию о чем? Сердце чутко отзывается на любую нагрузку, будь то всплеск эмоций или усилие мышц. Но это не вполне точно. На изменение условий отвечают механизмы приспособления всего организма, они управляют всеми системами, и только в том числе (хотя и в первую очередь) — системой кровообращения. То есть ритм сердца не суть, а символ, знак перемен в управлении как здоровым, так и больным организмом. И чем больше численных характеристик ритма пульса мы изучим, тем тоньше будем знать особенности работы всех систем регулирования. Сегодня, например, известно, что критическое состояние, которое мы вслед за врачами называем стрессом, сопровождается, а точнее — опережается 37
(и это крайне важно, потому что позволяет предсказывать срыв) изменением ритма сердца. Не только и даже не столько учащением пульса, сколько резким выравниванием его: интервалы между ударами сердца делаются почти одинаковыми. Вот когда бытовые понятия дают осечку: мы склонны считать, что под нагрузкой ритм сердца «сбивается», а он просто вместо привычно неровного становится непривычно ровным. К врачу, который обследует больного, как к штабному офицеру, информация приходит неполная, противоречивая и с опозданием, а выводы надо делать быстро и без ошибки. Разумеется, штаб держит под контролем всю свою связь и старается перехватить чужую. И медики контролируют системы управления организма, но — увы! — им адресаты и отправители, шифры и коды едва известны. Все же, как опытному штабнику о многом говорит сам факт переговоров, так врачу достаточно узнать, что в крови появился сигнал химического управления — адреналин, чтобы сделать вывод: усилена гормональная регуляция; организм, быть может, контратакует некую серьезную опасность. Правда, чтобы выявить такой сигнал, нужен сложный биохимический анализ; пройдет не один час, пока результаты лягут на стол врача. А время не ждет, состояние больного может меняться быстро. Учтем еще, что канал химического управления для человека не основной — это вам не амеба. Срочная информация и сигналы немедленного действия мчатся по нервному волокну. Вдобавок нервы передают сигналы не одной, а двух раздельных систем: симпатической и парасимпатической. И этого мало: обе системы нервного управления связаны с органом химической регуляции, например с надпочечниками. Продолжая военные аналогии, можно сказать, что если вещества гуморального управления — это посыльные, то команду «на выход!» они получают по телефону — нервному волокну. Сигналы гуморальные (медленного управления), симпатические и парасимпатические (быстрого управления), таким образом, тесно связаны между собой, управляют всеми важнейшими органами и, конечно, сердцем. Повторим выводы. Во-первых, ритм сердца — механизм приспособления, точный и быстрый. Во-вторых, ритмом сердца управляют все три регуляторные системы: гуморальная, симпатическая и парасимпатическая. Следовательно, подробное изучение сердечного ритма поможет нам исследовать тонкости самоуправления организма. 4. Оказалось, кроме того, что сердечный ритм по-разному отзывается на сигналы от каждой из систем управления. Так, при изменении уровня гуморального сигнала — концентрации активных веществ в крови — изменяется частота пульса, но не меняется ритм, то есть разброс кардиоинтервалов вокруг основной частоты. За такой разброс отвечает электрохимия симпатической и парасимпатической регуляции. Это подтверждает изящный опыт. Вечной мученице физиологии — собаке подсаживают второе сердце, тщательно соединяя все сосуды, но не сшивая нервов. Собака живет, при физической нагрузке оба сердца бьются чаще. Но «родное» сердце, которым управляют все три системы, имеет разброс по частоте, промежутки между его ударами неодинаковые. Чужое, лишенное нервных связей сердце бьется механически, как маятник, а как только с кровью к нему приходит химический сигнал об увеличении нагрузки, оно прямо-таки квантовым скачком учащает сокращения, сохраняя их неживое постоянство. Проводя, как говорят физиологи, «менее острые опыты» — частично выключая лекарствами симпатическую или парасимпатическую регуляцию, удалось показать, что гуморальная и симпатическая система несут к сердцу управляющую информацию, а действие парасимпатической вносит «шум». (Разумеется, это даже не первое, а нулевое приближение. То, что мы назвали «шумом», на деле — работа особого контура автоматического регулирования сердечной деятельности. Когда этот контур разлажен, появляются неприятные, а иногда опасные аритмии. Вот почему практические врачи и даже теоретики- физиологи недолюбливают кибернетические модели. Им кажется^ и часто правильно кажется, что кибернетики с водой выплескивают ребенка.) Теперь можно попытаться объяснить реакцию сердечного ритма на стресс — повышенное напряжение регуляторных систем. Влияние гуморальной систе- 38
мы — выброс адреналина — приводит к учащению пульса. А когда мощные серии импульсов из симпатической системы управления превозмогут парасимпатический автоматизм, выровняется ритм. Анализируя кардиограмму — последовательность кардиоинтервалов, можно выразить степень регуляторного напряжения числом. При нынешнем развитии микроэлектроники этот расчет происходит одновременно с записью ЭКГ, автоматически. Можно передать кардиограмму и в большой вычислительный центр по телефону или по радио за десятки и сотни километров. Такие биотелеметрические системы действуют у нас в стране, продолжая на земле «космический» этап анализа ритма сердца. Классический пример стресса — большая кровопотеря. Чтобы отвести немедленную опасность для жизни, организм принимает срочные меры: перераспределяет оставшуюся кровь, в первую очередь обеспечивая головной мозг, учащает дыхание, усиливает воспроизводство крови. Для этого надо отключить автоматические контуры, которые не справляются с непривычной ситуацией, быстро передать много противоречивых для обычной обстановки сигналов и поддерживать высокую интенсивность управления. Как скажется такая перестройка управления на ритме сердца? Попробуем предсказать. Перед нами две гистограммы — распределения длин кардиоинтервалов. Первая — у здоровой собаки. При стрессе следует ожидать усиления гуморальной и симпатической регуляции и ослабления парасимпатического автоматизма. Другими словами, после потери крови гистограмма должна сдвинуться вправо (учащение пульса) и сузиться (уменьшение разброса, выравнивание ритма). Смотрим на вторую гистограмму. Мы не ошиблись: крови не хватает, и — прав поэт! — «пустое сердце бьется ровно». И часто. Понимаю читателей, собачку, конечно, жалко. Но подумаем, например, о жертвах автокатастроф. Быстрое определение объема кровопотери — задача первого ранга для врача «Скорой помощи». Оценить по ритму сердца тяжесть травмы — выразить числом учащение и выравнивание пульса, «индекс напряжения» — можно буквально за полминуты, был бы электрокардиограф и вычислительное устройство. Пока все это ручной работы, но вот-вот появятся серийные коробочки со встроенной программой — анализаторы ритма. Исчезнет нужда и в кардиографе: соединенный с микроЭВМ датчик пульса попросту надевают на палец пострадавшего. Но анализ ритма сердца нужен не только врачу «Скорой», работающему на грани жизни и смерти. Точная оценка распределения кардиоинтервалов — инструмент выявления любых пороговых состояний, будь то грань «болезнь — здоровье» при массовой диспансеризации или возможность осложнения при сильном лечебном воздействии. Одно из таких мощных терапевтических воздействий — гипербарическая ок- сигенация, лечение кислородом под давлением. Мы решили применить вариационную пульсометрию в бароцентре Боткинской больницы, чтобы выяснить, не слишком ли напряжены системы регуляции больного перед сеансом в барокамере, предсказать, не произойдет ли осложнения у данного конкретного больного. Цель была выбрана точно. Но путь к ней мы стали прорубать* с кавалерийской лихостью. Сразу на двух ЭВМ больницы принялись и за обсчет записанных в бароцентре кардиограмм, и за разработку автоматического управления гипербарической оксигенацией в зависи- aa&ffitetbJtrtfi*' ^саМ^^^Ц1^^^ Гистограмма пульса здоровой собаки Гистограмма пульса собаки после кровопотери 39
мости от изменения индекса напряжения. Через три месяца мы поостыли, спешились и поняли, что одним индексом напряжения не обойтись, а до автоматизации нам еще далеко-далеко. Два месяца ушло, чтобы переформулировать задачу и добыть новые приборы, с Потом полгода измерений. Каждый день до боли в глазах снимали замеры с такого приятного на первый взгляд зеленого экранчика. Сотни замеров. Потом первая обработка результатов, вторая, третья... И вот оно, есть! У всех пациентов с первыми слабыми признаками осложнений — одни и те же параметры ритма сердца. Случайная удача? А еще полгода, которые ушли на подбор шести параметров вместо одного? А как пришлось придумывать седьмой и отбрасывать два па-" раметра, оказавшиеся неинформативными? А потом проверять результат еще четыре месяца, потому что надо было «набрать достоверность», чтобы строго доказать, что все это не случайное совпадение? Вот теперь можно и поглядеть, как происходит прогнозирование. Говорят, лучше один раз увидеть. Наш старенький флигелек утоплен в больничном парке, как кнопка, в панели. Две березки влезли даже на фронтон и пытаются расшатать мертвую кирпичную кладку. Снаружи — девятнадцатый век, а летом, когда диства гасит автомобильный гул и заливаются птицы, пожалуй, даже восемнадцатый. Но внутри... Зал сияет желтым кафелем. На ночь включаются кварцевые лампы-стерилизаторы, их фиолетовый свет и привычного человека наводит на мысли о звездных мирах и космических путешествиях. Непривычного же гостя интерьер приводит в должное состояние и среди бела дня. Отечественная лечебная барокамера похожа на одноместную подводную лодку, импортная — как жюльверновский снаряд, вся в иллюминаторах. Приборов, верньеров и кнопок не счесть, одних экранов три штуки. На кардиоскопе, натурально, ЭКГ; на экране аналог-кода — гистограмма интервалов, картинка из вертикальных столбиков наподобие символа Московской Олимпиады. А дисплей в полметра по диагонали зажигает-пишет команды вроде «введите информацию о пациенте», отчего пациента, ожидающего своей очереди, кидает из оторопи ,в трепет. Многие из этих красот происходят от нашего несовершенства. Например, изобилие экранов. Вместо того чтобы передавать электрокардиограмму сразу на полную обработку в ЭВМ, многоцелевой и поэтому очень недешевый прибор — аналог-код измеряет кардиоин- тервалы и растит на своем экране столбики распределения интервалов по длительностям. Потом мы по сетке измеряем координату и высоту каждого столбика и, нажимая на клавиши дисплея, вводим данные в ЭВМ, которая рассчитывает параметры гистограммы и сравнивает их с нормой. Автоматизация наполовину: как грустно шутят специалисты, «нажал кнопку — спина мокрая». Система «человек — ЭВМ». Далеко ли мы ушли от Санторио? Однако посетителей, которых к нам водят, чтобы похвастать перед ними медицинской кибернетикой, все это нажимание кнопок очень увлекает, а когда на экране дисплея' всплывает ответ — колонка цифр и вывод: «норма» или «риск», минимальная реакция экскурсантов — сдержанное восхищение. 6. Сейчас, когда первые радости от успехов позади, пора признаться, что ничего особенного мы не открыли. Изучение пограничных состояний с помощью анализа ритма сердца не раз обосновыва;! и в статья х, и в монографии тот же Роман Маркович Баевский, теперь уже профессор. Новое приложение метода — да; новый- подход к методу — может быть. Все-таки мы обошлись одной только вариационной пульсометрией без перекрестного контроля и получили однозначный результат, что не так уж часто в клинической медицине. Хоть и выдумали некоторым образом велосипед, но зато одноколесный и с моторчиком. И еще. Мы научились совместной работе. А это значило, что врачи-клиницисты, которые цифирь с детства не переносят (может, потому и в медицинский пошли), должны были мне, инженеру, на слово поверить, что непонятные «центральные моменты» и корреляции позволят им предсказать осложнение. При почти полном разноязычии: формулы, которые несомненны для инженера, врачу непонятны. Поэтому каждую промежуточную задачу надо было переводить на язык формул, а каждый вывод делать, от формул увертываясь, но сохраняя точность — только она могла 40
обеспечить главный принцип врачевания: «не повреди». Главное было — не пропустить осложнений, пусть ценой перестраховки. Что же, достигли. На три сотни сеансов семнадцать раз предсказали риск, и на эти семнадцать раз пришлись все пять случаев осложнений, которые действительно произошли. Остальные двенадцать — перестраховка. «Отменять все семнадцать сеансов — это еще надо посмотреть. Людей лечим, как им отказывать?» — справедливо сказали врачи. А освоившись с результатами, они в один голос заявили, что при таком малом числе незначительных осложнений овчинка выделки не стоит. Допустим, им не нравится трудоемкость методики. Это дело поправимое: получим простой и надежный серийный приборчик — станут работать без возражений. Но врачи, наконец, возлюбившие число, вошли во вкус и добавляют, что надо вообще не отрицательным эффектом заниматься, а напротив — положительным, численной оценкой хода лечения в барокамере. Добрые и прогрессивные люди в белых халатах угрожают новой пыткой непонимания, обращаются со мной, как инквизиторы с Галилеем. Впрочем, взаимно; они еще не догадываются, как им придется мучиться, точно определяя, что такое положительный эффект, а потом скрипеть зубами, привыкая к методике оценки. Но если по совести,— я не могу похвастать, как Галилей, моральной победой. Справедливость на стороне сердца, а не однообразно безупречного математического маятника, дело которого — быть лишь средством, моделью для бесконечного живого разнообразия. Результат Импульс есть, требуется завод- изготовитель! В январском номере этого года была напечатана статья «Импульс чистит поверхность» — о системе ЭИПОС (сокращение от «электроимпульсная противообледени- тельная система», так как первоначально она предназначалась для борьбы с обледенением и сосульками). Как явствовало из статьи, область применения ЭИПОС оказалась значительно шире. Бесконтактная очистка поверхностей от намерзших и налипших веществ может значительно повысить производительное ть труда в промышленности и на транспорте, сделать очистку безопасной, ликвидировать ручной труд на многих участках — там, где и по сей день очищают трубопроводы, бункеры и стенки аппаратов кувалдой и лопатой. Кроме того, электроимпульсные системы помогают интенсифицировать некоторые технологические процессы. В конце статьи был дан адрес лаборатории ЭИПОС. Результаты на 1 марта: около 400 письменных запросов от предприятий и организаций и примерно столько же запросов телефонных. В электроимпульсной системе заинтересованы предприятия самого разного профиля: от Чернораменской птицефабрики Горьковской области и Суджанского маслозавода Курской области до Магнитогорского металлургического комбината и На- воийского объединения «Азот», от «Арктикугля» на Шпицбергене до Ферганской ТЭЦ, от Магадан- ГЭСстроя до курорта «Бело- куриха» в Алтайском крае. Причем все хотят поставить у себя ЭИПОС сейчас, немедленно. Но: авторы разработки и редакция уточняют — систему ЭИПОС никто пока не изготовляет серийно. Есть утвержденные образцы разной мощности и различного назначения, есть вся техническая документация, есть акты испытаний. Нет только предприятия, которое взялось бы изготовлять — разумеется, в интересах многих и не без пользы для себя — разработанные лабораторией устройства. Они представляют собой, как принято говорить, электротехническую продукцию средней сложности и состоят из зарядно-накопи- тельного устройства с релей- но-тиристорным управлением и рабочего органа — пластины из пластика, в которую запрессован проводник. И только. Уважаемые руководители ведомств и директора предприятий, выпускающих электротехнику, приборы, радиоэлектронику! Журнал обращается к вам с просьбой помочь маленькой лаборатории запустить в производство ее разработку, в которой остро нуждаются сотни предприятий. Потребность можно прикинуть: 400 писем, столько же звонков, плюс кто-то не узнал или не успел написать — скажем, 1000 штук на первых порах. Дальше, вероятно, больше. Ждем деловых предложений. Импульс налицо, требуется завод! Пишите в редакцию «Химии и жизни» или в лабораторию ЭИПОС НИИ приборостроения Госкомгидро- мета СССР: 125124 Москва, ул. Расковой, 20. 41
Вовсе не роса Академик АН УССР А. М. ГРОДЗИИСКИЙ Вот колышется острая былинка; поутру на самом ее кончике дрожит капля. Дальше еще и еще. Почему у злаков капли сверкают только на острых кончиках листьев? Даже на широченном листе лопуха утренние капельки сидят тоже на острых уголках. И у одуванчика, и у мать-и-мачехи — тоже. Что это? Ведь роса более или менее равномерно окутывает все растение, а на острых зубцах листьев вообще не может удержаться. Действительно, эти капли вовсе не роса. И вовсе не редкость. Просто мы привыкли просыпаться, когда ветер и солнце уже просушат листья. Право, стоит подняться до зари и, освещая листья фонариком, посмотреть, как зарождаются и растут эти блестящие капельки. Их появление обычно объясняют тем, что иногда корни поглощают из почвы больше воды, нежели успевают испарить листья, особенно ночью, когда воздух влажнее. Излишек воды выходит через специальные отверстия-желёзки на зубчиках или острых кончиках листьев. Эти желёзки, так называемые гидатоды, и порождают каплю. В ученом мире это явление назвали гуттацией (от латинского gutta — «капля»). Капельки на листьях сверкают не только у степных и луговых трав, но и у пшеницы, ржи, ячменя, кукурузы, помидор, огурцов и многих других растений. Даже деревья временами способны к гуттации, правда, кроме хвойных — сосны и ели, у которых слишком слабое корневое давление. А вот комнатные растения, например из семейства ароидных — алоказия, монстера или арум, плачут не по утрам, а перед дождем. Объясняется это просто: перед дождем растет влажность воздуха, испарение с листьев слабеет и излишек воды выдавливается через гидатоды. Биолог Н. Г. Холодный описал случай, когда в июне во время половодья на Днепре при безоблачном небе с веток громадных полузатопленных верб столь густо падали капли, что казалось, будто под деревьями идет дождь. Он принял Это за гуттацию, но, наверное, причиной тому была работа ци кадок-пен ниц, которые дают обильную жидкую слизь на пораженных растениях. Ведь немолодые, полностью развитые листья на старых деревьях неспособны к гуттации — они испаряют даже слишком интенсивно. Капельки на могучей липе и конском каштане я видел только раз — на почках, которые едва начали распускаться. Зато на молодых побегах роз они Часты и обильны, как и на молодых побегах жасмина. Некоторые растения очень любят украшать себя сверкающими капельками, например так называемое петушиное просо. Загляните утром под куст такого бурьяна. Земля под ним мокрая, будто кто-то ее хорошо полил. Сильно плачут хвощ полевой и мокричник. Плач растений извечен и идет по своим правилам. Мне с В. В. Осычнюком удалось проследить нечто вроде закономерности: на юге Украины, где весна сухая, плачут по ночам растения примерно трети видов, которые здесь встречаются, а на севере Украины — растения более чем 80 % видов. Очень активна гуттация в мае, но мне довелось видеть ее на злаках — еже сборной и других — уже в феврале и марте и даже в декабре, в оттепель. С этим плачем мы даже экспериментировали. Так, мы сеяли овес в самой обычной жестяной банке из-под консервированного сгущенного молока, а когда он всходил, поверхность почвы заливали растопленным парафином. Если банку перевернуть вверх дном, то гуттацион- ные капли, которые появятся на проростках, будут стекать в подставленную посуду и можно их собрать для анализа. Поливали же мы всходы через отверстия, пробитые в дне жестяной банки. С помощью камеры, где легко варьировать условия, удалось выяснить, что интенсивность гуттации зависит не только от работы корней и влажности воздуха. Например, то или иное освещение проростков или их окуривание газообразными испарениями других растений (фитонцидами), которое еще никак не повлияло на корни, то усиливало, то сдерживало появление капелек. 42
Значит, гуттация отнюдь не только нечто вроде предохранительного клапана для избавления от избытка воды, как утверждают учебники по физиологии растений. Надземная часть быстро передает команду корням, которые работают не сами по себе, а достаточно согласованно со стеблем и не делают ничего лишнего. Ведь в растении, как и в животном организме, идет постоянный обмен веществ между органами и клетками. Особенно важна связь между корнями и листьями, для чего, собственно, и необходимо восходящее движение воды. Дойдя до листка, влага должна или испаряться, или капать с кончиков листьев на землю, потому что нисходящего движения воды в растениях почти нет. Известный венский физиолог Г. Мо- лиш убедился, что молодые побеги бамбука, пробиваясь сквозь твердый сухой грунт, размачивают его каплями, которые появляются на остриях подземных побегов. Возможно, и наши злаки, прорастая, поступают так же. Но гуттация к этому отнюдь не сводится. Так, некоторые мхи приспособили ее для полового размножения. В их мужских половых органах — антеридиях образуются сперматозоиды, которые в капле дождя или росы двигаются к женскому архе- гонию, где и оплодотворяют яйцеклетку. Так вот, мхи некоторых видов не ждут, пока капля упадет в нужное место, а создают ее сами с помощью гуттации. И кроме всего прочего, растения при гуттации избавляются от лишних веществ — в литре их слез содержится до 2500 мг сухих веществ. Здесь самые разные соли, но особенно много гл юта ми новой кислоты и другой органики. Когда капли высыхают под лучами солнца, осадок, который остается, может обжечь листья, вплоть до того, что на них появляются бурые пятна и некротические отверстия. А как сказывается гуттация на человеке, животных и других, соседних растениях? Увы, это еще неизвестно. Более того, мы пока не знаем и всех причин, ее порождающих. Так что плач растений — вещь серьезная.
I exu— u>i iim и природа Нефть, море, корабли 1; «Стоять в готовности!» «На танкере «Мардакяны» — взрыв, пожар, есть травмированные и обожженные,— гласило сообщение.— В море вытекло около 50 тонн нефтепродуктов, утечка продолжается»... Нет страшнее пожара, чем пожар на нефтяном танкере — плавучей цистерне с горючим. А для моря утечка нефти из поврежденных танков страшнее пожара. На самом деле, однако, на этот раз морю не грозила опасность. Тревога была учебная:, на Каспии, в районе Баку, шли учения экспедиционного отряда аварийно-спасательных и подъемно-транспортных работ Каспийского морского пароходства. А ликвидация условного нефтяного разлива была, наравне со спасением людей и тушением пожара, одной из главных задач учений. Такие учения, в которых участвуют и спецподразделения для борьбы с аварийными разливами нефти, проводятся у нас регулярно — на них проверяется готовность спасательных служб во всеоружии встретить любые, самые трудные и неожиданные ситуации, какие могут возникнуть в море. А от него можно ожидать всяких неприятных сюрпризов: об этом еще раз напомнила катастрофа 1981 года в порту Клайпеда, когда из разбившегося английского танкера «Гло- бе Асими» вытекло в море больше 16 тысяч тонн мазута*. И вот очередная репетиция — в Баку. В короткий срок на место «аварии» были доставлены люди и техника — это не так уж мало, если учесть, что в учениях участвовали 17 судов, авиация, различные береговые службы. С танкера быстро эвакуировали «пострадавших», потушили пожар. Условное нефтяное * См. «Химию и жизнь», 1982, № 5. пятно, разлившееся вокруг аварийного судна, оконтурили плавучими дымовыми шашками, которые сбросили с гидросамолета; чтобы оно не расплывалось, его окружили боновым заграждением (а развернуть боны быстро и правильно — дело непростое). Оставалось собрать разлитую нефть, а остатки обработать с воздуха поверхностно-активными веществами, которые превращают сплошную нефтяную пленку на воде в отдельные мельчайшие капельки, рассеивающиеся в водной толще: они намного быстрее разлагаются под действием природных факторов. И вот с этими, едва ли не самыми важными пунктами программы учений дело не заладилось. Прежде всего, не удалось как следует использовать авиацию. Ей — впервые на гаких учениях — предстояло сыграть важную роль; однако в последний момент возникли неожиданные препятствия чисто бюрократического свойства, и дебют не состоялся: не были выпущены на химобработку разлива вертолеты, пришлось отменить высадку на танкер с гидросамолета аварийной партии... Это, положим, еще полбеды: надо думать,- что, если случится не учебная, а действительная катастрофа, чрезмерную чиновничью приверженность к параграфам инструкций удастся преодолеть. Хуже другое: как показали учения, в распоряжении спасателей пока еще по-прежнему нет достаточно надежных и производительных средств сбора нефти с поверхности воды в открытом море. ПОРТОВЫЕ САНИТАРЫ Помните, как в сказке Чуковского: «А лисички взяли спички, к морю синему пошли, море синее зажгли»? То сказка, а вот ветераны Одесского порта до сих пор рассказывают, как лет двадцать пять назад прямо здесь, в порту, наполовину выгорел пароход, только что вышедший из ремонта: кто-то выбросил за борт пучок горящей пакли, и море вправду загорелось, потому что вода у причала была покрыта толстым слоем не то мазута, не то солярки... Случай, конечно, редкий. Но даже если не говорить о таких крайностях, портовые акватории всегда были самыми грязными закоулками моря: именно здесь в воду в наибольшем количестве лилась и сыпалась с судов и с берега разнообразная грязь. И именно с пор- 44
товых акваторий всерьез началась очистка моря от плавающей нефти. В 1967 году в Одесс ком порту по- явился первый «морской дворник» — судно-нефтемусоросборщик, построенное по проекту Черноморского центрального проектно-конструкторского бюро (ЧЦПКБ), головной на нашем флоте организации по морской водоохранной технике. Как показала многолетняя практика, конструкция оказалась весьма удачной. В носовой части корпуса суденышка, на уровне воды, сделан вырез, через него поступает забортная вода. Подвижная заслонка отсекает верхний, 3—4- сантиметровый слой, самый грязный, где плавает и нефть, и мусор. Эта смесь поступает в ванну, которая занимает большую часть судна,— здесь мусор извлекают, а нефть отстаивается, и насос перекачивает ее в сборные емкости. В общем, полезнейшее суденышко: достаточно производительное, маневренное, способное залезать в самые неудобные уголки между судами или у причалов, протискиваться под швартовами — и собирать с четырехметровой (а в последней модификации и с восьми метровой) полосы воды до 90 % плавающей нефти и нефтепродуктов. Около двух сотен нефтемусоросбор- щиков несут постоянную вахту в торговых и рыбных портах страны, обслуживая сотни квадратных километров акваторий и собирая за год примерно 20 тыс. тонн нефти и десятки тысяч кубометров мусора. Больше двух десятков наших НМС закупили зарубежные страны, в том числе ФРГ и Финляндия. А пять лет назад один из представителей этой многочисленной эскадры был командирован из Одессы за океан, где успешно прошел официальные испытания в государственном бассейне Агентства по охране окружающей среды США и получил высокую оценку. Да и без всяких специальных испытаний очевидны плоды каждодневного труда скромных морских санитаров: пройдя не один километр по причалам Одессы и Ильичевска, автор свидетельствует (а всякий посетитель этих портов может подтвердить), что вода у причалов, как это ни странно, в общем совсем чистая... Один большой недостаток есть у нынешних НМС: они хорошо работают только в тихую погоду. На волне высотой больше 30—40 см их нефтесбор- ные устройства теряю г эффективность: вместо того чтобы снимать, как сливки с молока, только верхнем слой воды с нефтью, они забирают слишком много чистой воды, а нефть на три четверти остается в море. Поэтому местом работы НМС пока остаются закрытые акватории портов. Правда, совершенствование конструкции НМС продолжается. На кафедре гидравлики и водных исследований Одесского института инженеров морского флота (ОИИМФ), которой руководит профессор В. Ю. Мазур, в последние годы была впервые разработана теория поведения нефтяной пленки в потоке воды, и теперь на основе этой теории здесь создаются принципиально новые нефтесборные конструкции. В лаборатории кафедры уже бултыхаются на искусственной волне их прообразы. Такими устройствами будет оборудован головной образец модернизированного НМС — он сейчас строится на том же Жданов- ском судоремонтном заводе, со стапелей которого в свое время сошел самый первый наш нефтемусоросборщик. Новые НМС уже не будут привязаны к закрытым акваториям: они смогут работать на волне высотой 70—80 см, то есть выйдут на рейд, где они тоже нужны. Но если говорить о ликвидации нефтяных разливов в открытом море, где они чаще всего и случаются, то тут и эти' новые НМС, к сожалению, ничем помочь не могут. Тут нужно что-то другое. ПЕРВАЯ ЛАСТОЧКА ИЛИ ПЕРВЫЙ БЛИН? У каждого типа судов есть своя традиционная окраска. У «пассажиров» или, скажем, «научников» надстройка, а часто и корпус — белые, у военных кораблей — защитно-серые, у вспомогательного флота — буксиров, бункеровщиков, спасателей — ярко-оранжевые. Но есть ол,но судно с надстройкой необычного цвета — небесно-голубой. На ней литая доска, на которой написано: 45 МНОГОЦЕЛЕВОЙ ПРИРОДООХРАННЫЙ КОМПЛЕКС — ТЕПЛОХОД «СВЕТЛОМОР» Оборудован на верфи Арсенале Триестино Сан-Марко (Италия) по проекту Черноморского центрального проектно-конструкторского бюро
Это и есть известный «Светломор», первое в мире крупное природоохранное судно, специально предназначенное для ликвидации аварийных разливов нефти в открытом море. По замыслу конструкторов, «Светломор» должен справиться с любым, самым большим разливом. Для переоборудования был взят отслуживший свой срок серийный танкер типа «Казбек». На нем установили разработанные при участии того же ОИИМФа — главной исследовательской базы ЧЦПКБ — неф- тесборные устройства, мощные насосы, оригинальную систему отделения нефти от воды в приемно-отстойных емкостях, приспособления для обработки загряз- ^ ненной поверхности моря химическими препаратами — в общем, всю самую передовую технику, какую только можно было придумать 8—9 лет назад, когда шло проектирование. Согласно проекту, нефтесборные устройства «Светломора» могут захватывать полосу воды шириной около 60 м (а с дополнительной 2 46
1 Портовый нефтемусоросборщик. Больше двух сотен таких морских дворников несут службу е портах страны 2 а Светломор» — первое в мире крупное природоохранное судно. Развернутые тралы позволяют собирать нефть с 60-метровой полосы моря, а выносные разбрызгиватели предназначены для обработки поверхности воды химическими препаратами 3 В боевых условиях «Светломор» пока еще не испытан; в ожидании нефтяного разлива он выполняет более прозаическую, но тоже нужную работу — отмывает от нефтяных остатков топливные танки других судов 4 Мощное насосное и паровое хозяйство «Светломора» (на фото — один из восьми его технологических постов) позволяет быстро обрабатывать даже самые крупные суда системой бонов и гораздо больше) и собирать с нее до 800 т нефти в час при 80 %-ной эффективности сбора. И работать он может на полутораметровой волне. Казалось бы, чего уж лучше? Однако с тех пор, как в 1978 году «Светломор» вступил в строй, не утихают споры, что же он такое: первая ласточка, возвестившая о рождении современного природоохранного флота, или всего лишь инженерный эксперимент, не имеющий перспективы? Естественно, «Светломор», как и многие другие первенцы в технике, не избежал целого букета «детских болезней». Это и сложная конструкция и недостаточная прочность бортовых тралов, направляющих нефть к приемным устройствам («Все на тросах, на веревочках,— говорят моряки,— это, простите, как на дамском белье подвязки: давно уже не носят!»); и низкая скорость на переходах, а на малом ходу — неудовлетворительная маневренность; и раз- 4
личные неудобства в обслуживании специальных устройств. Некоторые из недостатков удалось устранить, другие, в силу особенностей судна, неизбежны, и с ними приходится мириться. Скептики выражают сомнения и в возможности достигнуть в реальных условиях весьма высокой — 80 %-ной эффективности сбора нефти, предусмотренной проектом (зарубежные специалисты считают, что если удастся собрать половину разлитой нефти, то и это отличный результат). Спорить с ними трудно: ведь единственный нефтяной разлив, на котором довелось работать «Светло- мору»,— полсотни тонн на государственных приемочных испытаниях. Тогда, правда, действительно удалось собрать почти 80 %. Но в настоящем деле «Светломор» так еще и не испытан: на его несчастье (хотя вообще-то этому можно только радоваться), за все годы его службы ни одного большого разлива просто не случилось поблизости. Заметьте — именно поблизости. Максимальная скорость «Светломора» 11 узлов, около 18 км/час. Стоит он в Ильи- чевске. Отсюда до Севастополя почти 15 часов хода, до Новороссийска вдвое больше, до Батуми больше 50 часов; да еще стоит он в суточной готовности, то есть в море может выйти через 24 часа после получения приказа. А если катастрофа случится не на Черном море, а где-нибудь на Балтике? Туда и выходить не стоит — все равно не поспеть. Берега нашей страны омывает дюжина морей, относящихся к трем океанам. Ясно, что одному «Светломору», будь он даже воплощением всех совершенств, проблему аварийных разливов не решить. Но тогда зачем он? Нет, кое-какую полезную службу «Светломор» уже, в общем, сослужил. Многому научили моряков и конструкторов ежегодные учения с его участием; на нем прошли испытания различные устройства и отдельные элементы нефте- сборных систем, доказавшие свою принципиальную работоспособность. С другой стороны, конструкторы предвидели неизбежность длительных простоев «Светломора» в ожидании боевой тревоги, и на этот случай предусмотрено, что судно может нести и другие обязанности. Например, используя свои обширные отстойные емкости, мощное паровое и насосное хозяйство, выполнять функции плавучей зачистной станции — отмывать от нефтяных остатков грузовые и топливные танки других судов. Этим он пока что и занимается, стоя на рейде Ильичевского порта. Дело, конечно, тоже полезное и даже небезвыгодное: в 1984 году «Светломор» принес 300 000 рублей дохода. И все-таки — как не вспомнить грустную старую песенку Булата Окуджавы о бумажном солдатике, веселом и отважном: Он переделать мир хотел, чтоб был счастливым каждый, а сам на ниточке висел: ведь был солдат бумажный... Стоит «Светломор» в суточной готовности на рейде Ильичевского порта и ждет не дождется приказа на выход в море. Мечтает о таком приказе команда, мечтают, наверное, про себя и конструкторы. А он, судьбу свою кляня, не тихой жизни жаждал и все просил «Огня! Огня!..» Хотя бы один разлив — и тогда «Светломор» получит свой шанс доказать, что никакой он не бумажный солдатик. За какие-нибудь несколько часов окупятся тогда долгие годы стояния на приколе. Но нет и нет разлива — право, даже жалко... «ДЛЯ СЛЕДУЮЩЕГО ПОКОЛЕНИЯ» Н ет, этот заголово к не о значает, что решение проблемы нефтяных разливов в открытом море суждено увидеть только нашим потомкам. Решать-то ее все равно нужно сегодня, в крайнем случае завтра. Речь идет о другом. В ЧЦПКБ ведется список авторских свидетельств на изобретения в области водоохранной техники и 'технологии, принадлежащие работникам бюро и сотрудничающих с ним организаций. Список солидный, под сотню номеров, да и качество разработок внушает уважение: по свидетельству специалистов, созданные здесь конструкции и технологические процессы находятся, как правило, на уровне лучших мировых образцов. И вот в этом списке против многих его пунктов стоят пометки: «планируется для следующего поколения», «планируется на перспективу». Как же представляют себе здесь будущее поколение природоохранных судов? Конечно, на первый взгляд лучше всего было бы на каждом морском бас- 48
сейне иметь по «Светломору». Но судно это большое, сложное, где их столько построишь? Сейчас в ЧЦПКБ идет проектирование нового типа природоохранного судна. Это будет что-то вроде мини-«Свет- ломора»: поменьше и попроще. Таких судов можно построить много, и действительно разместить их по всем бассейнам — так, чтобы на каждый разлив можно было направить сразу несколько. «Массовое применение сравнительно простых средств» — так формулирует стратегию борьбы с нефтяными разливами главный конструктор ЧЦПКБ по водоохранной технике А. Я. Державец. Мини-«Светломоры» должны стать главным средством ликвидации разливов. А помогут им и рейдовые НМС нового поколения, и разнообразные простейшие нефтесборные приспособления — навесные, которые можно будет устанавливать на обычных танкерах, бункеровщиках, спасателях и разворачивать в случае необходимости. Пусть каждое из таких устройств соберет и не так уж много нефти, но что-то соберет, а все вместе, работая одновременно на обширных площадях, они смогут одолеть любой, даже крупный разлив. Будущая система нефтесборных средств для ликвидации аварийных разливов уже приобретает очертания. Рождаются и новые формы организации дела. Недавно при Министерстве морского флота СССР организована Государственная специализированная служба по ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов в море (Госморспец- служба); здесь будет сосредоточено руководство природоохранным флотом и спецподразделениями, здесь будут координироваться работы по созданию новых технических средств охраны моря. Задачи непростые, но решать их нужно не откладывая: пока добывается нефть на суше и в море, пока перевозят ее танкеры по океанам, нельзя забывать старого девиза спасателей: «Стоять в готовности!» А. ИОРДАНСКИЙ. специальный корреспондент «Химии и жизни» фото Е. М. Лисаветского Банк отходов Испытаем нетоксичные промышленные отходы, которые содержат либо дадут при выщелачивании (или после специальной очистки) сильные основания рН водной вытяжки не менее 13,7. Симферопольский филиал НПО «Агроприбор». 333004 Симферополь- 4. Киевская ул., 76. Тел. 5-61-31, 7-22-44. Ищем потребителей или технологию переработки шлама, который образуется при нейтрализации сточных вод гальванического производства. Это сернокислые, хлористые, азотнокислые соединения трехвалентного хрома A1 кг на тонну шлама), меди (9,2 кг/т), никеля D кг'т), железа B,8 кг/т), цинка @,3 кг/т); шлам содержит 20 % влаги. Годовой объем — 1000 т. Медногорский электротехнический завод «Уралэлектромотор». 462250 Медногорск Оренбургской области. Черкасский завод химических реактивов им. XXV съезда КПСС выпускает КРАУН-ЭФИР ДИБЕНЗО-18-КРАУН-6, применяющийся в качестве катализатора фазового переноса, для интенсификации процессов экстракции и разделения широкого круга металлов, в том числе щелочных и щелочноземельных, и как исходное соединение для синтеза других краун-эфиров. Реактив выпускается согласно ТУ 6-09-20-19-83. и включен в номенклатуру «Союзреактива». Цена: «Ч» для гидрирования — 145 руб., «ХЧ» — 162 руб. за I кг. Обращаться по адре'су: 257011 Черкассы, ул. 60-летия СССР, Черкасский завод химических реактивов им. XXV съезда КПСС. 49
'ли £**=■■?■" **
Двадцать два отчета академика П. Л. Капицы Академик Петр Леонидович Капица, 1977 год Отчет № 13. Апрель 1940 г. ЖИДКИЙ ВОЗДУХ За последнее время мы добились некоторых успехов в решении проблемы замены цветного металла в холодильной технике. (...) При построении современных холодильных машин, в особенности машин для получения жидкого кислорода, воздуха и для азотно-кислородных разделительных устройств, необходимо применять исключительно цветной металл (латунь и пр.). Невозможность применения обычных сталей обусловливается не только тем, что они сильно корродируют, но главное тем, что при низких температурах черные металлы, такие, как обычные железо и сталь, становятся исключительно хрупкими, почти как стекло, что, конечно, ведет к поломкам аппаратуры (...) Выход из этого положения я уже давно искал в возможности замены цветных сплавов так называемыми аусте- нитными сталями. Эти стали, в которых железо находится в аустенитовой модификации, замечательны не только своей исключительной прочностью, но также и тем, что они полностью сохраняют при низких температурах свою пластичность и корродируют еще меньше, чем цветные металлы. Наиболее распространенная и хорошо освоенная за границей и у нас разновидность этой стали известна под маркой ЭЯ-1 (в основном сплав 8 % никеля и 18 % хрома, остальное железо). Москвичи ее знают как материал для статуи Мухиной на Всесоюзной сельскохозяйственной выставке и как материал для отделки станции метро «Маяковская» (...) Так как основной вес холодильной машины сосредоточен в теплообменниках, конденсаторах и испарителях, то основной вес конструкции сосредоточен в трубах. Поэтому очевидно, для того, чтобы иметь возможность использовать все преимущества аустенитной стали для холодильных конструкций, нужно разработать метод делать из нее трубы с тонкими стенками. Оставаясь тонкими, эти трубы, конечно, должны быть прочными и полностью герметичными. Изготовление тонкостенных труб из цветных металлов уже сопряжено с затруднениями. Но изготовление труб из стали ЭЯ-1 встречает еще большие затруднения, так как ее протяжка исключительно трудна (...) Поэтому для получения этих труб нужно было искать другие методы вместо протяжки. (...) Изложенные обстоятельства привели к попытке разработать у нас в мастерской метод, который позволил бы начать изготовление этих труб посредством электросварки. Нами построен маленький и весьма кустарный экспериментальный станочек для получения таких труб. Мне кажется, что результаты, полученные нами, позволяют надеяться, что выполнять очень тонкостенные трубы разработанным нами методом сварки вполне возможно. Наиболее удачные отрезки от полученных нами труб я при сем прилагаю. Изготовление этих труб больших диаметров теперь идет совсем гладко, и часть их уже работает на нашей новой кислородной установке (...) Разговаривая с рядом инженеров-конструкторов, я выяснил, что они не видели таких тонкостенных трубок, полученных сваркой. Это меня несколько поразило, так как я не усматривал особого достижения в зтой нашей работе. Очень возможно, что в дебрях нашей промышленности уже были получены аналогичные результаты, и я не удивился бы, если бы мы «открыли Америку». Но если и так, то это «не страшно», так как наша работа не заняла много времени: ее производил один мастер, который за- Окончание. Начало см. в № 3, 4.— Ред. 51
тратил два месяца. Но так как эти трубы могут иметь широкое применение в других отраслях промышленности по своим исключительным свойствам, я решил написать об этом более подробно. Наверное, в Экономсовете сосредоточены все сведения о такого рода достижениях нашей техники. Что касается завода «Борец», то на нем готовится к пуску первая установка жидкого воздуха. В ближайшие дни наши мастера поедут ее пускать (...) ЖИДКИЙ КИСЛОРОД Мы еще раз гоняли установку жидкого кислорода, так как нужно было получить еще кое-какие количественные показатели. Измерения, которые мы произвели, показали, что установка по-прежнему работает хорошо и дала такой же чистый кислород, как и в прошлый раз. Теперь эта установка разобрана и переделывается. Тем временем оканчивается монтаж передвижной кислородной установки (...) Отчет № 14. Июнь 1940 г. жидкий воздух За отчетный промежуток самым примечательным было то, что завод «Борец» разрешился после полутора лет от бремени установкой жидкого воздуха. В данном случае его можно уподобить слонихе, у которой, как известно, берет тот же срок произведение на свет нового существа. Это самый длинный срок, известный в животном царстве. Родить-то завод «Борец» машинку сумел, но весь вопрос ■ в том, сумеет ли он ее воспитать и сделать из нее полезную для страны вещь. Тут возникают основные сомнения. Конечно, сделав одну установку, пустив ее в ход, получив первый раз жидкий воздух, заводские рабочие почувствовали некоторое удовлетворение, и поддержать их энтузиазм в данный момент следует. Но установка не простояла и месяца на стенде, как ее уже запродали и делают новую установку. Вся цель завода — возможно скорее сделать 5 установок и таким образом формально выполнить постановление Экономсовета. Для успеха дела я им советовал поступить иначе: первую, сделанную ими установку не разбирать и не продавать, а на ней получить ряд технических показателей, испробовать новшества и усовершенствования, которые завод должен разрабатывать, а также обучать на ней эксплуатационным навыкам тот персонал, который должен будет обслуживать продаваемые установки. Таким образом, когда установка будет смонтирована на каком-нибудь заводе или в каком-либо институте, она попадет уже в руки людей, умеющих с ней обращаться. Такая постановка дела не была бы даже убыточна для завода, так как завод, эксплуатируя эту установку, уже сейчас производил бы жидкого воздуха больше 200 литров за смену и, продавая его по 3 руб. за литр, не только оправдал все затраты на текущие расходы по этому цеху и по конструированию, но имел бы даже значительную прибыль. Но такое сознательное отношение к делу не входит, по-видимому, в политику руководителей завода (...) Есть еще одна крупная трудность для творческой работы на заводе. Когда* пустили первую установку в ход, оказалось, что теплообменники (регенераторы) плохо работают. Разность температур входящего в регенераторы и выходящего из них воздуха", (нёдо- рекуперация) достигала 6°, что вело к большим непроизводительным тратам>,ухолода, в то время как, по нашим данным, она должна была достигать только 1,5—-2°\ Работники завода долго бились над тем, чтобы выяснить причины этого. Ездили т.у.дV м мои работники — посмотреть, в чем дело, но не могли ничего понять. Когда я стал спрашивать наших товарищей подробности устройства установки, оказалось, что все части установки были либо скопированы, либо сделаны под нашим руководством. Только одна часть была сделана по-своему — это электрические переключатели, которые управляли включением и выключением клапанов для выпуска и впуска газов. Завод решил несколько «упростить» нашу конструкцию. Но это «упрощение» как раз и уничтожило те приспособления, которые автоматически обеспечивали нашим переключателям одинаковость периода прохождения воздуха через каждый из регенераторов. Отсутствие этого приспособления сказалось в том, что в один регенератор попадало больше воздуха, чем уходило из него, и, таким образом, естественно, нормальный теплообмен не мог осуществляться. После исправления этого недочета установка сразу заработала нормально, как ей и следовало, а две недели, затраченные на отыскание причин недорекуперации, были затрачены зря. Такое, казалось бы, мелкое, а на самом деле принципиальное отступление могло произойти только потому, что работники завода не понимают до конца, не разобрались достаточно хорошо в теории и значении процессов, происходящих в машине. В таких условиях, конечно, трудно ждать, чтобы они могли сознательно усовершенствовать машину дальше (...) Интересно отметить, что завод выпускает эти установки по 125 000 руб. штука (комплектно с компрессорным оборудованием). Действительная стоимость установки 85 000 руб. 52
Разница в 40 000 руб. составляет вклад заводу на оборудование цеха и на проектирование. После выпуска пяти установок все эти затраты будут уже покрыты, и завод Сможет выпускать эти установки по 85 000 руб. Несмотря на удорожание, страна на каждой установке экономит 370 000 руб. (так как установка старой системы такой же мощности стоит 495 000 руб.), а на пяти установках за этот год экономия достигнет около 2 миллионов рублей. При всем этом курьезно отметить, что завод с гораздо большей охотой изготовлял бы установки старой системы, так как над ними не пришлось бы работать творчески, удалось бы обойтись с гораздо меньшими затратами энергии. А на балансе завода эти установки, в том же количестве выпущенные, составили бы круглую сумму около 2,5 миллионов вместо 625 тыс. рублей, которые дают более усовершенствованные. Таким образом, в суммарном выражении завод проигрывает от того, что он делает более совершенные установки, и никаких побудительных причин для их освоения у него нет. Заказчиков на установки достаточно. Оказывается, что заказчики большей частью заводы, так как жидкий воздух начинает иметь все большее промышленное значение, по-видимому, большее даже, чем мы вначале ожидали. ЖИДКИЙ КИСЛОРОД Большая установка, которая давала нам 99 %-ный жидкий кислород, о которой я писал, находится в переделке (...) Что касается упрощенной установки, то ее испытания велись в продолжение двух последних шестидневок. С первого же запуска выяснилось, что целый ряд интересных явлений еще до конца нами не понят. Это не основные факторы, но как раз те элементы, которые необходимы, чтобы получить ту большую чистоту кислорода, которая сейчас требуется для дыхания человека, а также необходимую производительность. Первые опыты шли неудачно: не удавалось получить чистоту больше 92 % (...) Подняв давление установки до 5 атмосфер против обычных 4,3, мы значительно улучшили ее работу. Чистота жидкого кислорода сразу поднялась до 99 %, что значительно выше технической нормы 97 %(...) Показатели установки (по сравнению с обычными передвижными) ориентировочно выглядят так: обычная транспортная установка сейчас размещается в 2—3 вагонах; только одна кислородная аппаратура ее весит 7,5 тонн; эквивалентная по производительности наша установка весит 600—700 кг (...) Вместо трех вагонов кислородная установка займет только один, она также может быть размещена на автомашине... ГАЗООБРАЗНЫЙ КИСЛОРОД В этом направлении в данный момент ничего не делается. Все силы сосредоточены на жидком кислороде. Отчет № 15. Июль 1940 г. жидкий воздух Ничего особо нового здесь не произошло. На заводе «Борец» произведены две установки (...) ЖИДКИЙ КИСЛОРОД 17 июля 1940 г. тов. Малышев осматривал у нас упрощенную установку, и было решено, что она в том виде, в каком есть, с теми характеристиками, которые ей даны в моем отчете № 14, уже представляет интерес для передвижных установок, и поэтому можно уже поставить вопрос о ее внедрении (...) Вопросы внедрения кислородных установок находятся в центре внимания института, особенно в связи с постановлением Экономсовета. Это постановление предусматривает техническое руководство со стороны института проектировочной и испытательной работой на заводе № 1 ВАТ, куда согласно постановлению передается с завода «Борец» изготовление установок. Опыт технического руководства институтом работой на заводе безусловно представляет большой интерес как по своей новизне, так и тем, что следствием его удачного проведения может быть более тесное сотрудничество научных институтов с промышленностью. Надо отметить, что обычными методами это сотрудничество до сих пор не достигалось. Институт очень серьезно относится к этому опыту. 1) Я выделяю своего заместителя тов. О. А. Стецкую на завод с тем, чтобы она там проводила по крайней мере половину своего времени, имея, таким образом, возможность самой технически руководить работой в цехах. Это обеспечит живой контакт между заводом и институтом. 2) Далее, для повышения квалификационного уровня и сознательного отношения к делу работников завода я буду читать им после возвращения из отпуска лекции. 53
возможно также проведение расчетно-проектного семинара. 3) Регулярно два раза в месяц будут происходить заседания технического совещания нашего института с работниками Главного управления автогенной промышленности для проверки хода работы и регулирования возникающих в связи с этим вопросов. Какие из этих мероприятий окажутся более жизненными и нужными, покажет практика^ и в зависимости от этого они будут меняться (...) Отчет № 16. Сентябрь 1940 г. жидкий кислород После каникул самой важной работой будет испытание новой турбины с двумя подшипниками и ротором со сваренными (с помощью электросварки) лопатками (...) Производительность установки с этой турбиной выросла. По-видимому, мы подошли еще ближе к промышленному типу турбины ...) Наша большая кислородная установка с новой турбиной повысила свою производительность примерно на 10 % жидкого кислорода в час. Параллельно велись испытания нового типа вертушки для разделения кислорода, но испытания еще не закончены (...) Параллельно продолжается дальнейшее усовершенствование этой установки. Улучшается конструкция клапанов на теплом конце, и, по-видимому, нужны будут еще некоторые переделки клапанов на холодном конце. На каждом из этих мелких усовершенствований и улучшений мы будем выгадывать по нескольку процентов в производительности установки и повышать надежность ее работы. Есть надежда, что мы ее доведем до такого состояния, что, когда ее передадим промышленности, останется уже мало что доделывать (...) ГАЗООБРАЗНЫЙ КИСЛОРОД На этой неделе у нас начнется понемногу проектировка установки цдя получения газообразного кислорода (...) Отчет № 17. Октябрь 1940 г. жидкий воздух Вся работа по освоению установок жидкого воздуха сосредоточена теперь на Автогенном заводе № 1 в Москве. Тут можно отметить некоторый прогресс. Уже в продолжение 16 дней ведутся испытания машины жидкого воздуха на продолжительность эксплуатации. ... Главный вопрос, который нас интересует,— это продолжительность непрерывной работы турбины без смены подшипников; это зависит, конечно, от того, как изнашиваются подшипники при 40 000 оборотов/мин. Сейчас испытываются советские подшипники — они работают без указания на износ уже 240 часов. На техническом совещании было решено, что, если турбинка может без смены подшипников проработать 300 часов, этого уже достаточно, чтобы начать выпускать установку в промышленную эксплуатацию (...) . На заводе сформированы группы конструкторов и испытателей. Товарищи постепенно осваиваются с делом. Внешние препятствия для работы, по-видимому, теперь полностью устранены. Надо надеяться, что в ближайшие месяцы завод сможет приступить к систематическому выпуску установок жидкого воздуха. ЖИДКИЙ КИСЛОРОД Мы продолжаем работать над клапанами и регенераторами большой установки для жидкого кислорода (...) Глубокое изучение таких мелких факторов, как работа клапанов, температурных перепадов, потерь давления в трубопроводах, температурного режима и теплопроводности отдельных частей, обычно производится расчетным путем. На самом деле их всегда надо проверять экспериментально. Это мелкая и кропотливая работа, но, не сделав ее, нельзя почувствовать, что овладел всей техникой теоретического расчета, и без нее нельзя передавать большую машину промышленности. Работа эта до известной степени неблагодарная, так как она не сопряжена с крупными достижениями принципиального характера, но абсолютно необходимая для того, чтобы можно было осуществить более крупную идею. Недостаточный учет и понимание этих мелких явлений легко может задушить новые идеи, которые мы хотим вложить в установку для получения газообразного кислорода. В то же время их гораздо лучше выяснять и изучать на маленькой установке, так как эти испытания дешевле и они протекают быстрее. Возьмем, например, изучение температурного режима. Чтобы изучать температурный режим в регенераторах, он должен сначала установиться. На нашей маленькой установке для такого опыта требуется только 20—30 минут. Следовательно, в продолжение суток мы можем получить 10 таких замеров, сделанных при разных режимах. В то же время на большой кислородной установке 54
Днепропетровского завода металлургического оборудования (ДЗМО) установление температурного режима берет 1—2 суток. Таким образом, то, что мы делаем в лены на этих больших установках займет около месяца. И если к этому присовокупить, что наша установка берет в час 60 кВт, а- на ДЗМО — около 3000 кВт, то ясной станет вся разница в затратах на экспериментальную работу (...) Отчет № 18. Ноябрь — декабрь 1940 г. жидкий воздух (...) Первая установка для получения жидкого воздуха готова для сдачи потребителю. Но мы ее не пропустили, потому что Она была недостаточно тщательно и аккуратно сделана. Должны быть более тщательно- изготовлены разные детали — до этого мы не позволим заводу выпустить ее потребителю. Увы, пока что психологию наших заводов можно было бы характеризовать так: «Потребитель не свинья — все съест» (...) ЖИДКИЙ КИСЛОРОД (...) Клапаны на холодном конце даже с кожаными прокладками работают еще неважно. Из шести клапанов три работают хорошо, три работают плохо. По-видимому, есть какие-то детали в конструкции, пока что ускользающие от нас, которые определяют хорошую работу клапанов. Они были случайно выполнены на трех и не выполнены на остальных трех. Это может быть, например, неровная толщина кожи, неправильная термическая обработка седла или клапана (недостаточный отпуск и пр.). В этом надо внимательно разобраться. Во всяком случае, есть надежда, что все клапаны удастся довести до хорошего состояния. Теперь есть все основания думать, что недостатки не- дорекуперации почти всецело обязаны плохой работе клапанов. Конечно, клапаны на холодном конце работают в очень тяжелых условиях, так как там высаживается углекислота, которая забивает клапан. Рационально было бы чистить клапан от углекислоты (...) —^ ~~ Был также испытан вымораживатель углекислоты после регенераторов перед турбиной. Это — особого вида теплообменник, конструкцию которого мне удалось придумать. Весь газ перед тем, как поступить в турбину, охлаждается значительно ниже и затем- опять возвращается к прежней температуре. При охлаждении вся углекислота выпадает. Введение такого теплообменника позволяет гонять турбину без отогрева в продолжение многих часов и значительно уменьшить износ лопаток (...) Такой теплообменник сразу открывает новые перспективы в деле получения жидкого кислорода. Основываясь на этой конструкции, мне только что удалось придумать новую схему для получения жидкого кислорода, которая значительно проще и производительнее, чем наша прежняя. Эта схема заключается в следующем. Сжатый воздух поступает в такой теплообменник; после этого он весь идет на конденсацию, причем конденсируется только часть фракции сразу в обогащенном виде (до 37 % обогащения). Оставшийся воздух, содержащий 18 % кислорода, опять нагревается и попадает в турбину, где и производит работу. Расчеты показывают, что при такой комбинации получаются следующие преимущества: 1) переход от двухступенчатой к одноступенчатой ректификации, т. е. применению вместо двух вертушек одной; 2) по-видимому, возможно полное избавление от забивки углекислотой; 3) возможно повышение перепада температуры на турбине, что позволит повысить ее к. п. д., так как- заставит всю установку работать при более высокой температуре; 4) еще примерно раза в полтора облегчит установку и упростит ее конструкцию; 5) всю регулировку конструкции сведет к двум кранам; 6) значительно сократит пусковой период; 7) возможно также, что удастся предохранить турбину от забивки водой и углекислотой в пусковой период. Схема представляет такие преимущества, что все наши товарищи очень ею увлечены. Сейчас она уже полностью просчитана. Делаются конструктивные чертежи. Через несколько недель она может быть испытана.' Если в наших расчетах и рассуждениях нет ошибок, то это будет еще одним большим шагом вперед в технике получения жидкого кислорода с применением метода турбодетандера. Печально только, что наша промышленность не может за нами угнаться; ведь она еще не освоила нашей первой установки (...) Отчет № 19. Январь — февраль 1941 г. жидкий воздух (...) Машина жидкого воздуха продолжает испытываться на заводе и регулярно эксплуатируется. Много московских учреждений сейчас снабжается жидким воздухом с этой установки. Чистая месячная выручка от работы этой небольшой машины около 13 000 руб. Теперь, после усиления диафрагмы, с теми же подшипниками турбина проработала уже около 900 часов, и никакого износа пока не заметно. Таким образом, практически вопрос о машине жидкого воздуха решен. 55
Но, к сожалению, несмотря на наличие большого числа заказчиков, завод не торопится машины продавать, и бог его знает, когда он продаст те 9 машин, которые он собирается выпустить в этом году (...) ЖИДКИЙ КИСЛОРОД В прошлом отчете я писал, что, основываясь на новом типе теплообменника, который мы разработали, мне удалось найти новую схему, которая, по-видимому, должна дать возможность значительно улучшить всю ректификационную схему и значительно упростить ее. Установка была рассчитана за 3 дня и построена в 25 дней, так что 1 февраля мы уже начали ее испытания. Испытания были чрезвычайно интересны и увлекательны. Схема себя полностью оправдала. После устранения ряда мелких недостатков, переделок и ряда систематических испытаний мы получили следующие результаты: чистота кислорода в лучших сливах достигала 99,3 % и никогда ниже 98,5 % — это лучше, чем в прежней такой же установке, данные о которой приведены в отчете № 12; производительность установки выросла с 25 кг в час до 27—28 кг в час. Установка ходила непрерывно в продолжение 7 с лишним часов без всяких продувок и пр., так как турбина совсем не забивалась углекислотой (...) Надо сказать, что рассчитать всякую принципиально новую кислородную установку точно представляется очень затруднительным. Самый лучший метод в этом случае — это сделать приблизительный ее расчет, быстро изготовить установку и потом уже на основании полученного материала переделывать так, чтобы ее показатели совсем точно совпадали с теоретическими предположениями. Это тот метод, который в математике называется методом последовательных приближений. Теперь как раз мы заняты переделкой установки на основании данных, полученных из опыта. Теоретически получаются такие показатели, о которых как-то даже не хочется писать. Например, выходит, что производительность установки по сравнению с нашими прежними увеличивается в' 1,5—2 раза, т. е. от 35 до 50 кг жидкого кислорода в час. Как показывает расчет, этот результат получится, если построить новую турбину, которая будет иметь две ступени вместо одной. При этом входное давление нам удастся поднять до 8 атм вместо прежних 5. Тогда есть надежды, что осуществится мое основное стремление, чтобы наши турбинные установки превзошли по своим экономическим показателям обычные установки высокого давления. Двухступенчатая турбина уже рассчитана, запроектирована и окончательно должна быть готова в апреле. Я хочу похвастаться теми темпами, которых мы достигли. Расчет и постройка ожи- жительной установки в один месяц и турбины в полтора месяца — это такие сроки, которые показывают, что у нас в институте имеется здоровая техническая база. Надо отметить, что за все 4 года работы у нас было сконструировано и рассчитано 11 турбин; 'новая турбина — двенадцатая. Надо отметить также, что расчет маленьких турбин и их конструирование так же сложны и должны быть выполнены с такой же полнотой, как и в случае больших турбин. Что касается их осуществления, то здесь трудностей, конечно, гораздо больше, так как из-за малости размеров турбины приходится прибегать к различным конструктивным ухищрениям, которые вытекают из технологии производства (например, нельзя делать очень маленькие отверстия, применять заклепки и пр.). Сейчас все наши сотрудники работают с таким увлечением и с такой сосредоточенностью, что мне лучшего и желать нельзя. За последний период н*ам удалось решить еще один трудный и важный вопрос, который, как видно из. моих предыдущих отчетов, долго и сильно нас мучил. Это — клапаны на холодном конце регенераторов, которые всегда плохо работали, так как забиваются углекислотой. Я об этом не раз уже писал. Добиться правильного действия этих клапанов было очень трудно. Несколько улучшили положение кожаные прокладки. Об этом я также писал. Но все же, как показал опыт работы с новыми клапанами, они пропускают, когда начинает садиться на седла твердая углекислота. Теперь нам удалось найти простое решение. Несмотря на его простоту, это, пожалуй, был один из труднейших вопросов, которые приходилось решать на кислородных установках. Решение это заключается в следующем: под седло клапана кладется тонкое металлическое колечко, по которому пропускается небольшой ток, так что на клапан тратится не больше 10 ватт энергии. Но этого легкого подогрева седла клапана оказывается достаточно, чтобы сделать его работу совсем надежной. Происходит это благодаря тому, что легкий подогрев заставляет улетучиваться твердую углекислоту из седла и клапан закрывается плотно (...) Новое устройство клапанов уже передано на завод и будет в ближайшее время ис- пытываться в заводских условиях. На заводе построена кислородная установка, подобная нашей, работающей старыми методами. Она подвергается систематическим испытаниям. Пока' что она только осваивается. Надо отметить, что на заводе' стали работать заметно лучше. Появился энтузиазм в работе (...) 56
Отчет № 20. Март 1941 .г. ЖИДКИЙ ВОЗДУХ Машина жидкого воздуха на Автогенном заводе № 1 проработала с теми же подшипниками еще 600 часов. Теперь она работает уже 1200 часов (...) 1200 часов — это вполне хороший срок непрерывной работы турбины, особенно принимая во внимание ее небольшие размеры и большое число оборотов (сорок тысяч в минуту). Некоторый интерес представляет сейчас развитие вопроса с патентами на наш турбо- детандер за границей. Патент этот получился довольно сильным, и в самой строгой в вопросе установления приоритета стране, Германии, патентную экспертизу патент прошел успешно. Но по германским законам патент перед окончательной выдачей выставляется на два месяца для всеобщего ознакомления, и в этот период любое лицо может опротестовать его. Опротестовывать можно по следующим основаниям: 1) если будут выдвинуты доказательства, что новизна недостаточно доказана, и 2) если заявленные в патенте преимущества не соответствуют действительности. Торговая палата передала мне копию письма от фирмы Линде, являющейся на сегодняшний день монополистом в области установок глубокого холода не только в Германии, но и на значительной части всего континента. Импортируемые нами установки как для получения жидкого воздуха, так и кислорода производятся этой фирмой. Отечественные установки, работающие у нас, являются довольно честной копией образцов этой фирмы. Из письма можно усмотреть, что фирма собирается опротестовывать наши патенты, так как просит ответа к 30 апреля, что является сроком протеста. Во-первых, они считают, что расположение вала ротора подшипников у нас такое же, как и в линдевских турбинах,— на консольной оси. От этого расположения подшипников, между прочим, мы уже отказались на практике и перешли к гораздо более простому и рациональному расположению, как в последних типах наших горизонтальных турбин; и вообще расположение подшипников не входит в нашу патентную формулу. Во-вторых, фирма подвергает сомнению те результаты, которые мы получаем, и, чтобы убедиться в обратном, просит нас прислать чертежи наших установок и данные испытаний. Кроме того, фирма интересуется, где еще мы патентуем наши установки и не собираемся ли мы продавать патентные права. Поверенный Торговой палаты в Берлине пишет, чтобы ни в коем случае не давать фирме этих данных и что выиграть свой протест она никаких шансов не имеет. Интересно, что параллельно с этим, в журнале "Zeitschrift fur die gesamte Kalte-Industrie", февраль 1941, выпуск 2, под заголовком «Ожижение воздуха по методу Капицы» появилась большая статья инж. Хаузена, который является не то главным инженером, не то главным консультантом фирмы Линде. Журнал, кажется, издается с участием этой фирмы. Хаузен, безусловно, крупный инженер и ученый (пожалуй, самый крупный в этой области в Германии), и статья его, несомненно, представляет' большой интерес со всех сторон. Она содержит пересказ моей работы, опубликованной в 1939 г. в "Journal of Physics", а также содержит ссылку на другие случайные популярные статьи, которые публиковались у нас на эту тему (как, например, в «Плановом хозяйстве» в № 2 за 1939 г.). Это указывает на то, что немцы очень внимательно следят за всей литературой по этому вопросу (...) Появление этой статьи через два года после нашей публикации, во многом уже устаревшей, так как, например, наша теперешняя турбина гораздо более эффективна и надежна, чем та, которую я описывал в своей работе, и совпадение этого выступления с опротестованием фирмой патентов показывает, что цель статьи — в основном дать материал для протеста против достигнутых нами результатов в связи с выдачей патента. Все это, конечно, пустяки, и бороться с этим будет, по-видимому, нетрудно, если правильно за это взяться. Все поведение фирмы Линде указывает безусловно, что она чрезвычайно серьезно относится к нашей работе и не сдаст своих позиций без боя; поэтому нам надо в свою очередь внимательно отнестись к этому вопросу (...) Дело это, по-видимому, достаточно крупное как по вопросам приоритета, так и по вопросу коммерческих выгод для Советского Союза. Трудно сказать, во что оно выльется, но на моих глазах в 1933 году по одному патентному процессу фирма Линде сумела выиграть против «Бритиш оксиджен» по вопросу не столь важному, как турбодетандер, касающемуся просто типов термоизоляции, в лондонском суде единовременно 300 000 фунтов стерлингов плюс уплата в дальнейшем за лицензии. Поэтому следовало бы выделить ответственное лицо, сведущее в такого рода вопросах, которое взяло бы их под свое руководство и их направляло бы (...) Что касается меня, то я не могу, конечно, и не хочу заниматься коммерческой стороной вопроса и буду производить только научно-техническую консультацию по этим делам. Но сейчас мне некому давать эти консультации. Пока что я написал ответ на критику Хаузена, который опубликую у нас, а также пошлю в журнал, где напечатана его статья (...) $7
ЖИДКИЙ КИСЛОРОД Установка для получения жидкого кислорода уже месяц подвергается испытаниям на заводе; она проработала уже более 500 часов. Производительность ее около 14 литров жидкого кислорода в час при чистоте 98—98,5 %. Это прототип будущей передвижной установки. Установка, как она сейчас есть, уже представляет преимущества перед употребляемыми теперь автомобильными передвижными установками, которые при тех же габаритах давали не более 5—7 литров жидкого кислорода. Таким образом, то, что достигнуто, есть уже шаг вперед. Но, как я уже писал в прошлом отчете, теперь у нас есть еще новый кислородный цикл, использование которого должно значительно упростить эти установки и также заметно повысить их производительность. К сожалению, идея цикла пришла мне в голову только в январе этого года. Работа над этим новым циклом идет довольно успешно; испытываемая установка уже дала 28 килограмм жидкого кислорода в час при чистоте, непрерывно превышающей 99 %, т. е. кислород идет наивысшего качества. Причем установка работает достаточно надежно (...) Так как вопрос получения кислорода вертушечным методом необходимой чистоты теперь можно считать полностью решенным, то как только нам удастся разобраться в возможности поднять производительность нашей установки еще на 15—20 %, я думаю, что она будет иметь все необходимые преимущества перед установками жидкого кислорода заводского масштаба прежнего типа. Тогда нужно будет поднять вопрос о постепенном переходе нашей кислородной промышленности на этот метод работы (...) ГАЗООБРАЗНЫЙ КИСЛОРОД Так как сейчас мы поглощены экспериментами, то наши конструкторы и мастерская немножко разгружаются, и мы опять начали продолжать наши проекты по установке газообразного кислорода. В основных частях она уже теоретически разработана, и главное теперь в конструкторском оформлении. Отчет №21. Апрель — май 1941 г. ВВЕДЕНИЕ Я думаю, что вполне уместно в моем отчете рассказать о том, как мы получали инструменты для нашей мастерской. Этот небольшой случай, мне кажется, вскрывает крупный организационный недостаток, который приносит стране убытков, должно быть, не меньше, чем на несколько сотен миллионов рублей в год. Посещая машиностроительные заводы, я всегда заходил в инструментальный цех. По качеству и типу специального инструмента, который употребляет завод, в несколько минут можно себе составить картину технического уровня завода. И вот, неизменно в инструментальном цехе наших заводов меня поражало, что обычно больше половины станков и персонала цеха загружена изготовлением самого обычного, что называется, массового инструмента (разверток, сверл, метчиков и пр.), причем выполняется это, конечно, не на автоматических станках, а, что называется, кустарно, подчас вручную. Для изготовления небольших количеств такого инструмента надо приспособлять станки, подбирать материал и пр. В результате стоимость таким образом изготовленного инструмента по сравнению с изготовленным на специальном заводе массовым способом обходится в цеху, я думаю, не меньше чем в 10, а скорее всего в еще большее число раз дороже. На мой вопрос, заданный однажды одному из инженеров крупного завода: -«Почему вы делаете эти спиральные сверла таким кустарным путем?» — он отвечал: «Нам этот размер нужен, а получить не удалось». «Это специальный размер?» — спрашиваю я.— «Нет, обычное сверло, но их нет». Теперь, когда мне впервые пришлось приобретать для института инструмент, я понял, почему у нас такая нелепица творится в инструментальных цехах. Дело в том, что вначале из Англии был привезен с другим оборудованием института полный ассортимент хорошего слесарного инструмента, и он служил нам в продолжение 5 лет. Но в последний год я наблюдал в нашей мастерской, что мы тоже начали болеть этой же болезнью и сами делать обычный ходовой инструмент (метчики, развертки, сверла и пр.). Зав. мастерской объяснил, что заявка на этот инструмент сделана давно, но вот уже два года нельзя ничего получить и поэтому приходится делать самим. Тогда мы составили спецификацию на необходимый инструмент, конечно, самый обычный и по размерам подобранный так, чтобы каждый размер выражался целыми числами, наверняка помеченными в наших каталогах. Сумма заявки была с точки зрения любого завода пустяшная — около 5000 руб. После того как Совнаркомом были даны указания выделить нам инструменты по нашей заявке, дело протекало следующим поучительным образом. Наш снабженец явился в соответствующий главк Наркомтяжмаша. Ему сказали, что из наличного инструмента в соответствии с нашим требованием имеется инструмент 58
только на 300 рублей, других размеров нет. Может быть, кое-что еще подберется в продолжение года, но ему советуют взять то, что есть на сумму заявки. Это, конечно, нас не устраивало, и потому, после соответствующего нажима сверху, нам отобрали инструмент уже в размере 60 % нашей спецификации (на 3000 руб.). При этом снова предлагали взамен недостающих 40 % добрать все что угодно из наличия и даже на большую сумму, чем сама заявка. Я дал инструкцию своим товарищам требовать выполнения спецификации точно, так как она совершенно тривиальна и не может быть, чтобы у нас в Союзе не изготовлялись такие инструменты в столь простом ассортименте. Наконец, когда из наших центральных учреждений начальнику Главсбыта Наркомтяж- маша тов. С. была дана в соответствующее место такая порция скипидара, что он задергался по-настоящему, то картина начала развиваться еще более поучительно. Сначала тов. С. звонит ко мне и говорит: «Вы капризничаете — неужели вы не. можете взять другой инструмент?». Я ему говорю*. «Раз мне нужны определенные инструменты, то и давайте мне их, если же они не делаются у нас в Союзе, то дайте мне официальную справку об этом и тогда на этом основании я поставлю вопрос о выписке их из-за границы». Конечно, я прекрасно знал, что такой справки они не дадут, так как речь идет о самом простом инструменте и они побоятся признаться в его отсутствии. В конце концов в Главсбыт Наркомтяжмаша был вызван мой заместитель и главный мастер. Они застали следующую картину. Все инженеры главка были мобилизованы, чтобы искать в Москве эти инструменты. Даже шофер начальника главка был отправлен отыскивать два напильника. В итоге дня инструменты были найдены, причем оказалось, что где-нибудь они да изготовлялись; по-видимому, вовсе не на инструментальных заводах, а у себя в цехах. Чтобы найти их, начальник главка оставался один в конторе и сам звонил, кому мог, стараясь по телефону использовать свои связи с самыми разнообразными заводами. Не находились только прорезные фрезы. Поэтому решили, что, может быть, я зря их прошу. Послали инженера на Автогенный завод, где изготовляются турбины, чтобы убедиться, что они мне действительно нужны. Убедясь, что не подкопаешься, они их тоже нашли на каком-то авиационном заводе. Но те не давали без специального распоряжения. Характерно, что все время, пока искали инструменты, тов. С. убеждал нас взять то, что имеется в ассортименте. Он говорил нам: «Мы вам дадим в три раза больше инструментов, чем вы просили, почему бы вам не взять — вы можете немножечко под- шлифовать, развернуть, подрезать — это же вам пустяковая работа, все у нас привыкли это делать». Вот эти-то на вид невинные «подшлифовки» и «подрезки» и загружают инструментальные цеха. Картина в целом ясная. Главстанкоинструмент, по-видимому, выпускает инструменты на общую сумму, указанную в плане, и хотя выпускает полностью номенклатуру, но упрощает свое задание тем, что ограничивает число размеров. Вот типичный разговор у прилавка склада Главсбыта. Товарищ пришел, как видно, из МТС; у него есть наряд на определенное количество разных размеров сверл. Ему говорят: «У нас есть только таких-то размеров сверла, хотите — берите, хотите — не берите». Товарищ из МТС берет, зная, что он их переточит или выменяет, и не протестует ни единым словом, так как знает, что если он не возьмет таких, то тех, которые ему нужны, он все равно не получит. По-видимому, за все время существования Главсбыта Наркомтяжмаша мы были первые заказчики, которые потребовали исполнения спецификации, которая нужна, полностью. А для этого потребовалось, чтобы вся контора, включая инженеров, искала этот инструмент по всем заводам Москвы. И самое показательное, что эти инструменты все-таки были в Москве, а это значит, что они действительно нужны нашему производству... Статистика — вещь.ненадежная. Но такое примерное вычисление очень правдоподобно. Положим, что Станкоинструмент выпускает на весь Советский Союз не меньше чем на 300 миллионов рублей инструмента, и если этим он удовлетворяет, как это случилось с нашей заявкой, только 60 % спроса нужными размерами, то на 100 миллионов рублей заводам приходится готовить недостающие инструменты кустарным путем. Если на это затрачивается в 10 раз больше работы, чем при изготовлении на специальных станках, то получится, что страна теряет ровно миллиард рублей. Этот убыток стране, конечно, нигде в графе «потерь» заводов и МТС не указывается. Но это одна из тех организационных причин, которая объясняет, почему наши заводы, несмотря на Высокие показатели наших рабочих и стахановцев, дают на каждый станок продукции значительно меньше, чем в капиталистических странах. Ведь многие станки загружены изготовлением инструмента, не являющегося основной продукцией завода. Указанная болезнь несомненно серьезна, но, чтобы правильно поставить диагноз, хорошо было бы для начала Наркомату госконтроля направить какого-нибудь своего товарища просто постоять у прилавка одного из наших инструментальных складов и посмотреть, как удовлетворяются заявки заводов (...) 59
ЖИДКИЙ КИСЛОРОД Подробно изучаются все потери в турбодетандере. Улучшение разных деталей все продолжается (...) В результате всех наших стараний сейчас производительность установки по кислороду составляет около 30 кг в ч ас и по жидкому воздуху уже доходит до 47 кг в час, т. е. примерно на 50 % более, чем в начальной стадии работы. Достаточно еще совсем немного повысить к. п. д. установки, чтобы она сравнялась по своим показателям с установками высокого давления (...) Отчет № 22. 30 июня 1941 г. жидкий воздух Завод изготовляет две машины жидкого воздуха, которые в ближайшее время будут сданы заказчику. Дальнейшие опыты в этой области приостановлены по мотивам, изложенным далее. ЖИДКИЙ КИСЛОРОД В работе по жидкому кислороду произошло резкое изменение плана. Завод хотел выпустить одну передвижную установку для получения жидкого кислорода к 30 сентября, так как мы хотели произвести целый ряд опытов с этой установкой перед тем, как ее выпускать. На экстренном техническом совещании мы решили в связи с изменившимся положением не стремиться создавать наиболее совершенную установку, так как и тот вариант, который уже создан, значительно превосходит все существующие, прекратить работу над усовершенствованием и быстро реализовать то, что мы имеем. Предварительный срок выпуска был назначен на конец июля. Для того чтобы его выдержать, мы переключаем работы института на помощь заводу, чтобы мобилизовать всех наших работников. Есть все основания считать, что установка будет к этому сроку (...) В свободное время мы заканчиваем у нас в институте опыты с трехрегенераторной установкой и делаем маленькие переделки шестирегенераторной установки (улучшаем термоизоляцию).^После этого мы пустим нашу кислородную установку в постоянную эксплуатацию, так как стране сейчас очень нужен жидкий кислород и даже наши маленькие две установочки могут дать 10—15 % московской продукции. ГАЗООБРАЗНЫЙ КИСЛОРОД Все работы в этом направлении прекращены. «Он проявлял непреклонность и целеустремленность...» Читая отчеты П. Л. Капицы, вместе с автором переживаешь все сложности и проблемы, которые возникали при реализации одного из важнейших изобретений первой половины двадцатого века — кислородной турбодетандерной установки низкого давления Для получения жидкого воздуха и жидкого кислорода. Величие технического подвига академика Капицы, преодолевшего все трудности «внедрения» новой техники, особенно очевидно потому, что большинство ученых того времени или не верили в возможность создания по/добной установки, или активно выступали против нее, обосновывая это меньшей ее термодинамической эффективностью по сравнению с установками, создаваемыми по циклу высокого давления (цикл Гейланда). Петр Леонидович еще в 1939 году теоретически доказал преимущество воздухораз- делительных установок низкого давления, в особенности — при производстве больших количеств кислорода. Жизнь и практика полностью подтвердили эти , расчеты. В 1938—1940 годах в Институте физических проблем АН СССР были построены и заработали установки Капицы — первые в мире установки низкого давления для получения жидкого воздуха и жидкого кислорода. В продолжение этих исследований в 1941 году была создана передвижная воз- духо разделительна я установка для авиации и флота. Качеством жидкого кислорода и некоторыми другими показателями она превосходила аналогичную установку, работавшую по циклу высокого давления. В этих работах Петр Леонидович проявил себя не только крупнейшим физиком, но и блестящим инженером и организатором науки и производства. Поэтому не было случайным его назначение на пост начальника Главкислорода при CHK СССР, созданного для налаживания в стране кислородного машиностроения. Ему принадлежит заслуга в создании Всесоюзного научно-исследовательского и конструкторского института кислородного машиностроения (ВНИИ Кимаш) и Государственного проектного института кислородного машиностроения (Гип- рокислород), а также в создании заводов, 60
КИСЛОРОД БЮЛЛЕТЕНЬ ТЕХНИЧЕСКОГО СОВЕТА ГЛАВ КИСЛОРОДА •*f '' при СМК СССР 1Q45 УКАЗ ПРЕЗИДИУМА ВЕРХОВНОГО СОВЕТА СССР о присвоении звания героя социалистического труда академику КАПИЦЕ Петру Леонидовичу -* За успешную научную разработку нового турбинного метода пол\чс- _ ння кислорода и эа создание мошкой турбокислоролиоЛ установки ллл производства жидкого кислорода присвоить звание Героя Социалистического Труда с вручением ордена Ленина и золотом медали Серп и М&нгг* академику Капице Петру Леонидовичу. Совета СССР М. КАЛИНИН СССР А. ГОРКИН — Председатель Президиума Секретарь Преаидиуме Удери. Ирги». 30 апреля 1915 юла. УКАЗ ПРЕЗИДИУМА ВЕРХОВНОГО СОВЕТА СССР О НАГРАЖДЕНИИ ИНСТИТУТА ФИЗИЧЕСКИХ ПРОБЛЕМ АКАЛЕЯИИ ПАУК СССР ОРДЕНОМ ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ За успешную TcopcTWicci<ywpajpa6otK> TvpooiciK-.iopiiamwiycTaiiwiiH» \ * / \vt руководство по их осностии наградить Институт фи мческих проблем . Лкадолш 11вук СССР ирлядем Трудового Красного Знамени. — " Председатель Президиума Всрхомого Coavtа СССР М. КАЛИНИН •V » ■--■ Секретарь Президиума Вержоаного Coaeta СССР А. ГОРКНИ Крсчл» ЯП мчч.и 1<МЯ пил. / мая 1945 года в центральной прессе были опубликованы указы Президиума Верховного Совета СССР о присвоении звания Героя Социалистического Труда академику П. Л. Капице и о награждении Института физических проблем ЛИ СССР орденом Трудового Красного Знамени. Мы воспроизводим страницу из бюллетеня «Кислород» 1945 года с текстом этих указов. В этом же номере журнала был опубликован указ о награждении орденами и медалями большой группы сотрудников Института физических проблем и Главкислорода при СИК СССР за успешное выполнение заданий Правительства по проектированию и пуску в эксплуатацию мощной турбокислородной установки подключенных к разработке и изготовлению кислородных установок и различного кислородного оборудования. В 1943 году началась эксплуатация крупнейшей в то время воздухоразделительной установки низкого давления на Балашихин- ском кислородном заводе. Она давала более 1300 кг жидкого кислорода в час. В условиях военного времени страна получила столько жидкого кислорода, сколько ей требовалось. За научную разработку нового турбинного метода получения кислорода и за создание мощной турбокислородной установки для производства жидкого кислорода академику П. Л. Капице было присвоено звание Героя Социалистического Труда. Мне вспоминается, как в конце 1979 года Петр Леонидович попросил подсчитать суммарный годовой экономический эффект от работы всех воздухоразделительных установок низкого давления. Расчеты показали, что экономический эффект составил 300 миллионов рублей. Но не только и не столько величина экономического эффекта определяет значимость работы Капицы. Начиная с пятидесятых годов текущего столетия, все крупные воздухо- разделительные установки во всем мире выполняются только по схеме низкого давления с турбодетандером. Создание крупных установок низкого давления с турбодетан- дером позволило полностью удовлетворить возросшие потребности народного хозяйства в жидких и газообразных продуктах разделения воздуха: кислороде, азоте, аргоне, криптоне и ксеноне. Широко известны выдающиеся работы П. Л. Капицы в области криогеники.. Ему принадлежит заслуга в открытии сверхтекучести жидкого гелия при температурах ниже 2К. За фундаментальные открытия и изобретения в области физики низких температур Петру Леонидовичу Капице в 1978 году была присуждена Нобелевская премия. Велики заслуги Петра Леонидовича Капицы в развитии криогенной науки и техники в нашей стране. Его работы широко известны и используются за рубежом. Выполняя научные исследования и решая сложные технические задачи, он проявлял непреклонность и целеустремленность, за что уважают, ценят и любят его ученики и последователи, работающие в самых различных областях науки и техники. Член-корреспондент АН СССР В. П. БЕЛЯКОВ. генеральный директор НПО криогенного машиностроения 61
Сорокалетие Победы Первые годы атомного проекта Михаил Георгиевич Первухин A904—1978) в годы Великой Отечественной войны был народным комиссаром химической промышленности, заместителем Председателя Совета Народных Комиссаров СССР. Эти его воспоминания, записанные корреспондентом «Химии и жизни»,—О том, как была в Советском Союзе успешно разрешена проблема использования атомной энергии. ...Мое участие в этом деле началось с того, что примерно в сентябре-октябре 1942 года первый заместитель Председателя Совнаркома СССР тов. Молотов В. М. поручил мне переговорить с ведущими физиками и выяснить у них, что им известно о заграничных работах по атомной проблеме и какие исследования в этой области ведутся у нас. По роду моей деятельности заместителя Председателя Совнаркома, ведающего энергетикой, и с февраля 1942 года наркома химической промышленности я был связан с физическими и химическими научно-исследовательскими институтами. Из физических институтов больше всего знал ленинградский Физико-технический институт Академии наук и был лично знаком с директором института академиком Абрамом Федоровичем Иоффе. Мне было известно, что в этом институте велись работы в области атомной физики; за несколько лет до войны Абрам Федорович обращался ко мне с просьбой поручить заводу «Электросила» изготовить магнит для циклотрона, спроектированный институтом. Этот электромагнит был изготовлен, и монтаж циклотрона закончен за несколько дней до начала войны. Академик Иоффе в это время как раз находился в Москве. Посоветовавшись с ним, я решил переговорить с научными сотрудниками ленинградского института Игорем Васильевичем Курчатовым, Абрамом Исааковичем Алихановым и Исааком Константиновичем Кикоиным по данному мне поручению. К сожалению, в Москве их не было, так как с началом Отечественной войны ленинградский Физико-технический институт был частично эвакуирован в тыл страны и многие научные работники вступили в ряды Красной Армии, чтобы с оружием в руках защищать Родину. Другие работали в разных местах, выполняя специальные задания, тоже связанные с обороной. Игорь Васильевич Курчатов вместе с Анатолием Петровичем Александровым, ныне президентом Академии наук, занимался защитой военных кораблей от магнитных мин, поэтому находился в расположении военного флота. Прошло несколько дней, прежде чем мне удалось встретиться с названными учеными и переговорить по интересующему вопросу. Игорь Васильевич Курчатов рассказал мне, что иад изучением проблем атомного ядра как в Советском Союзе, так и в других странах велись до войны довольно интенсивные научно-исследовательские экспериментальные работы. Обнаруженное в 1938— 1939 годах расщепление ядра атома урана под воздействием потока нейтронов послужило толчком к проведению во многих странах экспериментальных работ в широких размерах. На основании открытий и исследований заграничных и советских физиков, говорил Игорь Васильевич, высказывается предположение о возможности мгновенной цепной реакции с выделением громадной энергии. Однако, заметил он, нам неизвестны результаты исследований, достигнутых иностранными физиками в последние годы, так как с конца 1939 года прекратились открытые публикации о работах в области ядерной физики. Это обстоятельство сильно беспокоит наших ученых: в руках фашистов может оказаться новое оружие страшной силы. Учитывая вышесказанное, мы условились, что Курчатов, Алиханов и Кикоин напишут в правительство записку, в которой предложат организовать немедленно возобновление у нас широких научно-исследовательских работ по ядерной физике, по разделению изотопов урана и осуществлению цепной реакции в различных системах с ураном. Через несколько дней я получил эту записку и передал ее первому заместителю Председателя Совнаркома и при этом добавил, что предложения ученых заслуживают серьезного внимания. Игорь Васильевич свою докладную записку закончил следующими словами — я их читаю: «На пути технического решения вопроса стоят большие трудности, но нет сомнения в том, что они рано или поздно будут преодолены и человечество получит в свое распоряжение новый мощный источник энергии...» Вскоре мне было поручено вместе с Курчатовым и другими учеными разработать мероприятия по возобновлению научно-исследовательских работ в области ядерной физики для решения вопросов использования внутриатомной энергии в мирных и военных целях. Поставить эти работы в. необходимых масштабах было тогда весьма трудно, ибо страна переживала тяжелый период войны. Все силы народа были мобилизованы на то, чтобы разгромить фашистские полчища и очистить нашу Родину от гитлеровских оккупантов. И многие научно-исследователь- 62
ские институты Москвы, Ленинграда, Киева и Харькова, эвакуированные на восток, не имели необходимых условий для продолжения своей деятельности в прежнем объеме. По нашему предложению было принято специальное решение Государственного Комитета Обороны: организовать научно-исследовательские работы по использованию атомной энергии. Научное руководство всеми работами было поручено Игорю Васильевичу Курчатову, а на меня вместе с Сергеем Васильевичем Кафтановым, который был тогда председателем Комитета по делам высшей школы, была возложена обязанность повседневно следить за этими работами и оказывать всестороннюю помощь. Кроме того, Игорю Васильевичу было дано задание подготовить докладную записку о возможности и сроках создания атомной бомбы. Прежде всего необходимо было создать научно-исследовательский центр для проведения этих работ. Было решено организовать в Москве специальную лабораторию. Ей было присвоено название «лаборатория № 2», начальником ее был назначен Курчатов. Подыскивая помещение, мы с Игорем Васильевичем осмотрели недостроенные здания Института экспериментальной медицины в Покровском-Стрешневе. Решили организовать основную лабораторию по ядерной физике в одном из корпусов, уже подведенном под крышу. В течение примерно года этот корпус закончили строить и оборудовали необходимой аппаратурой. А вся территория бывшего института ^ыла закреплена за лабораторией Курчатова. После того как были проведены подготовительные работы по организации лаборатории № 2, мы доложили правительству о дальнейшем плане ее деятельности. Рассмотрев эти вопросы. Государственный Комитет Обороны принял постановление, в котором был утвержден план работы лаборатории № 2 на 1944 год. В этом постановлении было также дано задание промышленности организовать производство урана для проведения опытов по разделению изотопов урана различными способами. В плане работ лаборатории № 2 было, по предложению Курчатова, намечено сооружение опытного уран-графитового реактора, необходимого для экспериментальной проверки теоретических расчетов — возможности получения цепной ядерной реакции, а также для изучения физических свойств урана-235, урана-238, плутония и других трансурановых элементов. По предварительным сведениям Игоря Васильевича, для осуществления в реакторе цепной реакции необходимо было иметь примерно 50 тонн природного урана в виде чистого металла или солей. Чтобы разобраться в вопросе о ресурсах урана в нашей стране, мы пригласили в Москву директора Радиевого института Академии наук профессора Виталия Григорьевича Хлопина. Он рассказал нам, что в Средней Азии есть один рудник, принадлежащий цветной металлургии, на котором добывают урановую руду для изготовления светящихся красок. Мы доложили правительству о необходимости срочных работ.по разведке урановых месторождений и организации добычи урана в больших масштабах. Рассмотрев эти предложения, правительство приняло специальное решение о развитии геологоразведочных работ по выявлению новых месторождений урана в нашей стране. А Наркомату цветной металлургии поручалось принять меры по добыче в короткий срок на действующем руднике первой партии урана в количестве примерно ста тонн. Следующим веществом, которое было необходимо для сооружения физического атомного реактора, является графит особо высокой чистоты. Для его получения мы обратились к заводам, производящим графитовые электроды. За это дело взялся Московский электродный завод, который разработал с по>* мощью лаборатории № 2 технологию получения графита сверхвысокой чистоты. На этом заводе был построен цех для изготовления графитовых блоков для реактора. Эта задача была успешно и быстро решена. Параллельно было намечено также создание опытного реактора с тяжелой водой в качестве замедлителя. Научное руководство этой работой было возложено на Абрама Исааковича Алиханова. Надо было организовать производство тяжелой воды. К решению этой задачи были привлечены научно-исследовательские институты химической промышленности, народным комиссаром которой я был в то время, а также институты Академии наук. Первое промышленное производство тяжелой воды высокой концентрации было налажено на одном из заводов азотных удобрений, получающих водород путем электролиза воды. С этой задачей справились в сравнительно короткий срок. Метод получения тяжелой воды электролитическим способом был разработан инженером-химиком Леонидом Марковичем Якименко, который и руководил на заводе этими работами. Началось накопление необходимого количества концентрированной тяжелой воды. По предложению Игоря Васильевича, группе физиков и химиков было поручено изучение физических и химических свойств урана, а также разработка метода мгновенного получения критической массы урана-235, при которой происходит ядерный взрыв. Эти талантливые ученые и конструкторы, не имея в своем распоряжении ни миллиграмма чистого урана-235 ил^и плутония, начали теоретические и экспериментальные исследования по определению критической массы. Они провели колоссальную предварительную работу, которая позволила через несколько лет, когда мы уже располагали необходимым количеством урана-235 и плутония-239, создать эффективную конструкцию бомбы. 63
Михаил Георгиевич Первухин Абрам Федорович Иоффе Игорь Васильевич Курчатов Однако дела, связанные с решением атомной проблемы, по ряду причин, вызванных войной, проходили медленно. Поэтому в мае месяце 1945 года мы с Игорем Васильевичем Курчатовым написали в Политбюро ЦК товарищу Сталину И. В. записку, в которой коротко осветили положение с атомной проблемой и высказали тревогу относительно медленного разворота работ. Чтобы форсировать научно-исследовательские и конструкторские работы, а также создание предприятий атомной промышленности, необходимо было принять чрезвычайные меры и поставить эти работы в самые благоприятные и преимущественные условия. Через некоторое время наши предложения были приняты. Для руководства всеми, научно-исследовательскими работами по атомной проблеме был создан Научно-технический совет, в который вошли ведущие ученые — физики, математики, химики, а также инженеры — руководители некоторых отраслей промышленности. Председателем Научно-технического совета был назначен Борис Львович Ванников, его заместителями — Игорь Васильевич Курчатов и я. Организация атомной промышленности была возложена на вновь созданное Главное управление при Совнаркоме, в дальнейшем — при Совете Министров СССР. Начальником главка был утвержден Ванников, его заместителем Авраамий Павлович Завенягин, а несколько позднее, в 1947 году, меня назначили — по совместительству с должностью министра химической промышленности — первым заместителем начальника этого Главного управления. К работам по атомной проблеме было привлечено большое количество ученых, и почти все институты Академии наук трудились над разрешением отдельных задач, связанных с атомной проблемой. Привлечены были к делу и многие промышленные институты, например химической промышленности, цветной металлургии, энергетики, авиационной промышленности В результате всех этих громадных усилий ученых, инженеров, конструкторов, работавших под руководством Игоря Васильевича Курчатова, к зиме 1946 года на территории лаборатории № 2 был сооружен наш первый физический атомный уран-графитовый реактор. В течение нескольких месяцев шла напряженная работа по сборке реактора; наконец наступил решающий день, 25 декабря 1946 года,— реактор был пущен. В этот день впервые в нашей стране и в Европе была воспроизведена управляемая цепная ядерная реакция. Это был незабываемый момент. Игорь Васильевич Курчатов, как ученый, как советский человек, торжествовал. И мы все вместе с ним с большой радостью встретили этот первый решающий успех ученых в решении атомной проблемы. Значение гтускафизического реактора было велико не только в чисто научном отношении — осуществлена цепная ядерная реакция. Пуск реактора вселил уверенность во всех, кто работал над атомной проблемой. Он подтвердил, что мы стоим на правильном пути. Это было очень важно, ибо среди привлеченных к атомным делам специалистов не все были уверены в положительных результатах наших усилий. После названного события все работы пошли гораздо успешнее и быстрее. 64
Борис Львович Ванников Авраамий Павлович Завенягин Ефим Павлович Словении Проектные институты в короткий срок дали проекты первых атомных предприятий, и созданные для специальных целей строительные организации развернули строительство заводов, которые росли не по дням, а по часам. Были созданы предприятия по добыче урана, организовано изготовление металлических урановых блочков, которые были необходимы для атомных реакторов. В секции по атомным реакторам шли ежедневные жаркие дискуссии по поводу выбора варианта промышленного реактора. После долгих обсуждений предпочтение было отдано вертикальному реактору. Был готов также эскизный проект горизонтального уран-графитового реактора, были взвешены все за и против, и все признали преимущества вертикального реактора. Как показала жизнь, наш выбор был правильным. Все построенные уран- графитовые реакторы, включая первый промышленный, оказались надежными в работе и перекрыли все проектные показатели. Большое внимание уделялось выбору материалов и конструктивному решению почти каждой детали реактора. Мы все понимали, насколько высока была наша ответственность перед партией и народом за правильное решение любого технического вопроса. Нам было отведено слишком короткое время, чтобы дорабатывать конструкции потом. Мы понимали, что реакторы должны сразу начать работать надежно и вырабатывать продукцию. Советский Союз не мог мириться с монополией Соединенных Штатов на ядерное оружие. Все ученые, инженеры и рабочие, занятые созданием атомной промышленности, понимали это очень хорошо, поэтому работали, как говорится, не за страх, а за совесть. В 1946 году началось строительство первого атомного завода с уран-графитовыми реакторами. В течение двух лет были построены основные сооружения. Проектируя атомные заводы, мы еще не располагали никакими иностранными сведениями, ибо все работы в этой области были строго засекречены. Наши ученые и конструкторы творили, опираясь на теоретические знания и богатый инженерный опыт из других областей. Нее основные конструкции разрабатывались и проверялись на моделях, испытывались в нескольких вариантах, чтобы выбрать наиболее надежную конструкцию. В конце лета 194& года все строительно- монтажные работы по реактору были, наконец, закончены и наступил ответственный момент — все было готово к пуску первого реактора. По команде Игоря Васильевича Курчатова началась подача охлаждающей воды в реактор, включилась система регулирования. Начался медленный подъем регулирующих стержней. Наконец приборы показали, что цепная реакция началась. Реактор уверенно набирал мощность. Мы все торжествовали, поздравляли Курчатова и его сотрудников с пуском промышленного реактора. В решении атомной проблемы был сделан второй решающий шаг — мы овладели цепной реакцией деления урана в промышленном агрегате. Ввод в действие атомного комбината и последующая его бесперебойная работа есть результат правильности теоретических предположений и расчетов ученых, занимавшихся атомной проблемой, глубоко продуманных и хорошо разработанных конструкций, правильности технологических схем, высокого 3 «Химия и жизнь» № 5 65
Абрам Исаакович Алиханов Исаак Константинович Кикоин Виталий Григорьевич Хлопин качества строительных и монтажных работ, своевременного подбора и обучения инженерно-технических кадров и всего персонала комбината. К середине 1949 года было накоплено достаточное количество плутония, чтобы сделать атомную бомбу и провести первое испытание. Для проведения испытаний в одном из отдаленных районов страны был создан полигон — построены лаборатории, жилье для персонала, а также объекты для испытания воздействия атомного взрыва: здания, мастерские, железнодорожный мост, окопы и другие сооружения. В конце августа для проведения испытательного взрыва на полигон прибыла правительственная комиссия, возглавляемая Игорем Васильевичем Курчатовым. Комиссия проверила готовность всех сооружений для взрыва. Наконец наступил назначенный день. В ночь с 28 на 29 августа члены комиссии лично проверили готовность всех систем, и на рассвете, примерно в 4—5 часов утра, с командного пункта, где мы все находились, автоматическим устройством был включен сигнал замыкания и произошел взрыв первой советской атомной бомбы. Взрывная волна потрясла здание командного пункта, выбила стекла у входа, расположенного с противоположной стороны от центра взрыва. Мы все выбежали наружу и увидели пламенное облако, вслед за которым поднимался черный столб земли и пыли, превращаясь в гигантский гриб. Взрыв удался, мы бросились поздравлять друг друга, обнимать и целовать друг друга. Героический труд наших ученых, инженеров и рабочих увенчался грандио шыч успехом. Советский Союз создал свою атомную бомбу и тем самым лишил Соединенные Штаты их монопольного положения, подорвал «новую» дипломатию — так называемую дипломатию с позиции силы. Надо понять радостное, приподнятое настроение всех, кто работал над созданием атомной промышленности, ибо на нас лежала колоссальная ответственность за успешное решение атомной проблемы перед советским народом и нашей партией. Мы все понимали, что в случае неудачи нам пришлось бы держать серьезный ответ перед народом. К счастью для нашей страны и для всех нас, все теоретические и практические вопросы были решены правильно, и атомным взрывом это было доказано. Проведенный в СССР атомный взрыв явился для Соединенных Штатов неожиданностью. В возможность создания у нас в короткий период времени атомной бомбы там мало кто верил. В 1948 году в известном американском журнале «Лук» были напечатаны две статьи под общим названием «Когда Россия будет иметь атомную бомбу?» Авторы этих статей утверждали, что русские могут создать атомную бомбу не раньше чем через шесть лет, то есть в 1954 году. И то ценой невероятных усилий, ибо в Советском Союзе, по их мнению, нет промышленности, которая могла бы изготовить сложное, весьма точное оборудование и приборы, необходимые для создания атомной бомбы. Мы уже тогда знали, насколько грубо ошибались американские авторы, неверно оценивая научный, технический и производственный потенциал нашей страны. Советскому Союзу потребовалось времени для создания первой атомной бомбы не больше 66
чем Соединенным Штатам. Это подтверждает следующий факт. Физический уран-графитовый реактор, созданный под руководством итальянского физика Ферми, был запущен в Чикаго 2 декабря 1942 года. Испытание первой атомной бомбы было проведено в Соединенных Штатах 16 июля 1945 года, т. е. через два с половиной года. В СССР первый атомный реактор был запущен Игорем Васильевичем Курчатовым 25 декабря 1946 года, а испытание первой атомной бомбы проведено в августе 49-го года, то есть через такой же примерно промежуток времени, как и в Соединенных Штатах. К решению проблемы использования атомной энергии в СССР приступили позднее, чем в Соединенных Штатах, только в связи с начавшейся в июне 1941 года Великой Отечественной войной, когда все силы советского народа были направлены на разгром врага, вероломно напавшего на нашу страну. По данным измерений и подсчетам ученых, сила взрыва нашей первой атомной бомбы была равна силе взрыва атомных бомб, взорванных американцами, или немного превышала их. Через несколько дней после доклада нашей комиссии был подписан указ о награждении ученых, конструкторов и других работников за первые результаты в решении атомной проблемы. Было присвоено звание Героя Социалистического Труда Игорю Васильевичу Курчатову, многим ученым, инженерам, конструкторам и руководителям работ. Успешно закончился первый этап решения проблемы использования атомной энергии в нашей стране. Создавая по заданию Коммунистической партии и Советского правительства атомную бомбу, наши уче ные и инженеры одновременно работали над использованием атомной энергии в мирных целях. Вслед за пуском 27 июня 1954 года Обнинской промышленной атомной электростанции, первой промышленной станции в мире, был спроектирован, построен и в 57-м году спущен на воду первый в мире атомный ледокол — «Ленин». В 1975 году вступил в строй второй атомный ледокол — «Арктика», а в начале 78-го года третий — «Сибирь». Эти мощные ледоколы теперь проводят суда Северным морским путем в любое время года. На Урале в районе города Белоярска пущена в 1964 году вторая атомная электростанция с уран-графитовыми реакторами канального типа — первый мощностью 100 тысяч киловатт и второй мощностью 200 тысяч киловатт. Много лет действует Нововоронежская атомная электростанция общей электрической мощностью около полутора миллионов киловатт. Здесь же ведутся работы по сооружению пятого блока мощностью миллион киловатт. В 1974—1975 годах вступили в строй два реактора мощностью по миллиону киловатт на Ленинградской атомной станции. Реализуется десятилетняя программа строительства атомных электростанций в СССР. На основе нашего опыта и с нашей помощью строятся атомные электростанции в ГДР, Болгарии, Чехословакии, Венгрии и Финляндии. В программе строительства атомных электростанций воплощаются в жизнь мечты Игоря Васильевича Курчатова, который, работая над решением основной проблемы, много уделял внимания мирному использованию атомной энергии. Им была организована работа по созданию ядерных реакторов на быстрых нейтронах, а также исследования по термоядерному синтезу. По этим проблемам Советский Союз занимает сейчас ведущее место в мире. Корр.: Расскажите, пожалуйста, о том часе, как вы его помните, когда вы впервые услышали об атомной проблеме. Вы сказали, что вам было дано поручение. Как это происходило? Ваши личные ощущения и впечатления? Я был в Совнаркоме, в Кремле, в своем кабинете. Мне позвонили: вас просит первый зам. Я зашел, и Молотов сказал: у нас есть сигналы наших ученых, которые беспокоятся, что работы по атомной физике в Советском Союзе прекращены. И в то же время никаких публикаций в иностранных журналах с 39-го года по ядерной физике нет. Это наводит на размышления, что там сделан большой шаг вперед, и, если мы не восстановим свои работы, можем очень сильно отстать. Поэтому они обращаются к правительству и просят: несмотря на тяжелые годы войны, все-таки обратить внимание на эту проблему. Затем он сказал: вы поговорите с учеными- физиками, которые знают это дело, которые им занимаются, и потом доложите. Я так и сделал. Абрама Федоровича Иоффе я знал давно, поэтому обратился к нему с просьбой назвать, кто у них занимался этим делом. Он и назвал мне Курчатова и Алиханова. Вы Курчатова знали до этого? Курчатова я не знал. Я бывал в Физико- техническом институте, но его не знал. Али- ханов, по-моему, был у меня, когда они просили помочь изготовить магнит для циклотрона, но я этого факта тогда не помнил и ни с кем лично не связывал. Когда я спросил Абрама Федоровича, кого бы он считал лучшим пригласить, он назвал — Курчатов, Алиханов и по вопросу разделения изотопов рекомендовал пригласить еще Кикоина. Что я и сделал. Вы потом получили какие-то подтверждения? Кроме предположений наших ученых, другие до- . стоверные факты, подтверждающие, что Запад делает бомбу? Или это оставалось под вопросом? 3* 67
Нет, в то время нам это не было известно. Ученые мне рассказали о работах Ферми и других физиков. О том, какое они могут иметь значение. А что делается в настоящий момент — это было совершенно неизвестно. Были только предположения. Когда Германия была побеждена, стало ясно, что Гитлер не придавал v учения атомным проектам, и тем физик. которые оставались в Германии, не давали возможности развернуть работы. Ко1да наши ученые обследовали в 1945 году немецкие институты, там нашли несколько килограммов тяжелой воды, больше ничего. У них не была до конца доведена ни одна работа ни по разделению изотопов урана, ни по физическому реактору. Михаил Георгиевич, следующий вопрос: первое решение Государственного Комитета Обороны по атомной проблеме — оно уже давало большие средства, или масштабы дела были поначалу скромными — до 45-го года? Первое решение было о возобновлении работ в принципе и о создании лаборатории. Мы предлагали институт, а нам сказали — знаете, давайте пока скромнее: лабораторию, поскольку Игорь Васильевич и до этого заведовал лабораторией. Организуйте лабораторию, а потом разработайте программу работ, которые должны быть проведены. Мы такую программу разработали, представили, и она была утверждена. Причем было сказано,— я уже не помню, это было записано в решении или устно,— что должны быть привлечены все специалисты, которые нужны для этого дела. А вот когда после окончания войны, в мае 45-го года, был создан специальный Научно-технический совет, то было принято решение, что все задания этого Научно-технического совета и Главного управления должны в обязательном порядке выполняться любыми организациями. И это, конечно, помогло быстрому решению проблемы. Мы видели, что одной лабораторией № 2 проблему решить нельзя. Что надо вовлечь промышленность, конструкторские организации, строительные организации. А важность дела была изложена в записке Игоря Васильевича Курчатова о возможности, создания атомной бомбы. Когда вы, инженер и государственный руководитель, соприкоснулись с атомной проблемой, вы сразу поверили, что это необходимо, что это удастся сделать? Когда я выслушал ученых, я понял, что дело очень серьезное. И когда докладывал, то сказал, что считаю предложение ученых правильным и что нам нужно немедленно работы по атомной физике возобновлять. Руководители нашего государства сразу же приняли предложения ученых. Буквально через несколько дней нам поручили начать дело. И в дальнейшем, когда в процессе работы мы докладывали руководителям партии и правительства, нас очень внимательно слушали и вникали в каждый вопрос. Вникали в существо? Да, безусловно. И больше того. Даже было беспокойство о ходе нашей работы со стороны Сталина. Он придавал большое значение решению атомной проблемы. Поделитесь, пожалуйста, еще вот каким воспоминанием. Наступала для вас, посвященных, прямая дорога к будущему свершению. Вы знали, о чем идет речь, располагали большой властью, большими средствами для осуществления проекта. Но многие люди, от которых требовали первоочередного выполнения всех заказов, могли всего этого не знать. И вот, ска жем, от строителей требуют неизвестно зачем выполнения каких-то непонятных работ... Как это происходило на практике? Я скажу об этом так: наш народ глубоко верит Коммунистической партии и Советскому правительству. И поэтому, когда принимались решения по важному вопросу обороны страны, то задания правительства выполнялись без промедления. Во время войны, когда у нас было нелегкое положение, люди думали о том, что можно сделать, чтобы создать новое оружие, чтобы разгромить врага. Поэтому не было таких сложностей с выполнением специальных заданий. Каждый понимал — раз правительство приняло решение, значит, дело имеет государственное значение, значит — все отставляется, а это задание выполняется. Вот, например, очень трудно было разворачивать геологоразведочные и горные работы по добыче урана. У нас были совершенно мизерные запасы рассеянных руд. Но работникам цветной металлургии разъяснили, что это нужно для очень важного дела, и они, приложив много труда, сумели быстро развить добычу урана. Михаил Георгиевич, вы присутствовали при пуске первого промышленного реактора? Расскажите ваши впечатления — как это происходило. Сейчас трудно вспомнить все подробности. На площадке, когда началась сборка реактора, все время находился Б. Л. Ванников, находился И. В. Курчатов, находился Е. П. Славский — он был директором комбината. Приезжал туда Завенягин, приезжал Александр Николаевич Комаровский, который отвечал за строительные работы. Я тоже несколько раз там бывал. Состояние монтажа, особенно той части реактора, которая потом окажется радиоактивной, проверяли особенно внимательно. Спускались в реактор через специальный лаз и осматривали — как смонтировано, все ли сделано, как сварено. Ванников был в генеральской форме, Завенягин и Комаровский тоже. Монтажники и прозвали этот лаз в шутку генераль- 68
ским. А потом, когда все было сделано и расчеты проверены, все собрались — это было, по-моему, во второй половине дня, и Курчатов стал у пульта и дал команду: подать охлаждающую воду, начать подъем регулирующих стержней. Все системы работали хорошо, пуск промышленного реактора прошел успешно. Один из литераторов, писавших о Курчатове, утверждает, что после пуска первого реактора в лаборатории № 2 один и тот же пульт с кнопками возили за Курчатовым на все последующие пуски. И отмечали звездочками каждый пущенный реактор. Мне это кажется неудачным охотничьим рассказом. Такого случая я не знаю и думаю, что это выдумка. И потом — что значит пульт, кнопки? Это же все смонтировано в щите! С которого, надо думать, ничего не снимешь, будь ты хоть Курчатов. Конечно. И зачем это? Никто из нас — ни Курчатов, никто — не придавали пуску реактора парадного значения. Мы придавали этому большое значение по существу: урановый реактор работает, значит, будет получен плутоний. Мы даже не фотографировались тогда. Нет, к сожалению, такой фотографии — вот, пустили реактор, и все участники стоят у щита... Нет такой фотографии! Потому что мы не придавали никакого значения парадности. Важно было существо дела... Кстати, тот же литератор, описывая первый взрыв, утверждает, что он происходил в довольно драматических условиях. Что в безветренной обычно местности начал дуть накануне взрыва сильный ветер. Я читал это. Автор это преувеличил. Ветер действительно был, только там в пустыне все время такие ветры. Ветер проверяли все время по другой причине — проверяли, куда он направлен. Если бы ветер дул в направлении населенных пунктов, возникала бы понятная опасность. К нашему счастью, этого не было, и облако атомного взрыва прошло мимо населенных мест. А по пути движения облака была послана специальная бригада, она замеряла радиоактивность. И там, где была хоть какая-то опасность, предупреждали, принимали меры. Спасибо. Расскажите, пожалуйста, еще немного о первых годах атомного проекта. Может быть, о трудностях того времени. В те первые годы было много трудностей. О них иногда пишут неверно, искажают дело. Были трудности, например, с привлечением институтов. Нам пришлось обратиться в ИОНХ к академику Илье Ильичу Черняеву в связи с необходимостью разработки некоторых химических методов. Он стал возражать: зачем я буду этим заниматься, у нас свои дела, это не наша работа... Мы не смогли с ним согласиться и провели решение, обязывающее институт выполнить нужную работу. Тогда через несколько дней ко мне пришли заместитель директора института и секретарь парторганизации, женщина, фамилии ее уже не помню. Пришли жаловаться: вы-де мешаете научным работам, разрушаете тематику института... Пришлось товарищам объяснить, что они неправы. Потом коллектив института хорошо справился с заданием, многие получили награды, в том числе академик Черняев. ...Еще была проблема, когда настала необходимость привлекать все больше людей, подбирать кадры для эксплуатации атомных предприятий. Не было еще атомной промышленности и не было нужных ей специальностей. А были химики, металлурги, многие другие специалисты. Для атомных предприятий нужны были инженеры, нужны были рабочие. Мы подбирали людей, объясняли им, какое предстоит новое и важное для государства дело. Не все сразу это понимали. И договариваться с министрами было трудно, возникали споры: как это так, берете у меня людей, а у нас государственные задания, планы. Людей не дам! Вот тут нам очень помогал аппарат ЦК — все правильно объяснить и привлечь к новой работе необходимых людей, инженеров и рабочих. А предприятий атомной промышленности становилось все больше. Заводы строили очень быстро... Беседу вел М. ЧЕРНЕНКО, март 1978 г. Фотографии из альбома Е. Кнорре «Атом служит социализму» (М.: Лтомиздатг 1977) 69
Сорокалетие Победы Весной 45-го, под Берлином Академик, генерал-майор инженер И. Л. КНУНЯНЦ В конце войны наши войска приближались к Берлину, к его пригороду Далему, где располагался знаменитый Институт кайзера Вильгельма. Это было своеобразное, основанное еще в начале века комплексное учреждение, целый городок, в котором работали и физики, и химики, и биологи. Там были собраны лучшие силы немецкой науки. Я был среди тех, кому выпало позаботиться о его сохранности. Продвигаясь по Германии вместе с войсками 1-го Белорусского фронта, я не раз имел случай убедиться, что у немцев накопилось немало серьезных новшеств по части химии. Например, в тупике одной захолустной железнодорожной станции я увидел цистерны с надписью «циклооктатетраен». Первая мысль была — перепутали что-то или, может быть, надпись шифрованная. Ведь это вещество получалось, насколько я знал, с огромным трудом, только в лабораториях, считанными граммами. А здесь — тонны. Но оказалось, что ошибки не было. Пока шла война, известный технолог Вальтер Реппе разработал несложный одностадийный способ получения циклооктатетраена из ацетилена. Производство ранее экзотического углеводорода было налажено в довольно крупных масштабах — и он стал исходным веществом для получения синтетических волокон. Было и другое достижение в производстве волокон — о нем я узнал еще в Москве. Знакомый офицер, приехав с фронта, привез подобранный где-то тончайший женский чулок, сделанный явно не из натурального шелка. Принеся его подарок в лабораторию, я облил чулок соляной кислотой, погрел — и из колбы потянуло хорошо знакомым мне запахом капролактама. Значит, немцы научились делать и то, что мне удалось лишь перед самой войной (создатель первых полиамидных волокон Карозерс считал это невозможным): полимеризацию капролактама. И успели наладить производство капрона. История с капролактамом, кстати, поучительная. Я не люблю, когда говорят — это, мол, сделать невозможно. Что значит невозможно? Несмотря на пессимистический прогноз Карозерса, мы с моей сотрудницей Ю. Рымашевской грели и грели капролакта- мы в стеклянных трубках при всевозможных условиях — с добавками, без добавок. Полимер не получался. И однажды я ей говорю: попробуем-ка запаять трубку. Капро- лактам, конечно, нелетуч и из открытой трубки никуда не девается, но. кто знает, может быть, воздух чему-нибудь там мешает? Наутро чуть свет прибегает Рымашевская, кричит — получилось! И правда: в трубке, которую нагревали целую ночь, лежал красивый столбик полимера. Потом оказалось, не в воздухе дело, а в воде. Обыкновенная вода (небольшие ее количества в исходном веществе были всегда), которая из открытых трубок испарялась, оказалась катализатором «невозможной» полимеризации. Впоследствии эта работа была отмечена Государственной премией. Так вот, капрон, циклооктатетраен, да и многое другое, в Германии изготовлять научились. Начхимом дивизии, в которую я попал, был М. Е. Марр, до войны начальник учебного отдела нашей Академии х им защиты. Встретились мы с ним, расцеловались по московскому обычаю, а он и говорит: «Иван, только что взяли бункер Гитлера — поехали, посмотрим!» (Потом оказалось, что бункер 70
еще не взят.) У Марра был «виллис», и я, конечно, кинулся с ним ехать — еще бы, почти четыре года этого ждали! Однако меня остановил дежурный офицер. Он извинился и сообщил, что отдан приказ меня с территории части не выпускать: опасно, кругом стреляют. Поехал мой друг один, а через какой- нибудь час привезли пустой «виллис» на буксире, весь изрешеченный. Его прошили с крыши из крупнокалиберного пулемета... Назавтра, 27 апреля, я выехал в Далем. Мою машину сопровождал грузовик с пулеметом и командой солдат — охраной для институтского городка. Настроение после вчерашнего события было, * понятно, не очень-то веселое. По дороге остановились в деревне, заброшенной бауэрами. В деревенских погребах оставались окорока, консервы... Я забеспокоился — не отравлено ли это добро? А солдаты смеются: что вы, товарищ полковник, не до того было немцам — спешили. В результате, когда мы двинулись дальше, в кузове у солдат появились мешки с картошкой, шнапс булькал в бочонке и даже повизгивала сви нья — ее отловили, когда она мирно пировала в брошенном огороде. До Далема добрались к вечеру. Наскоро разместились по пустым двухэтажным коттеджам (мне достался домик, в котором, я узнал позднее, проживала местная парикмахерша), расставили охрану. Оберегать городок было на первый взгляд совершенно не от кого: кругом ни души. Однако на войне тишина обманчива. В любую минуту могла наскочить пробивающаяся из окружения фашистская часть или просто банда мародеров. Так что охрану я постарался организовать на совесть, строго-настрого запретив пускать на территорию городка кого бы то ни было, кроме местных жителей... Наутро я приказал солдатам пройтись по домам. Привели несколько перепуганных подростков. Они немного успокоились, когда я заговорил по-немецки, пообещал их накормить. Это было вскоре исполнено: пока мы беседовали, солдаты успели кое-что приготовить (пригодились деревенские харчи!). Подростки рассказали, что в Далеме почти никого нет — ученые разъехались, попрятались. А остались только лежачие больные, старики, да те, кто за ними ухаживает. Я велел выдать еды и для больных, а также оповестить разбежавшихся, что всем, кто вернется, гарантируются безопасность и питание. Это оказало действие. Уже на следующий день невесть откуда потянулись изголодавшиеся жители. Всем им выдавалась пища, а самым ослабевшим — и' некоторый запас продуктов. Среди обратившихся за помощью оказалась и мадам Кнаке — химик, ассистент Адольфа Бутенандта. О Бутенандте стоит сказать несколько слов. Ученик знаменитого мастера органического синтеза А. Виндауса, он был крупнейшим специалистом в области исследования и синтеза стероидных гормонов. В 1939 году ему была присуждена Нобелевская премия. Бутенандту тогда было около 35 лет — ни один химик не становился нобелевским лауреатом в такие молодые годы. Фашистское правительство принудило его отказаться от награды (оно было зло на комитет по этим премиям, незадолго до того наградивший активного антифашиста, публициста К. Осецкого). Подобно своему учителю, Бутенандт отнюдь не был поклонником гитлеровских идей, но пришлось подчиниться; премия была ему вручена лишь в 1949 году. В военные годы Бутенандт и его сотрудники изучали строение и свойства половых гормонов, а также разрабатывали методы их промышленного изготовления. Получили новые результаты, о них мне и расе казала Кнаке, пожилая доброжелательная женщина. Она показала опытное производство, изготовляющее в довольно значительных количествах гормоны, нужные для медицины. Завод, разумеется, не работал, но на ларях с готовой продукцией я увидел надписи «тестостерон», «гормон желтого тела». Американцы, например, в то время ничем подобным похвастать не могли. Я даже прихватил коробку с образцами — иначе мне, пожалуй, не поверили бы. В отличие от некоторых других жителей Далема, Кнаке совершенно не была подавлена или деморализована — видно было, что о падении фашизма она не скорбит. На вопросы отвечала охотно и прямо, тем более что, как выяснилось, мы заочно знали друг друга по публикациям. После завода я решил осмотреть лаборатории. Можно было предполагать, что при этом найдутся свидетельства подготовки немцев к химической войне: было известно, что фашисты в глубокой тайне разрабатывают новые смертоносные газы. Химическая вой на хоть и не велась, но ее угроза не снималась все время, пока велись сражения. Требовалась тщательная проверка любых сообщений о применении противником ядов или о подвозе их к передовым позициям. 71
Помню, в начале 1943 г. поступил тревожный сигнал: несколько солдат попало в госпиталь с симптомами, напоминавшими признаки отравления ипритом. Я был немедленно командирован из Москвы на место событий. Летели на По-2, да по дороге изрядно поволновались: «мессершмиты» затеяли за нашей маленькой машиной настоящую охоту. Хорошо, что летчик оказался мастером своего дела, искусно уходил от их атак, а два раза успел посадить самолет под прикрытие зениток... Когда долетели, то пострадавших в госпитале я не нашел, их уже выписали. Чтобы до конца выяснить истину, пришлось надевать маскировочный халат, под обстрелом добираться до передовой. И только там я узнал у живых и здоровых солдат, что «язвы» на их плечах были вызваны, к счастью, не ипритом, а солнечными лучами. Бывалые фронтовики прямо на передовой пристроились где-то за бруствером загорать под первым весенним солнышком, перегрелись, а фельдшер, не слушая никаких объяснений, записал «иприт» да отправил всех в тыл. Он тоже был по-своему прав: а вдруг и впрямь оказалось бы что-нибудь похуже ожогов? В госпитале же ничего опасного не обнаружили, вернули бойцов на передовую — но рапорт уже ушел в Москву... Итак, предстоял осмотр далемских лабораторий. Многие из них были заперты. Нашли немца, который работал при институте чем-то вроде завхоза. Этот угрюмый субъект явно не хотел нам помогать, все время «терял» ключи от помещений. Один раз даже пришлось его слегка разыграть. Завхоз упорно не хотел отворять некую стальную дверь, и я приказал ее взорвать. В зрывать было нечем, но смекалистый солдат, которому это было поручено, начал с серьезным лицом рыть ямку, заталкивать в нее что-то (впоследствии оказавшееся свернутым тряпьем), пристраивать шнур... Нервы у немца не выдержали, и ключи нашлись. В физической лаборатории (она-то и находилась за той дверью — просторная, почти целый институт) был огромный запас радия: целых два грамма! Мог ли я знать, что незадолго до нашего последнего наступления особая команда эсэсовцев спешно погрузила в машины и вывезла в Баварию детали самого секретного из объектов Института кайзера Вильгельма — ядерного реактора, с помощью которого фашисты надеялись создать пресловутое «оружие возмездия»? Об атомной бомбе мне довелось услышать, лишь когда американцы сбросили ее на Хиросиму... Лаборатории были оборудованы добротно. Все нужные приборы, запасы редких реактивов... Библиотека поражала богатством и полнотой комплектов даже самых редкостных научных изданий. Тем не менее с точки зрения химика ничего особенно примечательного, сравнимого с производством гормонов, в лабораториях не обнаружилось. А вот разжиться кое-чем полезным для нашего московского института удалось: немецкие коллеги (некоторые из них, подобно мадам Кнаке, относились к нам доброжелательно) уступили мне превосходные микровесы и микроскоп. Не такие уж богатые на сегодняшний взгляд дары, но тогда это был настоящий праздник и для меня, и для моего заместителя по материально-техническому обеспечению Алексея Васильевича Пичужкина, который и отправил их в Москву. Моя миссия длилась недолго. Спустя несколько дней в Далем был назначен постоянный советский комендант, а я выехал в Берлин. Поспел как раз к тому моменту, когда действительно был взят бункер Гитлера, до которого так и не доехал мой друг Марр. Я бродил по развороченным, набитым всевозможным добром помещениям имперской канцелярии, добрался и до комнаты, где хранились запасы наград. Одна ее стена целиком состояла из ящиков со всевозможными орденами — от железных крестов высшей степени (они в самом деле изготовлялись из железа — очень дорогостоящего электролитического металла высокой чистоты) до особых нагрудных знаков, которые фашистское правительство выдавало арийским женщинам, родившим много детей. Ящики были выдвинуты, наши солдаты брезгливо разбросали гитлеровские регалии по полу... Здесь, в Берлине, я и дождался незабы- I ваемого салюта 9 мая. Тысячи автоматов, пулеметов, пистолетов впервые за четыре года палили не в людей, а в небо. Это была самая счастливая, веселая стрельба, какую мне доводилось слышать за долгие годы военной службы. 72
НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ АВГУСТ Семинар «Бокситы и другие руды алюминиевой промышленности». Архангельск. Институт геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии A09017 Москва, Старомонетный пер., 35, 231-05-08, доб. 1-27). Совещание «Полимерные материалы в сельскохозяйственном производстве». Кишинев. «Со- юзсельхозхимия» МСХ СССР A07139 Москва, Орликов пер., 1/11, 207-62-29). Семинар «Применение в здравоохранении полимерных материалов и изделий из них». Москва, ВДНХ СССР. Всесоюзный научно-исследовательский и испытательный институт медицинской техники A29301 Москва, ул. Касаткина, 3, 283-15-55). Семинар «Рациональное использование воды и топливно-энергетических ресурсов в коммунальном водном хозяйстве». Алма-Ата. ЦП НТО коммунального хозяйства и бытового обслуживания A03001 Москва, Трехпрудный пер., 11/13, помещение 131, 299-83-00). СЕНТЯБРЬ Симпозиум «Свойства малых частиц и тонких металлических пленок». Сумы. Научный совет А Н ССС Р по п роблеме «Фи- зическая электроника» A03907 ГСП-3 Москва, Центр, просп. Маркса, 18, 203-32-66). Совещание «Химическая связь, электронная структура и физико-химические свойства полупроводников и полуметаллов». Калинин. Калининский университет A70013 Калинин, ул. Желябова, S34 6-51-52). IX совещание по термическому анализу. Ужгород. Институт сверхтвердых материалов B52153 Киев, Автозаводская ул., 2, 35-03-11). IX конференция «Локальные рентгеноспектральные исследования и их применение». Устинов. Физико-технический институт D26000 Устинов, ул. Кирова, 132, 3-01-63). VIII Феофиловский симпозиум по спектроскопии кристаллов, активированных ионами редкоземельных и переходных ме - таллов. Свердловск. Уральский политехнический институт F20002 Свердловск К-2, Втуз- городок, ул. Мира, 19, 44-88-76). VI конференция по росту кристаллов. Цахкадзор АрмССР. Институт кристаллографии A17333 Москва, Ленинский просп., 59, 135-55-80). К онференция «Жидкие кристаллы и их использование». Иваново. Ивановский университет A53377 Иваново, ул. Ермака, 39, 2-66-00). IV конференция «Математическое моделирование сложных химико-технологических систем». Одесса. Одесский политехнический институт B70044 Одесса, просп. Шевченко, 1, 28-85-06). VII конференция «Измерительные информационные системы». Винница. Винницкий политехнический институт B86021 Винница, Хмельницкое ш., 133, 4-66-92). 2-я Всесоюзная научно-техническая конференция «Новые процессы и оборудование для получения веществ реактивной квалификации» («РЕАХ И М - ТЕХНИКА-2»). Днепропетровск. Днепропетровский химико-технологический институт C20640, ГСП, Днепропетровск, просп. Гагарина, 8, 45-32-91). Конференция «Новые сверхтвердые материалы, их прогрессивные технологии и применение». Канев. Институт сверхтвердых материалов B52153 Киев, Автозаводская ул., 3, 35-83-81). VII конференция по старению и стабилизации полимеров. Казань. Казанский химико- технологический институт D20015 Казань, ул. К. Маркса, 68, 39-95-11). VII конференция «Синтетические латексы, их модифицирование и применение в народном хозяйстве». Ленинград. ВПО «Союзкаучук» A29832 Москва, ул. Гиляровского, 31, 284-89-15). К онференция « Перспективы развития исследований в области структуры и свойств углерода и материалов на его основе». Киржач. НИИграфит A11524 Москва, Электродная ул., 2, 176-34-83). IV конференция «Пути дальнейшего совершенствования технологии производства, расширения областей применения и повышения эффективности исследований и разработок пластичных смазок». Бердянск. ВНИИПКнефтехим B52180 Киев, просп. Палладина, 46, 444-85-31). Совещание по химии и технологии получения жидких и газообразных топлив из угля, сланцев и нефтяных остатков. Звенигород Моск. обл. Институт горючих ископаемых A17071 Москва, Ленинский просп., 29, 232-41-84). Конференция «Защита от коррозии в химической промышленности». Черкассы. ВНИИ по защите металлов от коррозии A05318 Москва, Щербаковская ул., 3, 263-21-17). Конференция «Проблемы защиты металлов от коррозии». Казань. Казанский химико- технологический институт D20015 Казань, ул. К. Маркса, 68, 32-27-66). Совещание «Состояние и развитие работ по производству и применению антипиренов». Саки Крымской обл. «Союз- иодобром» B52033 Киев, Владимирская ул., 69-а, 20-31-20). Совещание «Проблемы химии и технологии прогрессивных лакокрасочных материалов». Ярославль. ЦП ВХО им. Д. И. Менделеева A01907 Москва, Кривоколенный пер., 12, 221-73-64). Совещание «Эффективность применения полимербетонных конструкций в промышленном строительстве». Алма-Ата. Глав- строй наука Госстроя СССР A03828 Москва, Пушкинская ул., 26, 292-30-37). Совещание «Химия и технология гетерокумуленов для производства химических средств защиты растений». Москва, ВДНХ СССР. Союзхимзащита A09088 Москва, Угрешская ул., 33, 279-19-36). Совещание «Проблемы охраны окружающей среды в нефтяной и газовой промышленности». Калининград обл. ЦП НТО нефтяной и газовой промышленности A17896 ГСП-1 Москва, Ленинский просп., 63, 135-83-26). Конференция «Комплексное и рациональное использование лесных ресурсов». Минск. Белорусский технологический институт B20630 Минск, ул. Свердлова, 13-а, 22-89-44). Продолжение на с. 7V 73
ЯИ7ЧНШ 2ШН&Ш ФИЗИКА И. А. ЛОБАНОВ и А. П. БЕЛЯКОВ Радиоактивные источники электрической энергии ( представлено академиком С. И. Вавиловым W.IV.I945) В последнее время в литературе появилось предложение использовать искусственные радиоактивные вещества в качестве источников питания электронных приборов (электронных микроскопов, специальных радиоламп). В связи с этим считаем полезным сообщить, что нами еще в 1943 г. был построен специальный электронный прибор с использованием радиоактивных веществ в качестве источника питания. Применение источника питания, основанного на использовании электрической энергии радиоактивного распада, дало положительные результаты. Наш ядерный генератор электрической энергии обеспечивал непрерывное питание прибора токами 10— ,0—10~v ампер. Большие успехи, достигнутые в области получения искусственных радиоактивных элементов, открывают широкие возможности использования их в качестве источников электрической энергии в различных отраслях электровакуумной техники. «Доклады АН СССР». 1945, г. 67. № 5 ХРОНИКА В 1944 году кадры химических институтов и лабораторий АН СССР составляли: научный персонал — 523, научно-технический — 163 и производственный — 67 человек. За тот же год защищено 7 докторских и 21 кандидатская диссертация, сдано и подготовлено к печати 442 печатные работы. Из доклада заместителя академика- секретаря ОХН АН СССР С Я. Вольфковича. «Известия АН СССР. ОХН>. 1945, № 4 0E0?PF4H™ ?Б0С ot^^ti/1 o^r\Q7"inrr w: Радиостанция из селитры Кристалл азотнокислого калия при 125—129 °С излучает радиоволны — слабые, но надежно фиксируемые чувствительной аппаратурой. Они появляются как при его нагревании, так и при охлаждении до этой температуры. Натриевая селитра помимо такого же сигнала, порождаемого полиморфным превращением (в этот момент в кристалле появляется небольшая ЭДС), генерирует еще один — при 271 — 280 С. Смесь же двух селитр «сигналит» вдобавок в районе 223—226 — там, где начинается контактное плавление кристаллов. Частоты излучаемых волн разбросаны в широком диапазоне, причем один из максимумов приходится на область 8— 9 мГц — ту самую, в которой Вещают многие радиостанции. «Неорганические материалы», /985. TV? / Почем родник? В городах США процветает новый бизнес — торговля чистой водой из родников и горных ручьев. Ею даже заправляют уличные автоматы, не добавляя ни сиропа, ни газа. «Гидротехника и мелиорация», 1984, №11 Управа на «вирус В»? Ремантадин, ныне широко применяемый для борьбы с гриппом, эффективен только против вируса А — того самого, который в одной из своих разновидностей был виновником страшной эпидемии 1918 года. Вирус В, однако, к этому препарату устойчив. Между тем современный грипп отличается невероятной гибкостью: варианты и того и другого вируса нередко ходят параллельно, порой завоевывая соседние районы и области как бы по взаимному согласию. Как установили медики Ленинградского военного округа («Военно-медицинский журнал», 1985, № 1), с вирусом В можно справиться, если взамен ремантадина применять его производное, модифицированное ал- кильной группой, или новый препарат виразол. Лечение этими средствами особенно ценно тем, что его можно проводить в амбулаторных условиях. '( flfkAbJ* ? JV< Районы Крайнего Севера занимают обширные территории, освоение их природных богатств требует все больше рабочих рук. А людей надо кормить. Как сообщает журнал «Экономика сельского хозяйства» A984, № 12), завозить все съестное с юга далеко не обязательно. Уже сейчас Камчатка, к примеру, не только полностью обеспечивает себя картофелем, но и даже вывозит его «на материк». Со сбытом же яиц на этом суровом полуострове попросту возникают проблемы. Да и в других местах, где царит мороз, интенсивное сельское хозяйство — не фантастика. Особенно при максимальной механизации труда, поскольку бытовое устройство одного работника с семьей обходится в полярных районах примерно на 20 тысяч рублей дороже, чем на юге. Некоторые опытные станции, расположенные в субарктической зоне, собирают картошки свыше 250, а капусты до 400 ц с гектара.
Береза делит изотопы Любителям березового сока, почему-либо предпочитающим обычному водороду дейтерий, есть резон пить лакомую жидкость, забравшись на верхушку дерева. Как показали измерения, выполненные jb Институте биофизики (Пущино), именно сейчас, весной, в период наибольшего сокодвижения, сок, собранный на высоте 10 м, обогащен этим изотопом. С тяжелым кислородом '*0 картина противоположная: его больше у корня. Дуб же, сосна и другие привычные для нас деревья умеют только обеднять: у них чем выше — тем меньше любых тяжелых изотопов. Необычное поведение березы объясняется конкуренцией двух механизмов: обычной диффузии, в которой тяжелые изотопы менее подвижны, и фотолизом воды в процессе фотосинтеза. Здесь дейтерий тоже пассивнее, и потому, когда второй процесс особенно интенсивен, берет верх обогащение, впрочем, довольно слабое, составляющее крошечные доли процента. «Биофизика», J984. г. 29, № 6 Природные воздухоочистители Хвоя ели и пихты представляет собой естественное устройство для очистки воздуха от минеральных частиц. В журнале «Science News», A983, т. 123, № 4) утверждается, что эти деревья 75 процентов всех нужных им минеральных веществ получают через хвою из воздуха, а через корни — лишь остальные 25. На выставке «Природооб- разные конструкции. Архитектурная бионика» в Москве были экспонированы купола и арки из шестигранников, подобных пчелиным сотам. В Крыму из шестиугольных блоков такого же рода строится целая гостиница. «Пчеловодство», 1984, № II • *• Еще до наступления 2000 года роботы и станки с программным управлением, объединенные в комплексы с электронными системами управления производством, перспективного планирования, а также снабжения и учета, смогут выполнять все — или практически все — операции, требующие сегодня участия человека. «The Futurist», 1984, № 12 Почем новорожденный? Говорят, американцы любят считать все, а деньги в особенности. Журнал «Family Economics Review» подсчитал, например, во что обходится рождение ребенка средней американской семье, живущей в средних условиях в некоем усредненном районе страны. Вот эти цифры. Обычные благополучные роды обходятся сами по себе в 1420 долларов (кесарево сечение — на 828 долларов дороже). С учетом дополнительных услуг (уход за новорожденным и за мамой, их лечение, если оно требуется), стоимость пребывания в роддоме составляет 2512 долларов. Но это не все. Следует учесть еще две позиции: приданое новорожденного (851 доллар, включая гардероб, коляску, ванночку, соски и прочее) и одежда для матери в последние месяцы беременности B35 долларов). Не называя точной цифры, журнал тем не менее утверждает, что последний из упомянутых расходов существенно выше, если женщина ходит на работу... а 0ИИ"ЧШ' -\Г» ЛЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИЕ ОБОЗРЕНИ" ОБ^РЕгг'Ъ
Размышления И теория, и миф Член-корреспондент АН СССР Ю. А. ЖДАНОВ Мои молодые коллеги по Ростовскому университету Б. Симкин и М. Глухов- цев опубликовали в «Химии и жизни» A984, № 9) статью «Ароматичность — теория или миф?», которая найдет немало заинтересованных читателей. К этой статье, с согласия авторов, хотелось бы допечатать некий постскриптум. Сперва — о понятии постскриптума. Как известно, в латинском сокращении оно обозначается буквами PS. Это вызывает еще одну опасную ассоциацию, связанную с ароматичностью. Дело в том, что достаточно известное и легко получаемое соединение фосфора с серой P4S.4 имеет, можно сказать, ароматическую природу. Молекула этого соединения не планар- на, не содержит углеродных атомов. Тем не менее число ее свободных электронов C8) вполне отвечает критерию Хюккеля «4п + 2» при п=9. Согласится ли химик-органик отнести такое соединение к ароматическим? Помимо шутливо-профессиональных имеются и другие достаточно серьезные основания продолжить разговор, нача- /*<Г#У>«*%#
тый коллегами. Знаменательно и похвально то обстоятельство, что они фактически вторглись в сферу методологии познания; для химика-исследователя подобное событие не столь уж частое. При этом они, говоря философским языком, неожиданным образом натолкнулись на диалектическую природу научного понятия. В самом деле, что представляют собой понятия, которыми мы оперируем в химии? Нельзя ли расправиться с ними раз и навсегда, сформулировав четкие, однозначные дефиниции? Авторы справедливо пишут о том, что не только ароматичность, но и изомерия, таутомерия, конформация, конфигурация, наконец, сама молекулярная структура с трудом поддаются определению. Многие физики поныне отказываются приписывать реальный смысл понятию химического строения... Справедливо: у химиков налицо «желание иметь строгое определение ароматичности». Однако весь методологический фокус в том именно и заключается, что «определить» понятие невозможно. Корень слова «определение» — «предел», граница. Но подлинная природа научного понятия — бесконечность, безграничность, беспредельность. Предел, жесткая граница свойственны не понятию, а дефиниции. Например, известна древняя дефиниция человека: млекопитающее1 уши которого имеют мочки. В природе действительно нет иных млекопитающих, обладающих ушными мочками. Мы в самом деле отграничили человека от других животных, но установили ли мы тем самым понятие человека? В отличие от дефиниции понятие «живет», и на эту сторону дела справедливо обратили внимание авторы. В частности, верна их мысль о том, что учение об ароматичности развивается, постоянно обогащаясь новыми опытными данными и электронно-структурными представлениями. Что не означает, будто данное понятие аморфно, расплывчато, нечетко и неопределенно. Оно, как и всякое иное, имеет свое содержание, и именно в этом пункте отлично от любого другого. Не легко определить, например, понятие гомологии, но ясно, что оно имеет иное содержание, чем ароматичность; их не спутаешь, хотя существуют для них и сферы пересечения. Уже с внешней стороны формула простой гомологии ряда насыщенных углеводородов Cr,Hin^2 чем-то напомина- ет хюккелевскую 4п-|-2. Далее, мы можем рассматривать бензо. как родоначальника ряда моноциклических сопряженных полиенов, или полициклических аннелированных систем: и т. д. Полезным и содержательным оказывается сопоставление ароматичности с кислотностью и основностью; это важно и для понимания свойств так называемых «С—Н-кислот», и для характеристики гетероароматических систем типа пиррола или пиридина- Понятия взаимно перекрещиваются, проникают друг в друга, не теряя своей специфики и отражая многообразие свойств объекта. На примере ароматичности можно установить, что жизнь понятия заключается, во-первых, в том, что оно внезапным и неожиданным образом порождает свою, именно свою собственную противоположность. Это непрерывное самоотрицание, превращение в «свое другое» постоянно сопровождает понятие на его жизненном пути. Изучая органические соединения, первоначально действительно объединили группу веществ на основе чувственно воспринимаемого свойства — запаха; но уже вскоре пришлось зачислить в класс ароматических и вещества без запаха, и другие — совсем не душистые, а отвратительно пахнущие. Но это лишь эмпирическая, случайная, внешняя противоречивость, саморазличие понятия. Правда, и здесь для процесса познания должен быть зафиксирован один любопытный момент. Мы видим, что из понятия полностью испарились чувственно-конкретные ароматы", оно перестало быть «пахучим» и превратилось в абстрактную предикативную форму. Аналогичным образом современная физика приписывает субэлементарным частицам «цветность», «странность», «очарование». Более существенно то, что по мере его развития понятие неизбежно соотносится с антиподом — антиароматичностью; при этом ароматические системы берутся в сопоставлении не с внешними по отношению к ним объектами — алифатическим соединениям (бензол — циклогексан), а в связи со своими, близкими, претендующими на кровное 77
родство сопряженными циклическими полиенами (циклобутадиен, циклоокта- тетраен). Вот это «свое другое», выступая в многообразных формах, то ограничивает, то расширяет понятие. Оно расширяется, захватывая полициклические, гетероциклические и даже безуглеродные системы; оно прорывает границы электрически нейтральных частиц, охватывая ионы; ему мало планарных структур, хюккелевских правил: оно находится в постоянной экспансии, но приобретает в ней и свои новые границы. Другое проявление жизни понятия — изменчивость его содержания. Первоначально оно охватывало лишь особенности органолептических свойств группы соединений; затем выступило как общая для них тенденция к реакциям замещения, а не присоединения; на следующем этапе познания выявились его структурные особенности (бензольное кольцо); затем обнаружили себя стерео- химические особенности в виде планар- ности молекул; наконец, выявились специфические характеристики валентного электронного строения, магнитных свойств, квантовохимических характеристик (энергия резонанса), топологии (альтернантность). Традиция упорно толкает мысль на то, чтобы из всего этого богатого и разношерстного букета выхватить какую- либо одну черту, один подход как знак ароматичности. Можно рассердиться и отказаться от понятия ароматичности вообще — объявить его мифом; сказать, что на раннем этапе развития органической химии было сделано эмпирическое обобщение, которое не имеет реальной основы и должно быть устранено. Но тогда, как ночной кошмар, изо всех щелей полезут сотни и тысячи все вновь и вновь синтезируемых соединений, родственных бензолу, и весь пройденный ранее путь снова повторится с тем же результатом... Можно ограничиться и точкой зрения Дж. Бинча: мол, ароматические соединения, это в первую очередь бензол, а затем нафталин, а потом анилин и т. п. Здесь нелишне вспомнить достославного Гулливера. Посетив Академию Ла- гадо, он обнаружил попытку разработать новую научную методологию. Смысл ее заключался в том, чтобы полностью заменить общие понятия отдельными вещами. Как отмечал великий путешественник, в Лагадо «многие весьма ученые и мудрые люди пользуются этим новым способом выражения своих мнений при помощи вещей. Единственным его неудобством является то обстоятельство, что, в случае необходимости вести пространный разговор на разнообразные темы, собеседникам приходится таскать на плечах большие узлы с вещами, если средства не позволяют нанять для этого одного или двух дюжих парней». Понятие ароматичности не может быть установлено чисто эмпирическим путем, поскольку это противоречит самой природе понятия. В то же время оно не привносится в органическую химию извне, из «чистой» теории. В том- то и заключается его живая диалектика, что на каждом этапе развития науки понятие вновь и вновь пробегает все фазы своего бытия: от эмпирических наблюдений, физических и химических свойств соединений, до пространственной и электронной структуры их молекул. Понятие живет, пульсирует, то расширяясь, то сокращаясь в объеме; оно углубляется, но не утрачивает того, что достигнуто на всех предшествовавших этапах его развития; оно рвется ввысь в безвоздушное пространство абстракции, но, едва не задохнувшись, вновь обретает жизненность в связи с эмпирическими данными и чувственными представлениями; оно никогда не становится «чистым», ибо «чистых» явлений не бывает; оно вступает в сложные взаимоотношения с другими понятиями и все более обогащается, становясь компонентом все новых теорий. Понятие живет, бесконечно трансформируется, и только так оно может отразить многообразие, динамизм и нашего беспокойного объекта, и нашего неуемного познания. Дефиниция между тем становится все более тощей и абстрактной, поскольку ей приходится отвлекаться от постоянно расширяющегося многообразия изучаемых или получаемых объектов; напротив, само научное понятие становится все более полнокровным и конкретным, впитывая особенности изучаемых систем, их индивидуальные лики, насыщаясь своими противоположностями, храня свою историю, свои мифы. Это конкретно-всеобщее - понятие — вершина и идеал знания. Она толкает вперед практику, мобилизуя все ресурсы исследователя: от синтеза до компьютера. Но в первую очередь — его мысль. 78
И1 q> ,ниаи я Продолже н ие. Начало на с. 7J НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ СЕНТЯБРЬ Конференция «Малоотходная и безотходная технология и ресурсосберегающая техника в лесном комплексе». Архангельск. Управление охраны природы и водопользования Мин- лесбумпрома СССР A03045 Москва, Б. Кисельный пер., • 13/15, 924-22-02). Конференция «Биологическая кинетика». Черноголовка Моск. обл. Институт химической физики A42432 п/о Черноголовка Моск. обл., 524-50-58). Конференция «Химия и биохимия углеводов клеточной поверхности микроорганизмов». Саратов. Институт биохимии и физиологии растений и микроорганизмов D10015 Саратов, просп. Энтузиастов, 13, 44-40-18). Симпозиум «Физико-химические свойства растворов биологических соединений». Пущи но Моск. обл. Институт биологической физики A42292 Пу- щино Моск. обл., 3-90-01, доб. 3-42). Совещание «Биологически активные соединения, меченные радиоактивными изотопами». Звенигород Моск. обл. Институт молекулярной генетики A23182 Москва, пл. Курчатова, 46, 196-00-01). Совещание «Нуклеазы микроорганизмов и их практическое применение». Рига. Латвийский университет B26098 Рига, бул. Райниса, 19, 33-26-27). V И конференция по физиологии почек и водносолевого обмена. Чернигов. НИИ физиологии B52601 Киев, Владимирская ул., 60, 21-02-24). Симпозиум «Физиологические механизмы голода и насыщения». Тбилиси. Тбилисский медицинский институт C80060 Тбилиси, просп. Важа Пшаве- ла, ^ 37-67-32). Конференция «Физиологические проблемы утомления и восстановления». Черкассы. Институт физиологии B52024 Киев, ул. Богомольца, 4, 91-20-40). Конференция «Иммунология атеросклероза и ишемическои болезни сердца». Томск. Сибирский филиал Всесоюзного кардиологического научного центра F34050 Томск, ул. Шевченко, 24, 3-17-30). 11 Всесоюзный съезд инфекционистов. Ташкент. Всесоюзное научное общество инфекционистов A25284 Москва, 1-й Боткинский пер., 3, 255-99-58). V111 Всесоюзный съезд дерматовенерологов. Ста вроп ол ь. Всесоюзное научное общество дерматовенерологов A07076 Москва, ул. Короленко, 3, 268-76-70). VI лимнологическое совещание по круговороту вещества и энергии в водоемах. Пос. Листвянка Иркутской обл. Лимнологический институт F66016 Листвянка Иркутской обл., 96-96-151). VII съезд Всесоюзного общества почвоведов. Ташкент. Всесоюзное обшество почвоведов A09017 Москва, Пыжевский пер., 231-43-59). VI герпетологическая конференция. Ташкент. Институт зоологии и паразитологии G00095 Ташкент, ул. А. Ниязова, 1, 46-71-64). VI конференция по экологической физиологии и биохимии рыб. Вильнюс. Институт зоологии и па разитологи и B32021 Вильнюс, Академияс, 2, 777-988). Симпозиум «Обмен веществ при зимней спячке и естественном сне». Махачкала. Дагестанский университет C67027 Махачкала, ул. Оскара, 15). Совещание «Система мониторинга в защите леса». Красноярск. Институт леса и древесины F30036 Красноярск, Академгородок, 25-22-69). Симпозиум «Актуальные вопросы изучения и использования эфиромасличных растений и эфирных масел». Симферополь. ВНИИ эфиромасличных культур C33620 Симферополь, Киевская ул., 150, 2-34-05). Совещание «Люминесцентные методы исследования в сельском хозяйстве- и перерабатывающей промышленности». Минск. Белорусский университет B20106 Минск, ул. Курчатова, 6, 27-50-34). Конференция «Экономика освоения океана». Владивосток. Институт экономики океана F90600 Владивосток, ГСП, ул. Суханова, 5-и, 5-11-М). Конференция «Технические средства изучения и освоения Мирового океана». Ленинград. Ленинградский кораблестроительный институт A90008 Ленинград, Лоцманская ул., 3, 216-67-57). Совещание «Исследования и рациональное использование биоресурсов дальневосточных и северных морей СССР и перспективы создания технических средств для освоения неиспользуемых биоресурсов открытого океана». Владивосток. Тихоокеанский НИИ рыбного хозяйства и океанографии F90600 Владивосток, тупик Шевченко, 4, 5-78-04). ОКТЯБРЬ Конференция «Проблемы и методы ускорения научно-технического прогресса на основе применения вычислительной техники и автоматизированных систем». Звенигород Моск. обл. ВНИИ проблем организации управления A11024 Москва, Авиамоторная ул.. 26/5, 273-37-77). Симпозиум по химии водных систем при высоких температурах и давлениях. Москва. Институт общей и неорга н и ческой химии A17071 Москва, Ленинский просп.*- 31, 234-41-32). . IV конференция по кинетике каталитических реакций. Звенигород Моск. обл. Институт органической химии A17913 ГСП-1 Москва, Ленинский просп., 47. 135-41-47). 111 Фрумкинский симпозиум. Москва. Институт электрохимии A17071 Москва, Ленинский просп., 31, 232-08-98). Семинар «Применение колебательных спектров к исследованию неорганических и координационных соединений». Москва. Московский химико-технологический институт A25820 ГСП Москва, Миусская ул., 9, 258-61-84). VIII Всесоюзная конференция по химии органических перок- сидов. Ленинград. «Союзхим- пласт» A29110 Москва, ул. Гиляровского, 39, 284-57-62). XV Чугаевское совещание по химии комплексных соединений. Канев. Киевский университет B52017 Киев, Владимирская ул., 64, 20-84-91). Ill конференция «Неорганические ионообменные материалы». Ленинград. Институт химии силикатов A99164 Ленинград, наб. Макарова, 2, 218-49-02). Окончание о следующем номере 79
Международная химическая олимпиада школьников 1984 года проходила с 30 июня по 10 июля во Франкфурте-на-Майне (ФРГ). В ней приняли участие 76 выпускников средних школ, лицеев и гимназий из 21 страны: Австрии, Бельгии, Болгарии, Великобритании, Венгрии, Греции, Дании, Италии, Кувейта, Нидерландов, Норвегии, Польши, Румынии, СССР, США, Финляндии, Франции, ФРГ, Чехословакии, Швеции и Югославии. Теоретический тур олимпиады проходил в гимназии им. Лейбница (гор. Оффенбах), практический — в центре подготовки специалистов химического концерна «Хёхст АГ». Два советских школьника Кирилл Бутаков (школа № 171, Москва) и Максим Бакланов (шкота № 336, Ленинград) получили золо- 80 *к тые медали и специальные призы за лучшие результаты по теоретическому и практическому заданиям. Саша Пастухов (школа № 1, Донецк) и Борис Зайцев (школа № 15, Воронеж) были удостоены бронзовых наград. Таким образом, все четыре участника советской команды оказались призерами олимпиады. Несколько слов о заданиях. Теоретический тур состоял из восьми задач и охватывал четыре крупных раздела химии: неорганическую, органическую, физическую и биологическую химии (по две задачи). Практическая работа включала два задания. Первое — синтез нитрофенацетина из фенацетина A-этокси-4-ацетамино- бензол). Требовалось определить формулу полученного продукта, доказать его наличие с помощью тонкослойной хроматографии, определить температуры плавления продукта и исходного вещества. Второе задание — определение содержания свободной фосфорной кислоты в напитке «Кока-кола». Надо было самостоятельно подготовить к работе и настроить прибор для определения рН, провести соответствующее потенциометрическое титрование и расчеты, объяснить наблюдаемые явления. Наверное, юным химикам будет интересно испробовать свои силы на задачах теоретического тура. Четыре задания, которые мы вам предлагаем, достаточно сложны, поэтому в поисках ответа просматривайте необходимую химическую литературу. Располагая неограниченным временем, вы сможете во всем не спеша разобраться. 1. В конце прошлого столетия Людвиг Монд обнаружил, что порошкообразный никель реагирует с монооксидом углерода, образуя тетракарбонил никеля Ni(COL — бесцветную, легколетучую жидкость. Состав тетра- карбонила никеля можно объяснить, используя «правило восемнадцати электронов», согласно которому наиболее устойчивой электронной конфигурацией считают конфигурацию благородных газов.
а) Примените это правило для определения состава и записи формул карбонилов железа и хрома. б) Какую формулу можно написать на основании указанного правила для простейшего нитрозил-производного хрома? в) Объясните, почему Мп° и Со0 не образуют одноядерных карбонильных комплексов типа М(СО)х, где М — металл, а образуют соединения со связями М—М, металл—металл. г) Изобразите пространственные структуры следующих соединений: Ni(CO)t/ Mhi(CO),0, СР2<СО)к. д) Укажите, диамагнитны или парамагнитны комплексы V(CO)t, и те, что указаны в пп. «а» и «г». е) Объясните, почему лиганды СО в металл-карбонильных комплексах связаны с металлом прочнее, чем в комплексах с бораном. ж) Используя приводимую ниже схему реакций, определите состав и структуру всех комплексных соединений от А до F с учетом того, что: С содержит 14,75 % углерода и 48,90 % брома; D содержит 30,70 % железа, а его молярная масса равна 363,8; при синтезе F триэтиламин берется в избытке, причем F содержит 57,82 % углерода и 10,1 % азота. К / * i x<"i' 1&[ьЩ ЬМл з) Правило устойчивой электронной конфигурации типа благородных газов может быть применено и для определения структуры соединения, образующегося из хрома и парообразного бензола. Изобразите структурную формулу этого соединения. Какой комплекс образуется при реакции железного порошка с циклопентадиеном? 2. Один из двух метиленовых протонов в соединении А при двойной связи был замещен дейтерием. Бромирование н последующее дегидробромирование дают дейтерированный олефин В и недейте- рированный олефин С. м н.с ck,cklok С 5 N / и/Ч "§ н>с сяа* с V <*/V м с Какая конфигурация следует для моно- дейтерированного А из приведенных продуктов реакции? Напишите уравнения реакций и дайте обоснование, почему образуются только соединения В и С. 3. Газообразный углеводород A5 см) смешивают со 120 см1 кислорода и поджигают. После прохождения реакции образовавшиеся газы взбалтывают с концентрированным раствором КОН. При этом одна часть газов поглощается и остается 67,5 см' газа (при той же температуре и давлении, что и первоначальная смесь). Каков состав оставшегося после взаимодействия газа? Обоснуйте ваш ответ. Насколько велико общее изменение массы веществ на моль углеводорода СхНу в случае полного сгорания? Определите химическую формулу / .4 t#%L 81
углеводорода, использованного и приведите расчеты. в опыте, 4. С помощью химических и ферментативных методов можно установить последо- . вательность аминокислот в пептиде. Пептид, о котором в задаче идет речь, является естественным болеутоляющим веществом в человеческом организме. Установите последовательность аминокислот из приведенных данных. а) Кислотный гидролиз пептида 6 М HCI при 110 С показал, что он содержит глицин, лейцин и ароматические аминокислоты фенил аланин и тирозин в соотношении 2:1:1:1. б) Реакция этого пептида с 2,4-динитро- фторбензолом (ДНФБ), последующий гидролиз и хроматографический анализ продуктов показали, что образуется производное тирозина. в) Частичный гидролиз с помощью химотрипсина позволил обнаружить лейцин, тирозин и короткий пептид. Гидролиз этого пептида дал глицин и фенилаланин в соотношении 2:1. Химотрипсин расщепляет пептид по ароматическим аминокислотам. Знаете ли вы тривиальное название этого пентапептида? Напишите структурную формулу ДНФБ. Кандидат химических наук В. В. СОРОКИН киХЛлл Ответ на вопрос, напечатанный в № 4 Львиная часть массы побега у проросшей картофелины (90 %) — это вода. Большая часть остатка приходится на клетчатку (целлюлозу). Откуда взялась клетчатка в побеге? •Из крахмала, хранившегося в картофелине. Несмотря на полное отсутствие света, это превращение все-таки происходит. Недаром молекулы целлюлозы и крахмала состоят из остатков глюкозы, а их химические формулы пишутся одинаково: (СцНтО^)х. Чем больше пророс картофель^ тем меньше в нем крахмала, тем менее он питателен и пригоден в пищу. Ведь в нем уменьшаются (иногда до полного исчезновения) запасы крахмала. В том, что это действительно так, вас убедят простые опыты. На мелкой терке изотрите проросшую и непророс- шую картофелины одного и того же сорта, выдавите через марлевый лоскуток по одному миллилитру сока в две пробирки. Затем добавьте в каждую по одному миллилитру смеси, содержащей фермент амилазу и иод B мл слюны + 4 мл 0,9 %-ного раствора NaCI + + 6 капель аптечной йодной настойки). Под действием фермента крахмал будет расщепляться и превращаться в глюкозу. По мере исчезновения крахмала темно-синяя окраска иод-крахмального комплекса постепенно перейдет в желтую, характерную для раствора свободного иода. Ясно, что в пробирке с соком, богатым крахмалом, изменение цвета (синий —* фиолетовый —+■ красный —+■ оранжевый—*- желтый) происходит значительно быстрее. А откуда в побеге так много воды? Наверное, дело в том, что картошка хранилась неправильно — в теплом и сыром погребе. Н. КОСТЫРЯ 82
Для решения вам понадобятся простейший микрокалькулятор, немецко-русский словарь и смекалка. Если все это есть, то решение займет у вас не более минуты. Итак, задача. Один немец, путешествовавший по России в XVII веке, сообщал, что для строительства Кремля (Kreml ode г Burgstadt) было доставлено 169 пудов одного строительного материала и в 273 раза больше да еще 70 пудов другого строительного материала. Определите, уважаемые читатели, что это за материалы. (Принять: пуд — 16 кг.) Не спешите прочитать ответ. Секрет заключается в том, что некоторые цифры, высвечиваемые на микрокалькуляторе, в перевернутом виде воспринимаются как латинские буквы. Просто надо догадаться повернуть микрокалькулятор в плоскости стола на 180 . Но предварительно следует произвести простейшие математические подсчеты: 1) 169X16=2704. Повернув калькулятор на 180 в плоскости стола, читаем: holZ (HOLZ). А теперь загляните в немецко-русский словарь и вам станет ясно, что первый строительный материал — дерево. 2) A69Х273 + 70)Х16 =739312. Эти цифры в перевернутом виде дадут слова ZIEGEL, то есть кирпич. Л. КРЫЖАНОВСКИЙ опыты* В Клубе Юный химик не раз печатали различные варианты опыта с «фараоновыми змеями». Вот еще одно наблюдение на эту тему, сделанное одновременно и независимо Игорем ГУКОМ (школа № 5, Ровно) и Романом СТАНКЕВИЧЕМ из Красноярска. Оказывается, если поднести к пламени краешек таблетки глюконата кальция (продается в аптеках) или положить таблетку на горячую железную пластинку, то из нее * Окончание обзора. Начало см. в двух предыдущих номерах журнала. поползет змея, объем которой намного превышает первоначальный объем вещества. Еще одну «совместную» работу провели Роман МАСЛОВ из Саратова и Алексей ЛЯХОВИЧ (школа № 88, Новосибирск). Основой для нее послужило опубликованное в прошлом обзоре (см. «Химию и жизнь» № 11, 1983 г.) сообщение А. Шубина о получении борного люминофора из резорцина. Р. Маслов сделал около 15 борных люминофоров, дающих разное свечение: синее — с салициловой кислотой и пирогаллолом; зеленое и сине-зеленое — с лимонной кислотой, родамином С, эозином, флуоресцеином, и -нафтиламином; желто- оранжевое — с люминолом. «Меня и моих друзей эти опыты приводят в восторг,— делится Роман своими впечатлениями.— Особенно хорошо они получаются при использовании фотовспышки». А. Ляхович пишет, что проделал около 70 подобных опытов. Удачными оказались составы, в которых на один грамм борной кислоты приходится 10—30 мг аптечной салициловой кислоты или столько же щавелевой, лимонной, винной кислоты, или 30— 80 мг гексаметилентетрамина (уротропина), или несколько капель столового уксуса, или одна капля камфорного спирта, или 50—80 мг мочевины. Смесь компонентов следует нагревать около одной минуты до 300 °С. Свечение обычно имеет синий или зеленый оттенок. Для опытов можно использовать и неорганические соединения: ярко-синее свечение дает смесь 0,1 г ацетата никеля и 1 г борной кислоты. А вот опыты с различными красителями не удались — борные люминофоры с метилоранжем, метиленовым голубым, тионином, 83
Суданом и некоторыми другими веществами не получились. Об опытах с мочевиной написали А. ЛЕ- ВАНОВ (спецшкола № 35, Москва), Андрей КОЛОДОВСКИЙ и Александр СУТУЛО из Витебска. А. Леванов, нагревая мочевину (она продается как удобрение), получил аммиак. Если нагревать осторожно, то в основном получается биурет (плавится при 193 °С): 2(NH2JCO—H2N—CO—NH—CO—NH2+ + NH3. При более сильном нагреве идет реакция биурета с оставшейся мочевиной и образуется циануровая кислота, молекула которой представляет собой шестичленный цикл с чередующимися звеньями —NH— и —СО—: (NH>),CO+ (NH2COJNH — -^ 2NH.i+C3l-hN.iO *. Кроме этих веществ образуются также изоцианат аммония и диоксид углерода. Таким образом, мочевина может служить источником аммиака. А. Колодовский и А. Сутуло используют мочевину для приготовления таблеток из порошкообразных веществ. Для этого надо нагреть до плавления (но не выше!) смесь двух частей мочевины и одной части вещества и разлить плав в формочки, припудренные порошком того же вещества. Полученные таблетки удобно использовать, например, в аппарате Киппа. Кстати, мочевина, содержащаяся в аптечном гидроперите,— тоже лишь инертный наполнитель для перекиси водорода. Но в данном случае мы имеем дело не со сплавом, а с соединением включения перекиси в пустоты кристаллической решетки мочевины. Несколько писем были посвящены опытам с редкими (во всяком случае, для юных химиков) элементами. А. Ляхович проделал серию опытов с солями церия. Их источником послужили кремни для зажигалок (соответствующая методика, включающая разделение церия и лантана, была опубликована в № 10 «Химии и жизни» за 1979 г.). При добавлении к соли Се3 г щелочи выпадает белый осадок Се(ОН)*, который постепенно изменяет окраску, окисляясь кислородом воздуха и превращаясь в желтый гидроксид Се(ОНL. Эта реакция интересна тем, что образуются промежуточные соединения сине-фиолетовой окраски. Если окисление проводить с помощью перекиси водорода, то получится красно- оранжевое перекисное соединение Ce(OH).jOOH или (при избытке Н202) более слабо окрашенное соединение Се(ООНL. Образование перекисных соединений — очень чувствительная реакция, поэтому ее применяют для обнаружения церия. При прокаливании церия или его соединений на воздухе получается оксид СеО>, имеющий при обычной температуре бледно-желтую окраску и темнеющий при нагревании. Нагревая СеО> с концентрированной серной кислотой, с сульфатами калия, натрия и аммония, можно получить темно-желтый Ce(S04J- Это вещество легко образует двойные соли, окрашенные в оранжевый цвет, например 3(NH4JS04- • Ce(S04J- 2Н20. Соединения Се (IV) — весьма сильные окислители. Поэтому если растворить гидроксид Се(ОНL в соляной кислоте, то произойдет ее окисление и вместо СеСЦ получится CeCI.*: 2Ce(OHL+ +8HCI=2CeCI,+Cb+8H20. Алексей СЕДЕЛЬНИКОВ (школа № 305, Ленинград) решил провести опыты с германием, добытым из старых транзисторов типа МП 13-16, МП 25, МП 26, МП 35-42 и т. п. Полупроводниковые кристаллы он кипятил в щелочном растворе Н202, при этом германий растворялся: Ge+2NaOH+2H202= =Na:>[Ge(OH),,] . Алексей пишет, что приведенный в книге Э. Гроссе и X. Вайсман- теля «Химия для любознательных» (Л.: Химия, 1979) способ растворения германия в гидроксиде аммония оказался неэффективным. Для отделения германия от примесей Алексей дал раствору отстояться и осторожно слил его с осадка, затем подкислил соляной кислотой и насытил сероводородом (тяга!), полученным нагреванием смеси серы и парафина. Непрореагировав- ший сероводород поглощался щелочным раствором Н202, в который была опущена газоотводная трубка. При этом шли такие реакции: Na,>[Ge(OH)e]+8HCl= =H2[GeCle]+2NaCI+6H20; H2[GeClf>]+2H2S=GeS2+6HCI. 84
Белый осадок сульфида германия надо отфильтровать и высушить. Это вещество легко растворяется в сульфидах щелочных металлов и аммония с образованием так называемых тиосолей. При их подкислении вновь выпадает осадок: GeS2+ Na2S=Na2GeS3; Na2GeS,+2HCI=2NaCI+GeS2+K>S. Очень чувствительная качественная реакция на германий — образование светло- коричневого осадка при действии раствора танина на слабокислый (рН от 4 до 5) раствор соединений Ge (IV). Следует еще раз напомнить, что сероводород ядовит и все опыты с ним можно проводить только под тягой, беря минимальные количества веществ. Многие юные химики спрашивают, какие опыты можно провести с селеном, источником которого служат старые выпрямители некоторых типов. Мы не рекомендуем экспериментировать с ядовитыми соединениями селена. Это опасно. В заключение — опыт по электрохимии. Его предложил Алексей ИВАНОВ из Свердловска. Он растворил в серной кислоте цинк до прекращения выделения газа и подверг получившийся раствор сульфата цинка электролизу. Причем анод был угольным, а катод — алюминиевым, сделанным в виде двузубой вилки. Между алюминиевыми зубцами вставляется медный или латунный диск (подойдет и медная монета), который предварительно надо зачистить до блеска кальцинированной содой. По мере осаждения цинка на диске надо его периодически повертывать в вилке, чтобы покрытие было равномерным. А чтобы оно еще и блестело, по окончании опыта почистите диск питьевой содой. Кстати, как посоветовал юным химикам взрослый читатель В. Б. ФЕДОТОВ, в качестве анода для этого и многих других электрохимических опытов вместо графита удобно использовать титан, особенно если электролизу подвергаются хлоридные или бромидные растворы (в них графитовые аноды быстро разрушаются). Для получения стойкого анода зачищенную и обезжиренную титановую пластину следует электрохимически покрыть железом (из раствора железного купороса), а затем прокалить на воздухе. Уважаемые юные химики, ждем от вас новых писем. иле bljtiti^ { «Химический дебют» — так называлась заметка, опубликованная в журнале «Шахматы» A971, № 11, с. 19). В ней описана жеребьевка на матче претенденток на звание чемпионки мира между На но и Александрией и Милункой Лазаревич в Голландии. «Здесь жеребьевка была проведена с помощью графинов и мензурок. Жидкость, которую налила Нана из графина в мензурку, окрасилась в черный цвет. Но повезло Милунке — ее мензурка после идентичной манипуляции осталась прозрачной, и первую партию ей «вылилось» играть белыми. Изобретателем новинки оказался главный врач фабрики медикаментов, которая финансировала проведение матча...» Из этого описания, конечно, трудно понять, что было в мензурках и графинах, сколько их было, одним словом, секрет остается секретом. А как бы вы, уважаемые юные химики, провели подобную жеребьевку? Будем считать, что это — задание викторины на лето. Ждем ваших собственных, проверенных на практике решений. Ни, т 85
I Л II ы Ф& i ч Болезни и лекарства Трансплантация почки. Старые и новые проблемы Доктор медицинских наук Р. Л. РОЗЕНТАЛЬ, Латвийский центр по трансплантации почки ИЗ ЛАБОРАТОРИИ В КЛИНИКУ, МИНУЯ СЕНСАЦИЮ В конце 1967 года Кристиан Барнард впервые пересадил сердце человеку. Общественный резонанс был огромным, восторг и скепсис перемешались, сама проблема трансплантации органов стала предметом широкого обсуждения. Нечто подобное, хотя и в более скромной форме, произошло совсем недавно, когда с интервалом в два года двум больным были имплантированы искусственные сердца. Всякой сенсации в клинической медицине (шарлатанство не в счет) предшествует долгая экспериментальная и лабораторная работа. До трансплантации сердца в клинике уже проводились успешные операции по пересадке почки, были открыты антигены гистосовмести- мости, определены критерии смерти индивидуума и доказана приемлемость жизни с пересаженным органом. Но всего этого было мало, потому что вскоре обнаружились новые проблемы, не только медицинские, но и социальные, юри- 1ические, этические. Невозможно пере- 86
саживать почку без гемодиализа, без периодического подключения к аппарату «искусственная почка»; так появилось понятие «жизнь на диализе». Необходимость получения жизнеспособных трансплантатов заставила по-новому подойти к определению смерти человека: она наступает не после остановки сердца, а после необратимой гибели головного мозга. Впервые в истории медицины врачи нарушили ее основной принцип «не вреди»: когда почка изымается из организма добровольного донора, его жизнь подвергается известному риску; назначив после трансплантации иммуносупрессивную терапию, врач невольно наносит вред пациенту, подавляя защитные силы организма. С трансплантацией почки дела складывались удачно. Орган этот невелик, и нашлось место в забрюшинном пространстве, куда его легко помещать. Донорскую почку можно взять у живого человека, благо их две. Если пересаженная почка не заработала, то есть «искусственная почка» — единственный в настоящее время полноценный, пусть и с некоторыми оговорками, искусственный орган. Возможности обусловили прогресс. Именно благодаря почке трансплантология вышла на авансцену медицины, это привело к тому, что сложные клинические методы стали лучше финансироваться. Результаты регулярно оценивались на многочисленных научных встречах, учитывалась каждая трансплантация почки. Так продолжалось до 1977 года, когда был напечатан последний международный регистр. С этого времени метод стал клиническим. Трансплантация других жизненно важных органов решена далеко не столь однозначно. Пересадку сердца, печени, поджелудочной железы можно пока рассматривать лишь как клинический эксперимент, при котором продлевается жизнь больных с необратимыми поражениями собственных органов. Но и одна только трансплантация почки — это эпохальное событие. Его научное значение состоит в том, что доказана принципиальная .возможность преодолевать иммунологический индивидуальный барьер. Что же касается практики, то появился новый метод лечения необратимых заболеваний почек, которые приводят к уремии — накоплению в крови токсических шлаков, отравляющих все системы организма. Еще тридцать лет назад все, кто страдал такими заболеваниями, были обречены. Когда речь идет о лечении больных, да еще с необратимыми болезнями, фантазия и сенсация уступают место сухой реальности. А она состоит в том, что на миллион человек ежегодно появляются 60—80 пациентов, которым необходимы гемодиализ и трансплантация. А так как результаты лечения постоянно улучшаются, все большему числу больных удается сохранить жизнь, и каждый год к ним прибавляются новые пациенты. В 1976 году в Западной Европе программа лечения включала 51 154 пациента, в 1980 году их число превысило 100 тысяч. Надо пересаживать почку или не надо — так вопрос не стоит. Больных надо лечить, третьего не дано, а использовать только «искусственную почку» невозможно: почти все пациенты предпочитают получить трансплантат, который заменит им больные почки. Главная причина в том, что больной с пересаженной почкой может вести почти нормальную жизнь, с небольшими ограничениями, в то время как диализный пациент привязан к машине: он не может существовать без трехкратного в неделю подключения к аппарату, который очищает кровь от шлаков. Кроме того, удачно пересаженная почка практически полностью поддерживает гомеостаз, в то время как при лечении гемодиализом больные все время находятся в состоянии субуремии. Наконец, лечение трансплантацией обходится обществу значительно дешевле, и с этим надо считаться, потому что на лечение затрачиваются огромные суммы. Только в США программа борьбы с уремией обходится ежегодно более чем в мил- лиард долларов. УСПЕХИ И НЕУСПЕХИ КЛИНИКИ Может быть, наиболее важное, чисто медицинское достижение — это снижение послеоперационной смертности. Сама операция никогда не была ее главной причиной; тяжелое состояние больных и инфекция, легко развивающаяся при подавлении иммунитета,— вот в чем корень зла. Накопление опыта (а опыт в практической медицине всегда идет чуть впереди научных открытий) привело к резкому снижению смертности. Врачи научились более точно определять показания и противопоказания к трансплантации, правильно выбирать метод 87
\ a2a*vttaqM^C л Так можно изобразить графически связи и последствия трансплантации почки и гемодиализа при лечении больных лечения. Если после пересадки почки жизнь пациента оказывается под угрозой, то иммуносупрессивную терапию отменяют и больного возвращают на диализ, сохраняя ему жизнь. Хотя пересадок делают с каждым годом все больше, почечных трансплантатов, к сожалению, постоянно не хватает: нуждающихся в пересадке значительно больше, чем почек, которые может предоставить донорская служба. Нередко пересаживают почки живых доноров, обычно родственников больных, но так нельзя решить и части проблемы; в основном используют все же трупные почки. В большинстве стран принят закон, согласно которому смерть человека считается наступившей вместе со смертью мозга, а не только с остановкой сердца и прекращением дыхания. Только в состоянии смерти мозга удается получить функционально полноценный трансплантат. Можно не сомневаться, что, когда это положение будет узаконено и в нашей стране, улучшатся результаты трансплантации почки, появится возможность приступить к клинической пересадке других органов. Подбор совместимых пар донор — реципиент уже реализован на практике. Первый шаг — совпадение групп крови. Революционным открытием в трансплантологии были обнаруженные Жаном Доссе тканевые трансплантационные антигены — так называемая система HLA, состоящая из нескольких локу- сов на шестой паре хромосом. Достаточно легко выявляются при анализе локусы А и В, каждый из которых содержит по два антигена. Подбор только по этим антигенам гарантирует приживление 30—40 % пересаженных почек. Единые возможности подбора, получение почек в состоянии «смерти мозга», унификация методов изъятия и консервации — все это позволило создать международные организации по заготовке и обмену почечными трансплантатами: Интертрансплант (СССР и другие страны СЭВ), Евротрансплант, Сканди- навтрансплант и т. д. Почка направляется в ту страну, где находится совпадающий по антигенам реципиент. Если почка изъята в состоянии смерти мозга, то ее можно хранить просто на льду в течение 30 часов. Перевозка органов через государственные границы всеми доступными видами транспорта уже не считается героической процедурой — это просто новый вид межбольничной помощи. Схема острого отторжения. Антигены пересаженной почки воздействуют на лимфоциты ближайших лимфатических узлов. Некоторые лимфоциты (так называемые «киллеры») особенно чувствительны к трансплантату, они переносятся к нему с кровью и атакуют его клетки. В крови образуются антитела, которые образуют комплексы антиген — антитело, также повреждающие почку i i §ъ ии^и^лми/сил^ч. yzt*^ 88
Теперь о разочарованиях. Скепсис в отношении трансплантации вызван тем, что далеко не все пересаженные почки приживаются у нового хозяина. Напомню, что у всех высокоорганизованных существ при пересадке органа или ткани от другого индивида, генетически не идентичного хозяину, развиваются иммунологические реакции, которые в короткое время приводят к разрушению трансплантата. Преодолеть тканевую несовместимость в той же степени, в какой были преодолены другие преграды, пока не удалось. В предыдущее десятилетие даже в лучших клиниках мира из ста почечных трансплантатов в течение первого послеоперационного года приживлялись лишь 60. Стали поговаривать, что проблема зашла в тупик: при гигантских затратах результативность работы казалась слишком низкой. ПОДБОР МОЖНО УЛУЧШИТЬ Уже на заре трансплантации было известно, что, смешивая лимфоциты донора и реципиента в культуре тканей, можно получить объективные данные о степени совместимости (вернее, гистоне- совместимости) этой пары. Если в смешанной культуре лимфоцитов (MLC) реакция незначительна или вообще отсутствует, то результаты трансплантации почти наверное будут хорошими. Однако реакция MLC идет 5—6 дней, и поэтому ею можно пользоваться только при трансплантации почек живых доноров. Когда необходимо пересаживать орган, взятый у трупа, ждать так долго невозможно. Сильнее всего стимулируют реакцию MLC антигены гистосовместимости ло- куса DR (он содержит два антигена). Чем больше разнятся донор и реципиент по локусу DR, тем меньше шансов на приживление. Недавно этот локус научились выявлять на В-лимфоцитах, а вслед за тем готовить моноспецифические сыворотки. Теперь реакция идет лишь 7—8 часов, и это уже вполне приемлемо для клиники. Теперь мы знаем, что совпадение между донором и реципиентом даже по одному антигену DR-локуса резко уменьшает риск отторжения в раннем послеоперационном периоде. Если же подбирать трансплантат и по DR-антигенам, и по локусам А и В, то прогноз будет еще лучше. Самые же удачные результаты получаются тогда, когда донор и реципиент совпадают по обоим DR-антигенам: в этом случае почечные трансплантаты приживляются еще лучше, чем при полном HLA-A и HLA-B соответствии. Вот статистика: когда совпадают три локуса, то в течение первого года выживают 93 % почек; при полной DR-cob- местимости и одной несовместимости по локусам А или В показатель снижается до 89 %, а при одной DR-несовме- стимости — до 70 %. НЕ СПАСЕТ ЛИ ПЕРЕЛИВАНИЕ КРОВИ? Поначалу хирурги, практиковавшие пересадку, старались воздерживаться от переливаний крови. Причина казалась очевидной: каждое переливание оказывает сенсибилизирующий эффект, реципиент более резко реагирует на пересаженную почку и шансы на приживление становятся хуже. Однако у тех больных, которые лечатся гемодиализом, нельзя избежать переливания крови, поэтому исследователи по-прежнему изучали, как переливание влияет на исход трансплантации. В 1973 году, когда обобщались результаты пересадок в нескольких клинических центрах, было неожиданно обнаружено, что переливание крови каким- то образом способствует успешной пересадке почки. Даже если пациентам было сделано до операции одна-един- ственное переливание крови, почка приживлялась заметно лучше. Еще более выраженный защитный эффект дает, как выяснилось, трехкратное переливание крови от живых доноров, которые отдают больному свою почку. Такая кровь стимулирует образование донор-специфических антител, защищающих трансплантат от отторжения. После этого открытия результаты родственных трансплантаций, даже при неполном совпадении по локусам, были феноменально улучшены: уже 97 % почек выживало в первый год после операции. И в том случае, если почка взята у трупа, желательно сделать пациенту до операции несколько (лучше всего пять) переливаний крови. Предпочтение отдается либо эритроцитарной массе, либо цельной, но обедненной лейкоцитами крови, так как именно лейкоциты вызывают сенсибилизацию. Эффект усиливается, если используется свежая кровь, полученная непосредственно в день переливания. Над механизмом защитного воздей- 89
ствия крови ломают головы многие исследователи. Возможно, оно обусловлено тем, что иммунная система теряет способность обнаруживать трансплантационные антигены. А может быть, перелитая кровь стимулирует Т-супрес- сорные клетки, которые тормозят иммунные реакции и тем самым защищают трансплантат. НОВЫЕ И СВЕРХНОВЫЕ ИММУНОСУПРЕССОРЫ Заведомо защищают трансплантат вещества, которые подавляют иммунологическую активность организма. После пересадки почки их назначают профилактически. Среди таких веществ-имму- носупрессоров есть химические препараты (имуран, азатиоприн, кортикосте- роиды) и вещества биологического происхождения. Но все они действуют таким образом, что изменяют структуру и свойства ДНК. При этом все они неспецифичны, то есть бьют и по мишени, и мимо мишени, а также в той или иной мере токсичны. Значит, наряду с супрессорным эффектом неизбежны побочные явления; главное из них — снижение защитных функций организма и как следствие возможные инфекционные осложнения. Это может свести на нет ожидаемое улучшение здоровья. Вот один лишь пример, касающийся фосфорно-кальциевого обмена. При хронических поражениях почек нарушается всасывание кальция в кишечнике, в крови накапливается избыток фосфора, изменяется метаболизм витамина D. Перед тем как стать активным, витамин D подвергается двойному гидроксилирова- нию, сначала в печени, а затем в почках, где образуется его активная форма — кальцитриол. У больных кальцитриол не образуется, поэтому кальций вымывается из костей, они становятся хрупкими, возникают боли в костях. Пересаженная почка нормализует гомеостаз: выводится избыток фосфора, возобновляется синтез кальцитриола. Однако кортикостероиды — а это наиболее эффективные иммуносупрессоры — угнетают всасывание кальция и фосфора в кишечнике, эти элементы уходят с мочой, кости деминерализуются, словом, возникает та же картина, что была до пересадки. Ситуация, при которой почка прижилась, а иммуносупрессоры опять нарушают обмен веществ, способна привести врача в отчаяние. И только в последние годы в поисках адекватных иммуно- супрессоров забрезжил огонек — я имею в виду циклоспорин А, циклический полипептид, выделенный швейцарскими специалистами из почвенных грибов. Циклоспорин А (его брутто-формула Сб2НшО|о) оказался эффективным при пересадке сердца, печени, поджелудочной железы, костного мозга; в этих случаях он уже применяется как единственный профилактический иммуносуп- рессор. Главные его преимущества: нет инфекционных осложнений, нет тотального действия на иммунную систему. Циклоспорин А действует более избирательно, чем другие супрессоры, он подавляет только выработку Т-лимфоци- тов, и даже не всей популяции, а только Т-хелперов, не затрагивая Т-суп- прессоров. К сожалению, этот препарат, как и большинство других лекарств, не свободен от побочных действий. В частности, он токсичен как раз для почек. Окончательного суждения о том, какие его дозировки оптимальны при трансплантации почки, пока нет; зато достоверно известно, что циклоспорин А можно сочетать с кортикостероидными препаратами, значительно снижая их дозировку, а значит, уменьшая побочное действие. Трансплантологи возлагают большие надежды на моноклональные антитела, играющие роль иммуносупрессоров. В сыворотках, которые применяются сейчас после трансплантации, антитела направлены против лимфоцитов человека вообще. Теперь же благодаря гибридом- ной технике появилась возможность создать такие клоны, которые будут направленно бороться только с заданными субпопуляциями Т-лимфоцитов. Избирательность моноклональных антител еще больше, чем циклоспорина А. К сожалению, обнаруженный в эксперименте эффект пока слишком непродолжителен. И наверное, не следует забывать старое, отыскивая в нем рациональное зерно. Недавно вновь обратили взор к рентгенологическим методам, только облучают теперь не весь организм, а лишь лимфоидную ткань... Итак, трансплантация почки позволяет лечить неизлечимых ранее больных. Она же благодаря исключительному своему распространению служит уникальным клиническим полигоном для испытания новых методов трансплантологии и решения многочисленных ее проблем. 90
cn"bjpb наук.' О червонном, золоте, помидорах и красном льве Вопрос был задан так: почему особо чистое золото называют червонным? И далее (см. «Химию и жизнь», 1983, № 5, с. 72) следовал после разбирательства ответ: из-за упомянутой в БСЭ путаницы с «чистым золотом красного цвета», идущей от Плиния. И поэтому заметка так и называлась: «О «красном золоте» и о пользе энциклопедий». Когда объяснение не лежит на поверхности, легче всего сослаться на путаницу. Но попробуем заглянуть чуть глубже... Прежде всего, никто никогда вроде бы не говорил, будто червонное золото — особо чистое. Просто сообщается, что из него чеканили монеты, получившие название червонцев. Кстати, делать что- либо из чистого золота трудно. Далее, мы не знаем точно, какой цвет имелся в виду под красным — тот, у которого длина волны в диапазоне 650—700 нм, или несколько иной? Язык — удивительная вещь. В нем есть слова для того, чего не существует в материальном мире, то есть для абстрактных понятий, и в то же время нет слов для обозначения вещей, с которыми мы сталкиваемся каждый день. Есть ли в русском языке слово, обозначающее предмет, которым мы пишем или за который держимся, когда открываем дверь? Лингвисты назовут такое употребление слова ручка метонимией, но назвать — не объяснить. И как приравнять к штыку ручку или, скажем, пишущую машинку? Недостаточность присуща не только русскому языку. У англичан, например, нет слова для серег, они их называют ear-rings — «ушные кольца». Примеры можно множить, но не в них суть, а в том, что трудно сказать, какой цвет наши предки называли красным,— само слово могло в свое время обозначать не совсем то, что сейчас: «красная девица», «лето красное пропела»... Возможно, слово красный связано с латинским и греческим корнями саго, сг, обозначавшими мясо, мякоть, плоть. Отсюда, в частности, каротин (латинское Daucuk carota — морковь мясистая). Обратите внимание: морковь никогда не была красной в нынешнем понимании этого цвета — хотя и есть красноватые сорта, но в общем она оранжевая, а то и желтая. Мы сегодня не всегда знаем, какие цвета имели в виду старые авторы (что за цвет «наваринского пламени с дымом» у Гоголя?), а когда есть терминологическая путаница, то так и тянет изобрести собственную систему... Для обозначения червонного цвета нынешние словари приводят такие синонимы: румяный, кармазин, рудой, рыжий, эритро-, красный, кармин, рубиновый, бычьей крови, киноварный, скарлатино- вый и т. д. Само же слово червонный родственно слову червь. Подобные параллели есть и в других языках. По- латыни, например, червь — vermis (отсюда, да простит читатель, происходит слово вермишель), А природный минерал, алюмосиликат магния и железа, образует кристаллы буро-золотистого цвета и назван вермикулитом. Такое часто происходит, когда при описании нового приравнивают е^го к известному. 91
Давным-давно известна краска киноварь, красная с кирпичным оттенком. Если ее получали не из породы, содержащей сульфид ртути, а искусственно, то называли вермиллионом, а по-русски червонью. Похоже, что червонный цвет все-таки близок к красному, но что-то не договорено... Подойдем с другой стороны и посмотрим, откуда взялось название золото. Его символом было солнце, и через желтый цвет золото связано этимологически с солнцем во многих европейских языках. В прямом родстве с солнцем стоит греческое гелиос (свет, блеск, сияюше- желтый) и, возможно, древний корень ол со значением «желтый», «белый», «светлый», от которого некоторые этимологи производят слово олово. От санскритского зхалтака, так похожего на желтый, отделился корень gult, от которого произошли немецкое и английское gold. Корень or в романских языках близок им семантически — как считает Т. Ауэрбах, он берет начало от санскритского свар со значением «тепло, гореть, светить». Совсем рядом латинское aurum — золото и более древнее греческое слово аурора — «заря, светить». Два слова с корнем ор вошли в рус-, ский язык — мифическая страна золота Эльдорадо и помидор — от итальянского или французского слова, означающего золотое яблоко. Наверное, первые помидоры, попавшие в Европу, были желтыми. Чистое золото, конечно, желтое, но насколько чистым было червонное золото? И не солнце ли, символ этого металла, породило путаницу; оно тоже бывает красным вечером и поутру? Кстати, не всегда золото желтое. Оно бывает и красно-фиолетовым, когда находится в виде мельчайших частиц. Упомянутая выше заметка, в целом весьма любопытная, сообщает, что в средние века никто не мог знать коллоидных растворов золота. Вопрос этот сложный, однозначного ответа на него пока нет, однако средневековые алхимики были, вероятно, знакомы с коллоидными растворами металлов. Вполне возможно, они умели извлекать из некоторых растений накопленные в них золото и серебро в виде коллоидных растворов, полагая такие растворы (и особенно золота) панацеей от всех страданий и верным средством продления жизни. У мелкодиспер- CHorQ золота именно червонный цвет; такой раствор алхимики называли красным львом, его прописывали в разведенном виде и в малых дозах. А вот свидетельство из близких нам премен: «Отец взял меня на золото- плавильню. Я помню огромную печь, в которую вводили графитовые формы с золотым песком. Через несколько минут печь открывалась, и из адского пламени вытаскивали красные (разрядка моя.— И. Л) кирпичи, их заливали водой, и они сразу покрывались коркой черного шлака». Возможно, что красный цвет пошел отсюда. *j>\ с
А насчет точного состава червонного золота есть и прямое указание. Энциклопедия под редакцией С. Н. Южакова (СПб., 1905, т. 20, с.26) сообщает: «Червонное золото — сплав золота с медью в отношении 9:1, употребляется для чеканки монет». Ну вот, круг и замкнулся, и давайте согласимся с А. Дмитриевым: «почаще надо заглядывать в энциклопедии — не в одну, так в другую». И даже более того, именно в другую, если в первой нет прямого ответа. И. Э. ЛАЛАЯНЦ Заметку о червонном золоте комментирует кандидат филологических наук Н. С. АРАПОВА. Русское прилагательное червонный действительно связано со словом червь, однако имеется в виду не дождевой червь (vermis), как полагает автор заметки, а червец* кошениль — насекомое, из которого добывали — и сейчас иногда добывают — темно-красную краску На славянских территориях кошениль встречалась на Западной Украине и в Польше. Ее собирали в июне, отсюда украинское название июня червенъ и польское czerwiec (об этом подробно написано в «Этимологическом словаре славянских языков» под ред. О. Н. Труба- чева). Что же касается дождевых червей, то у них столь неброская окраска, что вряд ли она могла послужить отправным пунктом для именования цвета со значением «красный». Весьма вероятно, что червонное золото — это и в самом деле сплав золота с медью. Так, Словарь Даля сообщает, что «красное золото — с медным сплавом; белое золото — с серебряным сплавом». Издающийся сейчас «Словарь русского языка XI—XVII вв.», ссылаясь на «Козмографию» 1670 г., также приводит термин красное золото — «золото с примесью меди». Правда, такое толкование не очень ясно: приведенная в словаре цитата слишком коротка; возможно, это следует из контекста. Но тот же словарь, составленный на основе многочисленных первоисточников, ни разу не приводит словосочетания червонное золото (злато). А это, скорее всего, значит, что оно появилось уже после XVII в. И крайне трудно сказать сейчас — в этом я совершенно согласна с автором заметки,— какой цвет имелся в виду, когда червонное золото рождалось на свет как термин. И вообще интерпретировать обозначения цветов в древних текстах очень непросто; интересующимся рекомендую книгу Н. Б. Бах или- ной «История цветообозначений в русском языке», М.: 1975. По-видимому, червонное золото противопоставлялось просто золоту особым цветом или оттенком. Филологи говорят, что в устойчивых словосочетаниях прилагательные со значением цвета маркируют оппозицию (т. е. указывают на какое- то отличие), а не определяют сам цвет. Для сравнения вспомним краснокочанную капусту: прилагательное краснокочанный возникло как противопоставление слову белокочанный и обозначает капусту фиолетового цвета. Так было в языке всегда, и вовсе не потому, что у носителей языка слабо развито цветоощущение... И, как мне кажется, главное: с 40-х годов XVIII в. в России появляется много книг по химии и металлургии: оригинальные труды М. В. Ломоносова, В. М. Севергина и других исследователей, переводы компендиумов, монографий и учебников. И почти всюду большое внимание уделяется золоту и его сплавам. Поиски на этой ниве представляются мне более плодотворными, нежели в сфере лексикографии и этимологии, в отрыве от химии и металлургии того времени, когда в русском языке появились многие термины — в том числе и червонное золото.
В слабости — сила Говорят, что капля долбит камень не силой, но частым падением. Применительно к воде эта пословица имеет еше и, так сказать,физико-химический смысл: все необычные свойства этого самого обычного вещества определяются слабыми, но многочисленными связями, которые называют водородными, потому что в их образовании непременно принимают участие атомы водорода молекул НО. Дело в том, что если свойства отдельных молекул (например, их способность вступать в те или иные химические реакции) определяются свойствами химических связей между атомами, то свойства вещества в целом (например, температура кипения) зависят от сил межмолекулярных взаимодействий. В случае воды эти взаимодействия определяются притяжением атомов водорода одной молекулы к атомам кислорода соседних молекул: атомы кислорода как бы оттягивают к себе электроны от атомов водорода, в результате чего последние приобретают небольшой положительный заряд, а атомы кислорода заряжаются отрицательно. И хотя водородные связи слабее обычных химических связей примерно в десять раз, с их помощью вода приобретает особую пространственную структуру, а вместе с ней и все присущие ей необычные свойства. Например, способность оставаться жидкостью при комнатной температуре, потому что если бы водородных связей не существовало, вода оставалась бы газом даже на самом сильном морозе. Водородные связи образуются не только между молекулами воды, но и между молекулами фтористого водорода HF, и между молекулами аммиака NH — то есть во всех случаях, когда в состав молекул входит атомы, способные оттягивать электроны от присоединенных к ним атомов водорода. А поскольку атомы углерода такой способностью не обладают, между молекулами углеводородов водородные связи не образуются. Тем не менее, было обнаружено, что при полимеризации этилена в присутствии катализатора, содержащего ТЮ_>, атомы водорода образующегося полимера связываются с атомами титана с помощью связей, подобных водородным ("Journal of the Chemical Society, Chemical Communications", 1983, с 1258). Свойства водородных связей нового типа еще только изучаются. Не исключено, что их существование объяснит некоторые особенности катализа — явления, столь же удивительного и не изученного до конца, сколь удивительны и до конца не изучены свойства самой обыкновенной воды. М. БАТАРЦЕВ 94
Вы еще не бросили курить? У противников табакокурения более чем достаточно аргументов. В словесных боях с курильщиками упоминаются никотин, смолы, угарный газ, окислы азота, зловредная неорганика и малополезная органика. В третьем номере журнала за прошлый год сообщалось, что предельно допустимая концентрация стирола превышена в табачном дыме в 1037 раз, пропионитрила — в 412 раз, и вообще табачный дым сопоставим с выхлопными газами барахлящего автомобиля, каковые газы никому и в голову не придет вдыхать, да еще с удовольствием... Трудно оценить реальное воздействие таких заметок на курильщиков (во всяком случае, в околоредакционном окружении их число ?аметно не убавилось). Но. исходя из того, что капля долбит камень, продолжим обвинения табачному дыму. В Научно-исследовательском институте общей и коммунальной гигиены — там же. где подсчитывали концентрацию вредных составляющих дыма,— занялись очередным исследованием. В экспериментальную камеру объемом 16 м( (как кухня в малогабаритной квартире — та самая кухня, куда нередко отправляют курить единственного в семье курильщика, чтобы не отравлял воздух в жилой комнате) — в эту камеру помещали аппарат «искусственный курильщик» и запаливали сигареты с фильтром марки «Стюардесса». А неподалеку ставили счетчики аэроионов. О том, что такое ионизация воздуха и как она важна для здоровья, говорить не приходится: даже в магазинах продают ионизаторы воздуха, поддерживающие концентрацию ионов на правильном уровне. Но стоит только зажечь сигарету, как содержание легких положительных ионов в воздухе уменьшается, правда, не так сильно, чтобы поднимать тревогу, но зато концентрация тяжелых ионов выросла более чем вдесятеро, достигая после выкуривания трех сигарет 140 тысяч/см . Много ли это? Есть такая гигиеническая оценка — ИПЗ, ионный показатель загрязненности, отношение числа тяжелых и легких ионов. Так вот, после одной сигареты ИПЗ возрастает в 9 раз, после трех — в 1027 раз! Это не просто много, а очень много. Вывод, к которому приходят авторы исследования, не нов, но верен: запретить курение в общественных местах, стараться изолировать курящих. А не курить вовсе — и того лучше... Неужели вы еще не бросили курить? V. ОЛЬГИН
А. ЙОНАЙТЕНСУ, Вильнюс: Раствор Туле, или «тяжелая жидкость»,— это водный раствор тетраиодмеркурата (II) калия, его отличительная черта — уникальная плотность, равная 4,3 г/см , благодаря чему в таком растворе можно разделять некоторые минералы. Г. И. КАМЕНЕЦКОЙ, Минск: Стиральные порошки содержат вещества, которые могут закрепляться на поверхности, и поэтому если вопреки инструкции мыть таким порошком посуду, то ее придется много раз и очень тщательно ополаскивать. В. АФАНАСЬЕВУ, К у стана некая обл.: Моющие средства с ферментами (типа порошка «Био») хорошо удаляют белковые пятна, например от молока и мяса, но не от красного вины. В. И. БЕЛЯВСКОМУ, Алушта: Дихлорэтан, в котором растворяют стружку оргстекла, чтобы приготовить клей, справедливо не рекомендуют для употребления в домашних условиях: если же требования к прочности склейки не очень высоки, вполне пригодны прозрачные перхлорвиниловые клеи — «Виникс», «Винилит», «ПВХ» и г. п. Г. И. ИВАНОВОЙ, Волгоградская обл.: Санитарные нормы запрещают использовать оцинкованную посуду для варки и хранения пищевых продуктов, но из этого правила есть исключения — можно хранить сухие продукты и воду. М. А. ЧЕРНОМУ, Москва: Специалисты советуют перекладывать открытые консервы (и особенно рыбные) из жестяной банки в стеклянную или эмалированную посуду, даже если их хранят в холодильнике. В. Е. ЛИХАЧЕВУ, Томск: Чеснок очень долго сохраняет свои фитонцидные свойства, в маринованном виде — тоже, и даже после измельчения он несколько суток подавляет развитие микроорганизмов. П. К-ву, Ленинградская обл.: Есть очевидное различие между синонимами и аналогами лекарств, и если первое означает, собственно, одно и го же (например, пирамидон и амидопирин), то второе — это близкие и, возможно, взаимо.заменяемые средства (например, нафтизин и галазолин). Н. КАРАСЕВОЙ, Львов: Гарантийный срок хранения черного расфасованного чая — 8 месяцев, кофе в зернах — 3 (бумага или гонкий картон), 5 (плошыц кар юн) и 6 (ткшмернан пленка) месяцев, какао-порошка — 3 (бумага), 6 (картон) и 12 (жесть) месяцев. Б. Г. МАСЛОВУ, Чапаевск Куйбышевской обл.: Ульерамариноаая синька в отличие от органической не горит даже в открытом пламени,-что и позволяет их различить. В. П. ШОЛКОВУ, Томская обл.: На практике подъемную силу в надувном шаре могут создать три газа водород, гелий, метан. М. А. К-ской, Вологда: Смутившее вас слово «талассотерапия», и впрямь малоупотребительное, означает одно из приятнейших лечений — морскими купаниями и пребыванием на морском берегу, и если это слово перевести буквально с греческого, то получится «морелечение». Редакционная коллегия: И. В. Петря нов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, В. Е. Жвирблис, В. А. Легасов, В. В. Листов, В. С. Любаров, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, А. С. Хохлов, Г. А. Ягодин Редакция: 3. Ю. Буттаев (художник), М. А. Гуревич, Ю. И. Зварич, М. Я. Иванова, А. Д. Иорданский, A. А. Лебединский (художественный редактор), О. М. Либкин, Э. И. Михлин (заи. производством), B. Р. Полищук, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Л. Н. Стрельникова, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), М. Б. Черненко, В. К. Черникова, Р. А. Шульгина Номер оформили художники: В. М. Адамова, Г. Ш. Басы ров, Ю. В. Гукова, B. С. Любаров, Е. Б. Рачко, C. П. Тюнин Корректоры Л. С. Зенович. Л. Н. Лсщева Сдано в набор 19.03.1*185 i. Т-04246. Подписано в печать 23.04.1985 г. Бумага 70X108 I 16 Печать офсетная. Усл. печ. л. 8,4. Усл.-кр. отт. 7598 тыс. Уч.-изд. л. 11.5. Бум. л. 3,0. Тираж 319 280 экз. Цена 65 коп. Заказ 697 Ордена Трудовою Красного Знамени издательство «Наука» АДРЕС РЕДАКЦИИ: N7333 Москва В-333, Ленинский проспект, 61 Телефоны для справок: 135-90-20, 135-52-29 Ордена Трудовою Красною Знамени Чеховский поли! рафический комбинат ВО «Союзполнграфпром» Государственною комитета СССР по делам издательств. полиграфии и книжной торювли I423IH) I. Чехов Московской области © Издательство «Наука» «Химия и жи)нь», 1985 96
Про черешню будем говорить с почтением, потому что нет среди плодовых культур ни одной, которая созревала бы раньше. Июнь — это уже поздние сорта, ранние — майские, а есть еще сорт с названием Апрелька... Вообще же в мире 4 тысячи сортов черешни, 70 выращивают у нас в стране. Их названия дают представление о цветовой гамме: Мелитопольская черная. Розовая млеевская, Янтарная, Золотая, Наполеон белая и т. д.— но мало что говорят о вкусе. А он неизменно сладкий, в высшей степени приятный и какой-то притягательный. Помните, как в пушкинском «Выстреле» граф Б* * * «стоял под пистолетом, выбирая из фуражки спелые черешни и выплевывая косточки?» Сейчас, на основании биохимических исследований, мы можем сказать, что в среднестатистической черешне лишь 0,8 % кислот и целых 11,5% Сахаров; можно понять графа, который не торопился расстаться с черешнями. Сладость, надо полагать, привлекает не только людей, но и птиц к черешне, а благодаря птицам она получила свое официальное именование: Cerasus avium, то есть вишня птичья. Они с вишней, надо сказать, самоочевидные родственники; некоторые ботаники полагают даже, что обыкновенная вишня — это просто гибрид черешни с так называемой вишней степной. Не будем выяснять первородства, а заметим только, что у черешни мякоть всегда плотнее, а косточка крупнее, и если вишню можно рвать и стричь, то черешню обязательно отрывают с целой веточкой-плодоножкой. Это полезно плоду и удобно покупателю: идеальная черешня — естественно, в пределах сорта — та, у которой плодоножка зеленая. Желтые веточки, так же, как потерявшие глянец плоды, свидетельствуют о перезревании, которое ч ереш не (у вы, не ей одной) не на пользу. А у недозревших плодов нет характерного черешневого вкуса. Но не думайте, будто плоды с водянистой мякостью обязательно переспелые, а с плотной — недоспелые. Есть черешни двух принципиально разных типов. Первый носит название гини, у черешен гини нежные сладкие плоды. Второй тип — бигарро: упругая мякоть, которая практически не разваривается. Понятно, что гини стараются есть в свежем виде, а бигарро — консервировать или замораживать. И если первые собирают только руками (при хорошем навыке — 10 кг за час), то вторые — и машинами (за смену десятки центнеров). На консервных заводах предпочитают светлые сорта черешни — с ними меньше хлопот, они не теряют красоты при переработке. А потребители, как показывает опыт, больше любят темные плоды, желательно крупные. Если выбор цвета — вопрос привычки, то крупная черешня и впрямь вкуснее, и даже чуть-чуть полезнее. Хотя, надо признать, тут черешне особо хвастаться нечем. Витамина С всего 15 мг на 100 г, других витаминов вообще кот наплакал. Правда, хорошо обстоят дела с калием и Р-ак- тивными веществами; но и только? ПогодитеГ Да надо ли требовать большего? Она же первая, черешня, и такая деликатно сладкая, благородно ароматная, тонко ненавязчивая. Конечно, этот граф из «Выстрела» хотел порисоваться на дуэли, однако, увлекшись черешней, можно и впрямь позабыть обо всем на свете...
Издательство «Наука» «Химия и жизнь», 1985 г., № 5 1—96 стр. Индекс 71050 Цена 65 коп.