/
Text
ISSN 0130-5972
ХИМИЯИЖИЗНЬ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ
АКАДЕМИИ НАУК СССР
4
1988
7
фЬ* Ж'
1 ...
химия и жизнь
Издастся
с 1965 года
,*1 г ■ 1ыи журнал Ака/1*->«ч наук СССР
01 /..
19,-
Научный комментатор
Диалоги
Тема дня
Ресурсы
Гипотезы
Проблемы и методы
современной науки
Вооруженным глазом
Здоровье
Что мы едим
Вещи и вещества
Страницы истории
Ученые досуги
Фантастика
ДВА СВЕРХСОБЫТИЯ И КОЕ-ЧТО ЕЩЕ
ИЗ ОБЛАСТИ ФИЗИКИ. Г. С. Воронов
ЛЕГКО ЛИ БЫТЬ МОЛОДЫМ ДОКТОРОМ НАУК?
Л. Стрельникова, О. Либкин
СОЕДИНЕНИЯ — ИЗ БАНКИ. В. А. Полукеев
КАЧЕСТВА, ПЕРЕХОДЯЩИЕ В КАЧЕСТВА.
А. С. Лобачев
БЕСХОЗНЫЙ ВОДОРОД. А. И. Розловский, Ю. Е. Фролов
ПЕЧЕНЬ ИНДУСТРИИ. Ю. И. Шумяцкий
КИСЛОРОД НА ЗЕМЛЕ БЫЛ ВСЕГДА? А. Ю. Борисов
РОДИЛАСЬ ЗВЕЗДА. А. Семенов
ВАЛЬСЫ ВИХРЕЙ. В. А. Гудков
НАШ НЕОБХОДИМЫЙ ВРАГ — ГЛЮКОЗА.
А. Г. Голубев
ДИЕТА И ОБМЕН ВЕЩЕСТВ. М. М. Гурвич
РЕЦЕПТЫ «РАСТЕКАЮЩЕГОСЯ КАМНЯ». Ю. Л. Щапова
ПЕРВЫЙ КОРРОЗИОНИСТ ФЕМИСТОКЛ. А. В. Шрейдер
ПУТИ К НАЙЛОНУ. М. А. Соколовский
ПОД ПРИКРЫТИЕМ ШУТКИ
ИЗ КАССИОПЕЙСКИХ ТЕКСТОВ. В. Рич
КОНЕЦ ДЕТСТВА. А. Кларк
2
4
10
18
24
28
33
36
44
49
56
59
64
66
71
73
82
НА ОБЛОЖКЕ — рисунок
М. Златковского к статье
«Качества* переходящие
в качества».
НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ
ОБЛОЖКИ — картина
швейцарского художника
Пауля Клее (первая половина
XX в.) «Похождения молодой
дамы». Первый выход в свет,
по мысли художника — событие
из ряда вон выходящее.
Оно сулит встречу с неведомыми,
грозными силами. Под стать
ему явление на небосводе и нового
светила. Взрыв сверхновой
звезды в 1987 г. дал физикам
богатую пищу для размышления
о малоизвестных ^событиях
в природе (к статье «Родилась
звезда»)
ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ
БАНК ОТХОДОВ
ПРАКТИКА
ИНФОРМАЦИЯ
РИСУНОК НА ВЕЧНУЮ ТЕМУ
ОБОЗРЕНИЕ
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК
ДОМАШНИЕ ЗАБОТЫ
КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ
ПИШУТ, ЧТО...
ПЕРЕПИСКА
9
14
16
26.70
43
54
74
80
93
94
96
На вопрос о том, что наиболее интересного
произошло в физике за последний год, любой человек
отвечает, не задумываясь: «Конечно, открытие
высокотемпературной сверхпроводимости!» Некоторые,
поколебавшись, добавляют: «И еще, пожалуй, вспышка
сверхновой».
«Химия и жизнь», естественно, откликнулась на столь
значительные события. Об открытии новых
сверхпроводников и о лавине хлынувших вслед за этим
исследований рассказывали статьи в июньском, июльском,
сентябрьском номерах 1987 г., в феврале 1988 г. Но пока
готовилась последняя публикация, поступили интересные
новости, в нее не попавшие.
Судя по всему, высокотемпературные
сверхпроводники раньше всего найдут практическое применение в
микроэлектронике и вычислительной технике. Недавно важное
открытие сделали сотрудники Рочестерского университета
(США). Они обнаружили, что по сверхпроводящей
линии можно передавать без искажения импульсные сигналы
длительностью 10—15 пикосекунд (пикосекунда — 10~,2с).
Это соответствует скорости передачи информации до
100 миллиардов бит в секунду, что в десятки раз
превышает возможности оптических линий связи, которые
осваиваются в настоящее время. Более того, доктор Г. Моу-
роу из лаборатории лазерной энергетики этого универ
ситета считает, что скорость передачи информации по
сверхпроводящей линии связи на основе пленок из иттрий-
бариевой керамики можно увеличить еще в десять раз
и довести до тысячи миллиардов бит в секунду. То есть
быстродействие вычислительных машин вырастает в
тысячи раз.
Удивительное явление обнаружили японские ученые из
университета города Осака: при облучении аргоновым
лазером сверхпроводящая эрбий-бариевая керамика начинает
светиться. Она испускает инфракрасный свет с длиной
волны 1,54 микрона! А если заменить эрбий на неодим
или иттербий, то длина волны изменяется в пределах
от одного до двух с половиной микронов. Как
использовать это неожиданное открытие — еще предстоит
придумать.
Но настоящее практическое использование
высокотемпературной сверхпроводимости начнется лишь с появлением
сверхпроводящих проводов. Пока делать их никто не умеет.
Сверхпроводящая керамика — хрупкий материал. Но
главная трудность в другом. Теоретически новые
сверхпроводники могут выдерживать ток большой плотности —
десятки и даже сотни тысяч ампер через квадратный
сантиметр. А практически получается это только в тонких
пленках. Причины такого эффекта пока не ясны, хотя его
исследуют в сотнях лабораторий.
Не дожидаясь решения проблемы для массивных
проводников, американская фирма «Нордвест Техникал Инда-
стриз Инк.» разработала технологию слоистых проводов -
из пленок иттрий-бариевой керамики, напыляемой
взрывным методом на полоски меди и алюминия. Словом,
на наших глазах происходит активный переход от
фундаментальных исследований к практическим применениям
сенсационного научного открытия.
Интенсивная и плодотворная работа в области физики
и технологии высокотемпературных сверхпроводников идет
и в нашей стране. К сожалению, этому бурно
развивающемуся направлению посвящены у нас пока только два
сборника: «Приложение к т. 46 журнала «Письма в ЖЭТФ»,
куда вошли статьи, полученные редакцией до конца мая
1987 г. и «Информационные материалы» Рабочего
совещания по высокотемпературной сверхпроводимости,
состоявшегося в июле 1987 г. в Свердловске.
Более поздние результаты пока (сведения у нас на конец 1987 г.) не опубликованы —
время, затрачиваемое на прохождение статей в основной массе научных журналов,
все еще непомерно велико. Это не только сдерживает наше научное и техническое
развитие. Теряется еще и приоритет советской науки. Мы выглядим на
международной арене даже хуже, чем есть на самом деле.
Надо отметить героические усилия журнала «Письма в ЖЭТФ», сократившего срок
выхода статей до полутора месяцев. Но это — капля в море, Совершенно ясно, что
надо безотлагательно организовать выпуск журнала экспресс-информации по проблеме
высокотемпературной сверхпроводимости.
Еще одно выдающееся событие за последнее время — вспышка сверхновой звезды в
Большом Магеллановом облаке. В этом номере журнала ему посвящена большая статья,
поэтому ограничимся короткой констатацией.
Сверхновые звезды вспыхивают не так уж редко — по нескольку раз в год, но,
как правило, очень далеко от нас, в других галактиках. Сверхновая 1987А загорелась
по соседству, всего лишь в 150 тысячах световых лет. Это позволило получить значительно
больше данных, чем обычно. Кроме нейтринных и световых сигналов от вспышки удалось
зарегистрировать рентгеновское и гамма-излучение и даже, возможно, гравитационные волны.
Столь богатая информация позволяет восстановить буквально по часам грандиозный процесс
взрыва звезды, многие подробности которого до сих пор остаются неясными.
Есть интересные события и в других, более «спокойных» областях физики.
В Институте общей физики АН СССР созданы новые кристаллы для -лазеров.
Сейчас в практике шире всего применяются неодимовые лазеры. Они работают в лазерных
станках для микроэлектроники, в лазерных скальпелях для микрохирургии глаза — везде,
где требуется тонкое, прицельное воздействие.
Новые кристаллы позволяют сильно повысить мощность неодимовых лазеров. Кроме
того, с их помощью можно изменять длину волны лазерного луча, а в некоторых
случаях это бывает весьма важно. Например, для операции на глазе оптимальная длина
волны 1,2 микрона. Такой свет дает меньше всего вредных побочных эффектов. С помощью
нового кристалла можно преобразовать излучение неодимового лазера с длиной волны
1,06 микрона в свет оптимальной длины волны. Это значит, что хирурги получат в
свое распоряжение точно регулируемый и безопасный лазерный скальпель.
Подстройка длины волны света очень важна и в совсем другой области — при контроле
загрязнений окружающей среды методом лазерной спектроскопии. Длину волны лазера
настраивают на линию поглощения искомого вещества и следят за его концентрацией.
Приборы, основанные на этом принципе, отличаются высокой чувствительностью и
избирательностью, но, к сожалению, они сложны и дороги. Новые кристаллы позволяют
сделать их проще и дешевле, так как они могут работать при комнатной
температуре и не портятся от излучения ламп накачки.
Делают новые кристаллы из широко доступного вещества — фтористого лития с
различными добавками. А значит, можно быстро наладить их массовое производство. Это
один из замечательных примеров быстрого и тесного взаимодействия фундаментальной
науки и технологии. В других областях переход от научных разработок к новой технологии
совершается, увы, не столь стремительно.
Например, в термоядерных исследованиях практические результаты ожидают лет через
десять — пятнадцать, хотя в исследованиях по УТС (управляемому термоядерному
синтезу) есть уже заметные успехи. Параметры плазмы и время ее удержания в
крупнейших современных токамаках вплотную приблизились к границе зажигания
самоподдерживающейся термоядерной реакции.
На токамаке ТФТР (США) плазму нагрели до 200 миллионов градусов — даже выше
температуры зажигания. Но плотность плазмы пока что значительно ниже требуемой
для термоядерного реактора.
На советском токамаке Т-10 тоже превышена температура зажигания — плазма
нагревается до 100 миллионов градусов. Но, что еще более важно, открыта новая
закономерность ее поведения. Меняя величину магнитного поля? исследователи перемещали зону,
где происходит резонансный нагрев плазмы. До сих пор считали, что при этом
должна соответственным образом меняться и температура плазмы. А все оказалось
сложнее и интереснее. Температурная кривая всегда имеет одну и ту же форму, которую
плазма «предпочитает» почему-то всем прочим. И чтобы добиться постоянства
температурной кривой, плазма резко меняет другие свои свойства, в частности
теплопроводность. Теперь стали понятными некоторые коварства плазмы — неожиданные
резкие изменения ее теплопроводности, которые случались и на других установках.
Открытие нового свойства плазмы позволит более правильно построить тактику ее
нагрева и тем приблизить зажигание УТС. Произойдет это, видимо, около 1990 года. А
первая термоядерная электростанция будет построена в канун XXI века — к 2000 году.
Кандидат физико-математических наук
Г. С. ВОРОНОВ
1*
3
1,иа юги
Легко ли быть
молодым
доктором наук?
Весной прошлого года в Московском
государственном университете
имени М. В. Ломоносова почти
одновременно защитили докторские диссертации
два сотрудника химического
факультета. Ничего особенного, или дело
житейское, как говаривал известный
литературный персонаж. И все же это
событие показалось нам примечательным.
Во-первых, обоим соискателям —
Виктору Жданкину и Геннадию Кудрявцеву —
в момент защиты было чуть больше
тридцати лет. Во-вторых, оба молодых
доктора оказались авторами «Химии
и жизни». Виктор Жданкин сначала
школьником, а потом и студентом напе-
ча тал две заметки в Клубе Юный
химик — о хромировании в домашних
условиях и термокрасках. Геннадий
Кудрявцев вступил на эту стезю
позже, уже закончив университет, и тема
его статьи — сорбция, минеральные
носители, катализ — прямо связана с
научными интересами.
В судьбах недавних диссертантов
и не таких уж давних юных химиков
много общего. Оба родились не в Москве
(один из Свердловска, другой из
Куйбышева); оба закончили спецшколы, но не
химические, за отсутствием таковых,
а с английским уклоном; оба прошли
разнообразные олимпиады (Виктор —
и международную); оба начали
работать на кафедрах с первого курса,
после пятого поступили в аспирантуру,
кандидатские защитили в срок, то есть
через три года, а потом ценою
недюжинных усилий своих руководителей —
академика Н. С. Зефирова и доктора
химических наук Г. В. Лисичкина —
были оставлены на факультете. Оба
женаты, имеют детей.
Можно найти в биографиях и
незначительные различия. Так, у доктора
химических наук В. В. Жданкина есть
диплом на открытие № 293. Зато
доктор химических наук Г. В.
Кудрявцев — лауреат премии Ленинского
комсомола, которой нет у коллеги.
Итак, беседа: два сотрудника журнала,
два молодых доктора наук.
Так все же — вы защитили докторские
диссертации рано или поздно?
В. Ж. Мой шеф считает, что поздно,
мог бы и три года назад. А я думаю —
пожалуй, в самое время.
Г. К. Что значит «рано» или «поздно»?
Я уже слышал такое — лет тебе
всего-то... Значит, рано. А было бы 40 лет —
вот тогда нормально. Потому что
привычно. И никогда такие рассуждения
не касаются сути работы. Мы с
товарищами прикинули по авторефератам —
сколько времени тратится на доктор- j
скую. В среднем от первой публикации У
по теме до момента защиты — лет шесть, ■
ну, семь. И только-то. А у меня ушло
около десяти, выходит, не рано, а
довольно поздно. И притом мне. везло: с начала
аспирантуры работаю по одной
тематике, руководитель ничего не брал себе.
А ведь бывает, что результаты попадают
в докторскую к шефу и ты остаешься
у разбитого корыта.
Стоп. Ваши докторские тоже, надо полагать,
включают в себя чьи-то кандидатские
диссертации. Так кто же из ваших аспирантов «у
разбитого корыта»?
В. Ж. Надеюсь, что никто.
Университетские аспиранты, как правило, берут
на себя — и вполне сознательно —
некую часть большого исследования,
которое было начато раньше, до них.
Г. К. А если аспирант, нет, даже
студент, наталкивается на перспективную
идею, ему дают возможность развить
ее самостоятельно, с нуля. У нас так
и было.
Что побудило вас готовить докторскую —
заработок?
Г. К. Как я был мэнээсом, так и
остался. С окладом 185 рублей. И
перспектива весьма туманна. Нет, пожалуй,
деньги решающей роли не играют. Мы
уже столько недополучили! Сразу после
аспирантуры могли уйти в отраслевой
институт на старшего, взяли бы нас за
милую душу и платили бы по триста.
Значит, не заработок. Тогда что же?
Привилегии?
В. Ж. Какие привилегии? Как стоял
у тяги в черном халате, так и стою.
Формальных отличий от коллег не
наблюдается.
5
Но рано или поздно...
В. Ж. Кто может гарантировать? Нет,
пожалуй, главное — самоутверждение.
Еще лет пять назад мне говорили,
что я вышел на уровень доктора наук.
Надо было оправдать это мнение.
Иными словами, докторская степень — это
официальное признание достигнутого уровня?
Г. К. Не только. Она развязывает
руки. Когда работаешь над диссертацией
и вдруг появляется свежая идея, к
которой лежит душа, но идея эта не
вписывается в канву диссертационной
работы, то приходится оставить ее в
стороне — на нее нет ни сил, ни времени.
А теперь — есть. Могу копать и вширь
и вглубь.
В. Ж. И еще — отношение на
факультете к доктору наук все-таки иное,
чем к кандидату.
Раньше смотрели сверху вниз, а теперь снизу
вверх?
Г, К. Возраст не такой, чтобы
глядеть на нас снизу вверх. Когда общаюсь
по научным делам с людьми
малознакомыми, набавляю себе возраст, чтобы
избежать недоверчивого отношения,
чтобы выглядеть посолиднее.
В. Ж. И потом, таких, как мы, много.
Только на нашей кафедре около
тридцати докторов наук.
Докторов уже вон сколько, а приличных ставок,
вы сами говорили, для всех нет. Не
притормаживает ли руководство выход на защиту
докторской?
Г. К. Много раз об этом слышал,
но в МГУ не наблюдал. Все же
Московский университет — очень приличное
учреждение. Если диссертация готова,
защититься можно без задержки.
А потом сидеть младшим научным?
В. Ж. Это раньше сидели — при
двухступенчатой градации: младший или
старший. Я вот уже просто научный
сотрудник.
Г. К. Оставаться в младших, не
оставаться — дело хозяйское. Можно
и уйти без задержки. Университет
по замыслу должен готовить кадры
не только для себя, а вообще для науки,
для образования. Но фокус в том, что
уходить никто не хочет...
В. Ж. Мне нравится университетский
дух, особый стиль мышления, свобода.
Г. К. Свобода не в том, что приходишь,
когда хочешь, и уходишь, когда хочешь.
Мы как работали, так и работаем,
примерно с десяти до девяти. Речь
о другой свободе — научного выбора,
своего пути.
Разве в академическом институте не было бы
свободы выбора?
Г. К. Туда сначала попасть надо. Там
ведь тоже своих докторов-мэнээсов
хватает. Правда, есть еще отраслевые НИИ.
Но у них другие задачи, да и уровень
в среднем ниже, чем в университете.
Кстати, как вам удалось остаться в МГУ? И
вообще в Москве, если не секрет?
Г. К. Какой тут секрет — мы
лимитчики.
В. Ж. А если серьезно, это долгая
и довольно неприятная история. Когда
мы закончили аспирантуру, нас решили
оставить на факультете. Наверное,
не только из-за наших способностей
и деловых качеств, но и потому,
что темы перспективные, что уже были
получены хорошие результаты и вряд ли
имело смысл начинать все сначала на
другом месте.
Г. К. И тогда пошли бесконечные
письма, прошения, обоснования,
подыскивались неотразимые мотивировки.
Все шло в ход, кроме, пожалуй,
аргументов, касающихся собственно науки.
В. Ж. А прописку я получил в 1986 году,
до этого пять лет жил с
просроченным паспортом в общежитии. Ни в
командировку поехать, ни в гостинице
поселиться, вспоминать не хочется. Ну, да
это не для прессы.
Г. К. Почему не для прессы? Человек,
нужный обществу именно на том месте,
где он есть, живет на птичьих правах!
Кстати, как ты сумел жениться с
просроченным паспортом?
В. Ж. А мы расписались за месяц
до рокового дня...
Вернемся, однако, к науке, к свободе выбора
темы для исследования. Вы действительно
можете самостоятельно и независимо выбрать
себе направление научной работы?
В. Ж. Сейчас я могу заняться всем,
чем захочу. Конечно, обсудив это со
своим шефом Николаем Серафимовичем
Зефировым. Надо его убедить, что
работа важна и перспективна.
Значит, все-таки надо?
В. Ж. А как же иначе? Эксперимент
требует расходов, его необходимо
финансировать, для работы нужны
сотрудники и аспиранты. А вот теоретической
6
работой можно заняться всякой, без
ограничения.
Г. К. Я думаю, что мы не абсолютно
свободны в выборе. В рамках
тематики, научного направления — да,
в принципе я могу делать все, что хочу.
Но сама-то тематика кафедры или
лаборатории предопределена. Она должна
отвечать социальному заказу. К тому же
выбираешь область, в которой можешь
что-то сделать. Есть зоны не то чтобы
запретные, но туда просто не сунешься,
потому что там уже работают
солидные коллективы, конкурировать с ними
бессмысленно.
Если говорить о солидных коллективах, то что
вам по силам возглавить — лабораторию,
кафедру, институт?
Г. К. С детства не люблю быть
начальником. Хочу, чтобы мне дали
возможность работать в полную силу, вот и все.
Тем не менее, чтобы реализовать высокие
научные идеи, нужны сотрудники. Предположим,
завтра вам предлагают возглавить хороший
институт...
Г. К. Не взял бы.
А лабораторию в хорошем институте?
Г. К. Человек тридцать... Это можно,
лучше даже двадцать, но хороших,
по моему выбору.
В. Ж. Согласен, на нашем этапе
лучше не связываться с административной
работой, это смерть для ученого.
Но кто-то ведь должен ею заниматься?
Г. К. Большей частью она объективно
не нужна, сводится к оформлению
лишних бумаг. Хорошо, когда удается
завести негласного
заместителя-администратора.
В. Ж. Но это могут себе позволить
единицы. Рядовой доктор наук будет
тянуть административно-хозяйственную
лямку и утонет в бумагах и совещаниях.
Какая уж там научная работа!
Недавно, отвечая на вопросы «Химии и жизни»,
Н. А. Платэ сказал: «Нет ничего скучнее, чем
всю жизнь продолжать свою дипломную работу».
А вы оба до сих пор разрабатываете идеи,
за которые зацепились в студенческие годы.
В. Ж. Не чувствую однообразия.
Открытия, разумеется, бывают редко, а вот
микрооткрытия — то и дело, причем
чаще всего там, где их не ожидаешь.
Они-то и ведут в другие области, по
новым направлениям. Это вовсе не
скучно.
Г. К. А сам Николай Альфредович?
Он всегда работал в химии
высокомолекулярных соединений, и то, чем он
занимается,— медицинские полимеры,
мембраны, жидкие кристаллы — все это
логичные ответвления столбовой темы.
Принципиально же изменить тематику,
по-моему, невозможно, необходим опыт
экспериментальной работы — несколько
лет и сначала своими руками. В нашем
деле не перестроишься только по
литературе.
Испытываете ли вы на себе давление
авторитетов?
В. Ж. Университет в этом смысле
очень либерален.
Но у ваших начальников есть свои интересы,
которые, надо полагать, не всегда совпадают с
вашими...
Г, К. Среди начальников, безусловно,
есть и такие, что жмут своего
подчиненного до конца, но не дают ему
подняться, опасаясь, что ученик выйдет
на тот же уровень и станет конкурентом.
В МГУ они есть?
Г. К, Они есть везде, но в
университете, по-моему, их меньше.
Кстати, об университете — вы занимаетесь
преподавательской работой?
В. Ж. Что считать преподавательской
работой?
Переиначим вопрос — какой длины у вас
отпуск?
Г. К, Двадцать четыре рабочих дня.
Значит, не занимаетесь.
В. Ж. Да занимаемся же, конечно.
И семинар проведешь, и лекцию, когда
надо, прочитаешь, и с дипломниками
возишься.
А вы отдаете себе отчет в том, что эта работа
оплачена, но деньги за нее получают другие —
те, кто значатся преподавателями?
Г. К. Видимо, это так, однако прочитать
лекцию в университете, даже без всякой
оплаты, весьма почетно. И пусть нет
возможности оплатить работу, так
хотя бы шел педагогический стаж...
Итак, кое-какой опыт преподавательской работы
у вас накопился. Что вы, бывшие юные
химики, посоветуете нынешним юным химикам —
как им двигаться к цели?
7
В. Ж. Больше читать, раньше начинать
экспериментальную работу. Скорее это
из личного, а не из
преподавательского опыта. В восьмом классе я
проштудировал двухтомник Несмеянова,
к десятому освоил программу для
третьего курса университета. А
экспериментально начал гораздо раньше, делал с
ребятами порох...
Г. К, Непедагогичное воспоминание!
Достаточно один раз увидеть
последствия взрыва, чтобы навсегда пропала
охота ими заниматься. Убеждаю в этом
всех ребят. А вот что очень важно —
так это получить хорошее образование,
то есть попасть в хороший вуз. В таком
вузе толковые, талантливые,
работоспособные студенты нарасхват, за ними
охотятся.
И вот вы попали в университет...
Г. К. ...Где меня на первом курсе нашел
Георгий Васильевич Лисичкин, привел
к себе в лабораторию и пестовал пять
лет.
В. Ж. И меня он нашел, привел в
лабораторию к Зефирову.
Мы чувствуем ваше уважительное отношение
к шефам. А как вы смотрите на их фамилии
рядом с вашими в научных трудах? И вообще,
как вы относитесь к соавторству?
В. Ж. Химическое исследование
сегодня редко делается в одиночку. Почти
всегда есть коллектив — тот, кто ставит
эксперимент, кто интерпретирует
спектры, кто обобщает результаты. Это не
какая-то особенность отечественной
науки. В американских химических
журналах попадаются статьи и с
двадцатью соавторами.
Г. К. В приличном коллективе нет
проблем соавторства. Шеф фигурирует
в 60 % моих публикаций — ну и что?
У меня есть несколько теоретических
стате й только под мое й фамил ие й.
Иногда уговариваешь шефа пойти в
соавторы, чтобы статья выглядела солиднее,
а он отказывается — надо делать себе
имя, публикуйся один. Хотя с чистой
совестью мог бы и присоединиться.
Однако число публикаций — это некий
критерий, по которому оценивают научную
активность.
Г. К. По-моему, критерии настолько
невысоки, что норму старшего научного
сотрудника вполне по силам выполнить
аспиранту.
В, Ж. И разве дело в количестве?
Полистайте тезисы докладов на
конференциях — имена повторяются,
сообщения дублируются, в круг постоянных
докладчиков не так-то легко прорваться.
Если, конечно, твой шеф — не член
оргкомитета.
Г. К. Принять или не принять доклад —
это, к сожалению, диктуется нередко
самыми разными соображениями,
только не научными. Нет мест в гостинице,
нужно пропорциональное
представительство разных регионов, из Москвы
докладов и без вашего много, есть
обязательства перед организаторами
конференции, наконец, статистика
разного рода должна соответствовать...
В научных журналах, наверное, порядка больше.
Г. К. Возможно, но статьи тем не
менее лежат в редакциях по два года,
средний уровень работ ниже мирового.
В. Ж. Приятнее и полезнее
публиковаться в зарубежных изданиях. Статьи
выходят оперативно, и всегда получаешь
много откликов. Создается впечатление,
будто советские химические журналы
почти не читают. Кстати, было бы
любопытно узнать о работе научных
химических журналов — какие у них
проблемы, как отбираются материалы,
откуда такая неоперативность.
Г. К- Нашу работу по сорбции
знают в стране не по научным
публикациям, а благодаря «Химии и жизни».
После небольшой статьи в августе
1980 года к нам валом пошли письма,
большинство — деловых, и мы
установили тогда много полезных контактов
и окончательно убедились, что в
химические научные журналы многие пишут,
но немногие их читают.
А нынешний уровень нашего журнала вас
устраивает?
В. Ж, Последнее время мне стало
казаться, что уровень какой-то детский,
что ли. Хочется чего-то более
серьезного. Может, оттого, что сам постарел.
Г. К, А я считаю, что журнал должен
быть таким, какой он есть.
Доступным, но не вульгарным. И потом, ваша
информация практически нигде не
дублируется.
Вы подписались на «Химию и жизнь» в этом
году?
Г. К., В, Ж. (одновременно). А как же!
Беседу вели
Л. СТРЕЛЬНИКОВА, О. ЛИБКИН
8
последние известия
Ген
оригинальности
В ДНК всех живых
организмов — от вирусов до
человека — обнаружена
последовательность оснований,
которую можно
использовать для идентификации
личности.
Г. Вассарт и его коллеги из университетов Брюсселя и
Льежа обнаружили, что в ДНК человека и ДНК вируса М13
есть очень похожие участки («Science», 1987, т. 235, с. 683).
Само по себе это открытие не очень оригинально, совпадения
генов были известны и ранее. Но тут оказалась необычной
структура совпадающих участков. У вируса есть
последовательность букв ГАГГГТГГТГГЦТЦТ, которая
повторяется многократно — тринадцать раз! Повторы идут встык,
друг за другом лишь с небольшими вариациями: букв
может быть 15, а может быть 12, последовательность их
тоже не совсем одинакова. Вся же протяженность таких
повторов у вируса составляет 165 букв. Сколько букв в
аналогичных генах у человека — пока не подсчитано. Но
зато удалось узнать куда более интересную вещь. Подобные
же гены встречаются и у насекомых, и у растений. Группа
доктора биологических наук А.Рыскова из Института
молекулярной биологии АН СССР показала, что эти странные
гены есть даже у бактерий — холерных вирионов. То есть
они повсеместно распространены в живом царстве.
Еще больший сюрприз преподнесло сравнение странных
генов, извлеченных из ДНК разных людей.
Чтобы найти нужный ген, существует отработанная
методика. Молекулы ДНК режут на куски ферментом рес-
триктазой. Она перекусывает ДНК в тех местах, где есть
определенное сочетание из четырех-шести букв.
Порезанную ДНК расплетают на отдельные нити и добавляют к ней
другую ДНК, выполняющую роль «удильщика». В данном
случае удильщик был позаимствован у вируса М13,
содержащего тот самый странный ген, который хотят найти
в ДНК человека. ДНК-удильщик вылавливает среди
отрезков ДНК человека соответствующий ему фрагмент и
объединяется с ним в комплементарную спираль. Такие
комплексы нетрудно опознать и выделить из смеси, если ДНК
вируса помечена радиоактивной меткой.
Итак, мы получаем набор фрагментов ДНК человека,
в котором искомый ген содержится либо целиком, либо
частично — в зависимости от того, где в молекуле оказались
места, разрезаемые рестриктазой. И тут-то оказывается,
что у разных людей выуживаются неодинаковые наборы
фрагментов. Как же так — слово универсальное, а
фрагменты, несущие его, — разные? Это может значить только
одно: у разных людей слова не совсем одинаковы, в каждом
случае какие-то буквы изменены. Или, говоря иначе,
уникальность каждого человека отражается в определенных
участках ДНК. Их можно назвать генами
оригинальности.
Так в руках исследователей оказался метод поразительной
чувствительности. Он позволяет четко выявлять и
различия, и сходство людей, например родителей и детей,
идентифицировать личность.
В универсальности и специфичности странных генов
чувствуется какая-то жгучая тайна. Неужели природа
наделила жизнь мелодией с вариациями лишь для того, чтобы
ею могли наслаждаться криминалисты? А может быть, она
дала каждому организму гены оригинальности как некий
паспорт, учтенный где-то в банке геномов Вселенной?..
Доктор физико-математических наук
В. И. ИВАНОВ
последние известия
Тема дня
Соединения —
из банки
Лучший метод получения любого
соединения — доставать его из заводской
банки. Для химика-органика это
прописная истина. Давно прошли времена,
когда исследователь должен был сам
синтезировать многие относительно
простые соединения, необходимые для
его работы, а сборник «Синтезы
органических препаратов» занимал
почетнейшее место на его книжной полке.
Ныне стоимость научных исследований
слишком высока, чтобы можно было
позволить научному работнику тратить
время на рутинный синтез известных
веществ. Однако случилось что-то
непонятное: последние 10—15 лет
снабжение нашей науки химическими
реактивами явно ухудшилось.
Покупать реактивы я начал в середине
семидесятых годов, будучи еще студен-
10
том университета. Помню, что глаза
разбегались при виде тесно
заставленных полок в Ленинградской конторе
«Союзреактива». Требовался не один час,
чтобы ознакомиться с ассортиментом,
и беспокоило лишь одно: как
уложиться в отпущенную бухгалтерией сумму
и где раздобыть грузовик.
Теперь все проще и быстрее.
Много ли времени нужно, чтобы окинуть
взглядом почти пустые стеллажи? А
купленные реактивы умещаются в сумке.
Трудность иная: на что потратить до
конца года «ре активные» деньги?
Число научных работников в стране
последние годы не росло, старые
заводы не закрывались, вступали в строй
новые. Почему же перестало хватать
реактивов? Если бы речь шла об
экзотических соединениях,
необходимых узкому кругу органиков... Но среди
остродефицитных реактивов, которые
уже многие годы не поступают в
продажу, такие многотоннажные продукты,
как анизол, хлорбензол, хлористый
сульфурил, хлористый тионил, циклогек-
сан, циклогексанон, хлористый метилен,
сплав Ренея, сероуглерод и даже
углекислый калий. Нередки перебои даже
в снабжении растворителями и
кислотами.
Увидев в «Химии и жизни» A986,
№ 8) статью заместителя министра
химической промышленности СССР
С. В. Голубкова о проблемах
малотоннажной химии, я решил, что найду
в ней объяснение происходящему с
реактивами. Однако статья ничего не
объяснила и не вселила особых надежд,
а скорее вызвала недоумение и тревогу.
Ведь и з нее вытекает, что на самом
деле у нас очень много реактивов
(более 12 тыс. наименований) и этот
«огромный ассортимент» к тому же
ежегодно обновляется на 10 %, а
соответствующая промышленность «развивается
быстрыми темпами». Но где же тогда
реактивы, которые она выпускает?!
Ответ на этот вопрос мне пришлось искать
самому.
Зачастую химики, сетуя на плохое
снабжение реактивами, ставят это в вину
тем, с кем они непосредственно
связаны,— магазинам. Поэтому я и
направился в ленинградский магазин химреак-
тивов. И выяснил, что его работники
ни в чем не виновны — просто с
каждым годом ассортимент поставок
уменьшается. Если в 1977 г. в магазин
поступили реактивы около 5 тыс.
наименований, то в 1984 г.— 4 тыс., а в
позапрошлом — нем ногим более 3 тыс.,
причем многие реактивы из этого числа
отпускаются строго по фондам, что еще
уменьшает реально доступный каждому
потребителю ассортимент. В магазине
я не встретил ни малейшего намека
на пренебрежение к потребностям
научных работников. Но если за
невыполнение заявок предприятий, школ,
медицинских учреждений с директора строго
спросят, то невыполнение заявки вуза
останется практически незамеченным.
Это в конечном счете и определяет
распределение пользующихся спросом
реактивов.
Кстати говоря, некоторый (вполне
понятный) приоритет медицины в
снабжении вовсе не говорит о ее хорошем
обеспечении. В декабре 1986 г.
ленинградский магазин провел
потребительскую конференцию с участием «Союз-
реактива» и Всесоюзного
научно-исследовательского института химических
реактивов и особо чистых химических
веществ. И на ней выяснилось, что
потребности некоторых медицинских
учреждений удовлетворяются лишь
наполовину. Потому-то многие анализы
в поликлиниках, больницах
выполняются не в полном объеме, подчас
простаивает уникальное импортное
оборудование. Острым дефицитом для врачей
остается, например, метиленовый
синий. Участники конференции так и не
получили ответа на вопрос, почему
выпуск этого красителя в ССС Р был
прекращен и до сих пор не
возобновляется.
В магазине я также узнал, почему
перестали выпускать упомянутые выше
общеупотребительные реактивы. Дело
в том, что конторы «Союзреактива»
работают только с веществами
реактивной квалификации, а поскольку
некоторые соединения производятся
у нас лишь как технические продукты,
то за ними нужно обращаться в
конторы химснабсбыта, которые научных
работников потребителями не считают.
В больших масштабах выпускается
триметилхлорсилан — реагент, широко
применяемый в современном
органическом синтезе. Не составит большого
труда купить железнодорожную
цистерну этого продукта, намного сложнее
приобрести двухсотлитровую бочку и уж
совсем невозможно — несколько
килограммов. Но реактивный голод — не
тетка; вот и пускаются химики во все
тяжкие, пробираясь любыми путями на
заводы, провозя в пассажирских
поездах то, что совсем не подлежит провозу.
Да и что, скажите, делать органику,
если такие незаменимые в синтезе
реагенты, как азиды, гидриды и
комплексные гидриды металлов, вовсе не
поступают в магазины? Допустим,
хлорноватистый калий, который давно
уже исчез из продажи, можно еще
синтезировать в лаборатории, вспомнив,
как это делал когда-то Бертолле, но
для получения гидридов без
специальной установки не обойтись. Вот и
получается, что направление научного
исследования определяется подчас не
интересами народного хозяйства, науки,
исследователя, а наличием и
доступностью исходных соединений.
Не могу обойти вниманием 2-й
московский магазин химреактивов
(Всесоюзный образцовый специализированный
оптово-розничный), тем более что мы с
ним ровесники. Он был создан в 1956 г.
именно для того, чтобы оперативно
удовлетворять нужды ученых, и
много лет хорошо справлялся с этой
задачей. Мои старшие коллеги вспомина-
ют, как они возвращались в Ленинград
с полными рюкзаками нужных
реактивов.* Увы, я познакомился с
московским магазином уже не в лучшие
времена. Последние годы львиную долю
в плане его товарооборота занимают
поставки реактивов для
технологических нужд, а вещества для научных
исследований — то, ради чего магазин
и был создан,— отошли постепенно
на задний план.
И опять не станем винить
торговлю в том, что потребители все чаще
уходят без покупок. Каталог
реактивов заказного ассортимента содержит
около 6 тыс. наименований. Из них в
последние годы заявляется чуть больше
половины. Что касается оставшихся, то
не вполне ясно, нужны ли они в
каталоге вообще. Но вернемся к тем
реактивам, на которые честь по чести
в положенные сроки оформлены
заявки. Дело далеко не всегда доходит
до их исполнения: около трети
заказанных реактивов не поступает в
магазин или же поступает в явно
недостаточном количестве. А несколько сотен
соединений — непреходящий дефицит;
постоянная потребность в них столь же
постоянно не удовлетворяется, заводы
по тем или иным причинам не в
состоянии их наработать.
Как же, спрашивается, сможет
малотоннажная химия «научиться
предельно четко реагировать на самые
неожиданнее потребности не только
промышленности, но и науки» (цитирую
заместителя министра), если она до сих пор
не способна удовлетворить потребности,
о которых прекрасно осведомлена?
Не имея контактов с химическими
предприятиями, я мог бы на этом
поставить точку. Мол, виновники наших
бед — заводы химреактивов: хотят
легкой жизни, не ищут скрытых
резервов для выполнения своих
обязательств перед потребителями и т. д.
Но случай познакомил меня с
представителями одного из этих заводов,
и проблема предстала предо мной
в несколько ином свете.
В апреле 1987 г. я был командирован
в Ереван на семинар-совещание
«Применение современных методов синтеза
в производстве особо чистых
органических реактивов», в котором приняли
участие 70 химиков-органиков из 25
научных центров.
На семинаре помимо исследователей
выступили представители Ереванского
завода химреактивов (ЕрЗХР), и эти
выступления привели аудиторию в
состояние шока. Химики-исследователи,
какими ужасными вы ни считаете
условия работы в своей лаборатории,
все равно они покажутся
невообразимой роскошью вашим заводским
коллегам. Перечислю лишь некоторые
болевые точки ЕрЗХР (и, очевидно, всех
подобных заводов).
Измельчение — дробилок для
химических реактивов нет; просеивание —
используемые сита изготовляются из
черного металла, корродируют,
загрязняя вещества, быстро выходят из строя;
наконец, перегонка в вакууме —
разрежение 10 мм рт. ст., создаваемое
в лаборатории обыкновенным
водоструйным насосом, оказывается в заводских
условиях предельным, реально же
достижимое разрежение обычно не
превышает 30—40 мм. Эмалированные
реакторы, рассчитанные на 5—6 лет
эксплуатации, выходят из строя через
5—6 месяцев. Оборудование для
малотоннажной химии у нас практически
не выпускается, модульные установки,
незаменимые для этих целей, большая
редкость. Технический контроль —
на уровне прошлого века. Если в
лабораториях уже многие годы для
контроля за чистотой веществ используют
спектроскопические и хроматографиче-
ские методы, то на заводе работают
по старинке: жидкости контролируют
по показателю преломления, твердые
вещества — по температуре
плавления. В результате бывает и такое:
моему университетскому знакомому
досталась бутылка с ацетоуксусным
эфиром, которая содержала, как
выяснилось, 30% хлорбензола. Сам я недавно
видел, как в поступившем на наш
институтский склад ящике с пинаколином
(бесцветная жидкость) одна бутылка
была наполнена твердой белой массой
неведомого состава...
Полагаю, есть основания сделать
такой вывод: Минхимпром и его «Со-
юзреактив» со своим делом —
производством реактивов и снабжением ими
науки — до сих пор справлялись,
мягко говоря, неважно. И лишнее
подтверждение тому — донельзя
запущенное положение с информацией обо
всем, что касается выпуска и
потребления реактивов. Многие мои коллеги,
например, даже не знают о
существовании 2-го московского магазина и ка-
12
талога заказных реактивов. Кстати, о
каталогах. В статье С. В. Голубкова
сказано, что около 10 % ассортимента
ежегодно обновляется. В то же время
мы, потребители, пользуемся каталогом
1983 года. Где же нам узнать о
реактивах, выпущенных в последующие годы?
В каталоге Олайнского завода, в
частности, мне встретились соединения,
которых я не нашел ни в одном
другом каталоге. Не съе з ди я на за вод,
как бы я узнал о том, что они
существуют и их можно заказать? На складах
ленинградского магазина есть немало
веществ, на которые не поступают
заявки, то есть реализовать их можно
только внеплановым потребителям.
По-хорошему, взять бы да размножить
список этих реактивов и разослать
заинтересованным организациям.
Московская контора так и поступает,
а у ленинградской нет такой
возможности. Пробовали договориться со
сторонними организациями, да, как
говорится, сочувствия не встретили.
Возьмем «Банк отходов» —
прекрасно задуманный раздел «Химии и
жизни». Он безусловно полезен — хотя бы
тем, что заставляет хозяйственников
задуматься о рациональном
использовании вторичных ресурсов, о проблеме
безотходности. Однако он, разумеется,
не в состоянии навести порядок с
отходами в масштабах страны. Это
можно сделать, но не усилиями одного
научно-популярного журнала, к тому же
академического. Достаточно и того, что
журнал подал пример, показал
возможность решения проблемы. Сейчас
назрела необходимость создать
периодический рекламно-информационный
бюллетень Минхимпрома, который будет
информировать заводы,
исследовательские институты, вузы не только об
отходах производства, но и реактивах,
кому-то совсем не нужных, а кому-то
остро необходимых. Можно не
сомневаться — подписчиков на такое
издание наберется вполне достаточно.
Мы все, в том числе и работники
промышленности, многого ждем от
перехода предприятий на новые
условия хозяйствования. Следует ли ожидать
перемен к лучшему и в больном
вопросе с реактивами? Улучшится ли
снабжение ими науки?
Скорее всего, незначительно.
Выступая на том же семинаре-совещании,
заместитель директора Ереванского завода
химических реактивов В. Д. Вартанян
на вопрос, будет ли завод лучше
удовлетворять потребности научных
организаций после перехода к новым условиям
хозяйствования, честно ответил «нет».
Объяснение этому я нашел в статье
Р. О. Матевосяна «Органические
реактивы для научных исследований»
(Журнал ВХО им. Д. И. Менделеева, 1986,
№ 6, с. 50).
«Система планирования и
экономического стимулирования, единая для всей
химической промышленности, не
стимулирует выпуск малотоннажных
реактивов».
«Не влияя на рост объема продукции,
освоение и выпуск заказных реактивов
требует несравненно больших
трудозатрат».
«Трудоемкость производства 1 кг
заказного реактива в 14,3 раза превышает
аналогичный показатель для
мелкотоннажных органических реактивов и в
300 раз — для крупнотоннажных».
Так вот где собака зарыта! В самом
деле, зачем выпускать невыгодную для
себя продукцию? И если раньше
производственников могли заставить это
делать «сверху», то с обретением заводами
большей самостоятельности мы,
вероятно, и вовсе не увидим многих и сейчас
дефицитных реактивов. В частности,
работники ереванского завода поведали,
что очистка технических органических
продуктов до реактивной квалификации
в большинстве случаев нерентабельна.
Так что же теперь будет — долой
очистку?!
В том же номере Журнала ВХО
им. Д. И. Менделеева утверждается, что
промышленность реактивов для научных
исследований дает огромный
экономический эффект. Может быть, речь идет
о прикладных исследованиях на особо
приоритетных направлениях, где,
действительно, и экономический эффект
можно получить немалый, да и достижения
налицо. Но как быть обыкновенным,
рядовым потребителям, которые ведут
более скромные, менее выигрышные
исследования? Получат ли они то, без
чего их работа невозможна, скажем,
обыкновенный тетраги дрофу ран или
нитрометан (который, оказывается, у
нас, как ни странно, вообще не
производится ) ?
Несколько слов о самих потребителях,
точнее, еще об одной неявной причине
нынешней ситуации с реактивами.
13
Я имею в виду пассивность и
равнодушие, а порою, простите, и невежество,
которые проявляют многие мои
коллеги-исследователи. Собирая материал для
этих заметок, я встречал живой интерес
работников и промышленности, и
торговли. А настроение научных работников,
как правило, было безрадостным:
«Пиши-пиши, все равно ничего не
изменится...»
На упомянутую мною
потребительскую конференцию в Ленинграде не
явился ни один научный сотрудник, хотя
Менделеевское общество и рассылало
десятки приглашений. Может быть,именно
такая апатия и дала основание С. В.
Голуб кову, выступавшему в апреле
прошлого года в Институте органической
химии им. Н. Д. Зелинского, заявить, что
он не ощущает остроты проблемы с
реактивами. Аудитория, правда, реагировала
на это довольно шумно, и в результате
решено было в порядке эксперимента
составить заявку от института, чтобы
«Союзреактив» попробовал ее
удовлетворить. Конец этой истории, увы,
показателен: и через месяц заявку не
составили.
Напрашивается еще один грустный
вывод: мы имеем такое снабжение,
какое заслуживаем. Другими словами, для
того, чтобы в этом нашем общем деле
что-то изменить к лучшему, нужно
меняться и нам самим. Желательно —
всем.
В. Л. ПОЛУКЕЕВ,
Ленинградский технологический
институт им. Ленсовета
В оформлении статьи
использованы литографии XVШ века.
Пожалуй, ведомства, организации и лица,
которым надлежит обеспечивать науку химическими
реактивами, перекладывают друг на друга
ответственность с не меньшим рвением, чем швыряют
гранаты изображенные на этих литографиях
петровские гренадеры.
mmmtti
Ьанк отходов
Предлагаем
Поставляем
по прямым
связям
Приобретем
высокоэффективный ингибитор кислотной коррозии металлов
«ХФИ», получаемый из жидких негорючих и нетоксичных
отходов тонкого органического синтеза. Ингибитор прошел
промышленные испытания на металлургических заводах. Его добавка к
травильному раствору @,05—0,25 мае. %) снижает перетрав
углеродистых и нержавеющих сталей на 95—99 %, позволяет
получить после травления окалины высококачественную поверхность
металла. Использование ингибитора позволяет в 2—3 раза
уменьшить выброс в атмосферу вредных паров и газов, что улучшает
условия труда в травильных отделениях.
Количество ингибитора (ТУ 64-6-410-87) 1200 т в год,
ориентировочная цена 350 руб. за тонну.
Химико-фармацевтический комбинат «Акрихин». 142450 Старая
Купавна Московской обл., тел. 524-09-53.
гранулированный сульфат натрия (ТУ 38-1842-84 марка А),
получаемый из сточных вод производства синтетических жирных
кислот. Продукт применяется в целлюлозно-бумажной
промышленности, стекольном и сульфидном производствах. Оказывает
положительное действие на процесс производства бетона и изделий
из него. Сульфат натрия ускоряет твердение бетона, а примеси —
соли карбоновых кислот — оказывают пластифицирующее
действие на цементное тесто; при производстве цемента примеси также
интенсифицируют размол клинкерной шихты.
Волгодонекий химический завод им. 50-летия ВЛКСМ. 347347
Волгодонск Ростовской обл. Тел. 2-05-42.
различные промышленные кадмийсодержащие отходы.
Челябинский ордена Ленина электролитный цинковый завод
им. С М. Кирова. 454106 Челябинск, Свердловское шоссе.
14
fttttttttt
Продадим
образующиеся на нашем предприятии отходы крутильного и
ткацкого производств: рвань, путанку, обрезанные концы шелковых
нитей. В настоящее время накоплено 67 т отходов
искусственных (ацетатных, триацетатных, вискозных) и синтетических
(капроновых, лавсановых, полиэфирных) нитей, а также около 1 т
отходов из натурального шелка.
По нашим данным, эти отходы можно использовать в
строительстве в качестве утеплителя и изоляционного материала, в
нетканом производстве для переработки в нитепрошивные и иглопро-
шивные полотна, используемые в качестве настилочного
материала, а также в шнуроплетении в качестве упаковочного
материала. Предприятия, имеющие подобные отходы, просим сообщить
другие возможные области их применения, пути реализации.
Калининская шелкоткацкая фабрика. 170026 гор. Калинин, двор
Пролетарка, тел. 2-24-10.
Реализуем
следующие отходы производства.
Пленка винипластовая каландрированная (ГОСТ 16398-81);
пленка винипластовая перфорированная и перфорированно-гофриро-
ванная (ГОСТ 15976-81). Отходы винипласта упакованы в пакеты
500X500X500. Количество до 20 т в год, цена 310 руб. за тонну.
Отходы железнорудного концентрата (ТУ 14-9-302-85). Состав
(%): железо — 71,5, никель — 1—3,5, диоксид кремния — 1,2,
оксиды кальция и магния — 0,4, оксид алюминия — 0,15, алага —
до 20. Количество до 40 т в год, цена договорная.
После публикации нашего объявления в «Химии и жизни» наш
завод получил много предложений на приобретение пасты г и дроке и-
да кадмия. Благодарим журнал за помощь в реализации отходов
производства.
Курский завод «Аккумулятор». 305013 Курск-13.
На основе
отходов
производства
организовано изготовление борирующих составов БКБ-1 и БКБ-2
для упрочнения стали различных марок без применения плавкого
затвора. При диффузионном борировании на поверхности стали
формируются покрытия с высокой твердостью, что повышает
износостойкость изделий в 1,5—2 раза. Ориентировочный выпуск —
до 100 т в год, цена 8 руб. за кг.
По техническим вопросам применения обращаться по адресу:
252180 Киев-180. Служебная ул., 3, ОКТБ Института проблем
материаловедения АН УССР, отдел 059; по вопросам поставок:
330084 Запорожье, ПО «Абразивный комбинат».
Ищем
потребителей
серосодержащих отходов. Их состав (мае. %): сера — 38—58,
зола (в том числе железо, марганец, медь) — 10—20,
органические вещества — 30—40. Количество отходов — 1200 т ежегодно.
Сумгаитский суперфосфатный завод им. 60-летия СССР. 373200
Сумгаит. Расчетный счет № 24601 в Сумгаитском отделении
Промстройбанка. Код 501930.
Практика
«Этикетки»
фиксируют
температуру
В «Химии и жизни» не раз
сообщалось о термоиндикаторах,
простых устройствах,
меняющих цвет под действием
температуры, но лишь как о научных
разработках. В конце прошлого
года журнал «Лакокрасочные
материалы и их применение»
A987, № 6, с. 57) поместил
статью, где говорится, что на
опытном производстве
Рижского лакокрасочного завода освоен
выпуск так называемых
термочувствительных панелей для
контроля и измерения
температуры.
Вероятно, эти панели
правильнее было бы назвать
этикетками, потому что и размеры
их невелики D0X18X0,5 мм),
и способ крепления —
этикеточный. Тыльная часть
такой панели — подобие
липкой ленты, закрытой до поры
до времени защитной бумагой.
Отклеили бумажку — можно
лепить панель-этикетку. А
устроена она просто: теплочув-
ствительный состав помещен
между двумя соединенными
между собой слоями полиэти-
лентерефталатной пленки.
Как выглядит рижская тепло-
чувствительная этикетка?
Четыре светлых диска на темном
фоне — это и есть тепло-
чувствительные элементы.
Каждый из них срабатывает при
строго определенной
температуре, необратимо меняя свой
цвет с белого на черный.
Температура почернения с
точностью ± 1 ° указана под
соответствующим диском.
Завод выпустил этикетки
24 разновидностей, каждая на
свой температурный интервал.
На каждой этикетке четыре
светлых оконца, темнеющих при
45, 55, 65 и 75 или 74,
77, 80 и 83 °С. Самые же
высокие температуры, которые
можно измерять с помощью
этих нехитрых
приспособлений — чуть больше 130° С.
Чем хороши рижские
термочувствительные
панели-этикетки? Прежде всего, простотой
и надежностью. А еще
устойчивостью к действию влаги
и многих химических реагентов.
Можно наклеить такую
этикетку на электрическую шину,
находящуюся под током, или на
вращающуюся деталь.
Такие индикаторы
применимы во многих производствах,
но прежде всего при
переработке пластмасс.
О высоком качестве рижских
термочувствительных этикеток
говорит их большой
гарантийный срок — три года со
дня изготовления.
Г. БАЛУЕВА
Цвет мульчи
Очевидно, не все читатели
знают, что такое мульчирование.
Поясним: это, в общем-то,
традиционный агротехнический
прием, когда корни растений или
междурядья обкладывают
соломой или опавшей листвой,
торфом или навозом, компостом
или ненужной бумагой.
Мульча уменьшает температурные
перепады, препятствует
испарению влаги, способствует
лучшему питанию растений.
Многое, конечно, зависит от
химического состава мульчи, но,
как недавно выяснилось, и от
ее цвета. Исследования,
проведенный в США, показали,
что картофель и сладкий перец
при прочих равных условиях
дают лучший урожай, если в
междурядьях уложена мульча
белого цвета, а помидоры —
красного.
«Цветочувствительность» сои, пшеницы и гороха
такова, что они реагируют не
только на цвет, но и на
длину световых волн в пределах
одного цвета. У растений,
которые ежедневно облучали в
течение пяти минут красным
светом с длиной волны 600—
700 им, корневая система
оказалась развита хуже, чем у
таких же растений, на которые
воздействовали красным же
светом с большей длиной
волны G00—770 нм).
«Science News», I987,
т. 132, № 51, с. 73
Соленый папоротник
Для жителей Европейской части
нашей страны это блюдо —
экзотика, изредка попадающая на
столы с рынка. А на
Дальнем Востоке и в Восточной
Сибири папоротники — орляк и
страусник — заготавливают
и солят государственный и
кооперативные хозяйства. Пища,
в состав которой входит
соленый папоротник, в этих краях
весьма популярна, несмотря на
то, что в медицинской
литературе упоминается об анти-
тиаминовом действии
папоротника. А что такое тиамин?
Витамин В |, недостаток
которого приводит к тяжелым
полиневритам.
Сотрудники кафедры гигиены
питания Иркутского
мединститута проверили предъявленные
папоротнику обвинения в
прямых опытах. Для подопытных
крыс сырой папоротник
составлял треть всего рациона. В
несравненно меньших дозах (по
отношению к массе тела)
получали папоротник в пищу и
исследователи -добровольцы.
Ничего неприятного с ними не
произошло, а вот крысам
вскоре стало худо: увеличилась
селезенка, с перебоями стала
работать печень, объективные
изменения крови
свидетельствовали о начавшемся полиневрите.
Исследователи пошли
дальше — выяснили, как влияет на
папоротник кулинарная
обработка. Пришли к выводу, что
соленый папоротник есть
можно, и даже регулярно, только
нужно предварительно
разрезать побеги на кусочки
длиной 3—4 см, вымочить их
в воде часов 10—12, а потом
отварить, лучше дважды,
кипятя по 10—15 минут и сливая
отвар. После такой обработки
папоротник абсолютно
безопасен. Но вкусен ли?
«Вопросы питания», 1987,
№ 6, с, 65, 66
И свиньи любят
пряности
Разумеется, в поросячьи
рационы никто не станет вводить
дорогостоящие перец, ваниль
или гвоздику. Но дешевые
ароматические добавки (в
сообщении об этих опытах
фигурирует фирменная ароматическая
добавка «Хогнектар»), как
оказалось, себя оправдывают:
растет среднесуточное
потребление корма животными. Как
следствие растут привесы: к
^оменту забоя поросята из
опытной группы весили на 5—
6 кг больше, чем из контроля.
«Feedstuffs», 1987,
г. 59, № 36, с. 17
16
Высоковольтный
пинок
В нескольких европейских
странах запатентовано оригинальное
противоугонное устройство, оно
же — способ защитить
водителей такси от злоумышленников.
В. последнем случае скрытые
электроды устанавливаются под
сиденьями пассажиров, в
первом — иа водительском месте.
Источник тока — индукционная
катушка зажигания,
управление — двумя потайными
кнопками. Сел в такси
подозрительный тип — водитель нажимает
ногой одну кнопку, и — ничего
не происходит. Но как только
возникает опасность, водитель
нажимает на вторую кнопку, и
злоумышленник получает
60000-вольтный удар по
ягодицам. Ток небольшой, не убьет,
но на какое-то время водитель
становится хозяином
положения.
«New Scientist», 1987,
г. 115, № 1579, с. 36.
Возвращение лития
В авиационной промышленности,
как известно, все шире
применяют литий-алюминиевые
сплавы. Естествен но, встал воп рос
об извлечении дефицитного
лития из алюминиевого
металлолома. Фирма «Боинг»
предложила использовать для этих целей
метод, аналогичный
применяемому ею для извлечения
магния. Суть его в том, что
литий и магний полностью
окисляются хлором при более
низких температурах, чем
алюминий, и при этом переходят в.
шлак, который и отдел я ют от
основной массы металла. Затем
литий восстанавливают.
«Metalworking News», I987,
г. 14, № 647, с. 16
Формуют сверло
и аргон
Технология изготовления
тонкостенных деталей из титана
разработана одной из
британских фирм. Титановые прутки-
заготовки рассверливают и
одновременно нагревают внутри
пресс-формы. Металл,
перешедший в сверхпластичное
состояние, повторяет все изгибы пресс-
формы, когда по высверленному
каналу подают под давлением
инертный аргон.
«The Financial Times», 1987,
№ 30, 337, с. 10
Бактерии
помогут
сыщикам
В Англии разработан способ
микробиологического
«проявления» отпечатков пальцев. Если
отпечаток четкий, детективы и
без бактерий обходятся, а вот
если он слабый, едва
заметный... Было известно, что
микроорганизмы, обитающие на
коже, способны размножаться и на
питательном агаре, сохраняя до
поры до времени конфигурацию
колоний, соответствующую
папиллярным узорам. Но надо
было найти такой вид
микроорганизмов, который бы хорошо
размножался на минимальных
количествах секрета сальных
желез. Такой вид бактерий
был найден в пробе, взятой со
лба случайного посетителя.
Культуре этих бактерий
помогли разрастись в
лабораторных условиях и убрали в
холодильник. А когда в них
появляется нужда, бактерии
размораживают и высаживают на
слабый отпечаток пальца,
перенесенный на питательный гель.
Сутки спустя бактерии
образуют хорошо видимые колонии
и делают отпечаток
удобочитаемым.
«New Scientist», 1987,
г. 114, № 1563, с. 40
Сеннавит —
вкусное
лекарство
В Научно-исследовательском
институте консервной
промышленности Венгрии разработан
способ производства лечебного
джема. Помимо традиционных
компонентов — сахара и
свежих слив он содержит
экстракт из лекарственных
растений рода кассия, он же —
сенна. Листья сенны, как
известно, хорошее слабительное.
Оттого лечебный джем
облегчает пищеварение, а
содержащиеся в экстракте природные
антрагликозиды помогают
организму лучше усваивать
полезные компоненты лечебного
джема. Пока начали выпускать лишь
сливовый «Сеннавит», но в этом
году хотят сделать подобный же
продукт на земляничной и
малиновой основе.
«Хунгаропресс.
Экономическая
информация»,
1987, Л5? 21,
с. 162, 163
О чем можно
прочитать
в журналах
Об оптимизации замкнутых
химико-технологических систем
(«Химическая технология»,
1987, № 5, с. 23—26).
О новых изопропокси(карбо-
дитио)ацетамидах как
присадках к смазочным маслам
(«Нефтехимия», 1987, № 4, с. 556—
558).
О противокоррозионной эмали
ХС-436 («Лакокрасочные
материалы и их применение», 1987,
№ 5, с. 31).
Об антистатических материалах
на основе наполненного
полиэтилена (« Ко жевен но-обу вная
промышленность», 1987, № 10.
с. 16, 17).
О новой композиции для
отделки кожи («Кожевенно-обув-
ная промышленность», 1987,
№ II, с. 31—32).
О перспективах исследования
нефтей с помощью ЭВМ
(«Химия и технология топ ли в и
масел», 1987, № 11, с. 11 — 13).
О диопсиде как сырье для
получения высокочастотной
керамики («Стекло и керамика»,
1987, № 11. с. 21, 22).
О самоглазурирующихся
керамических плитках («Стекло и
керамика», 1987, № 12,
с. 18, 19).
О новом пластификаторе для
морозостойких резин («Каучук
и резина», 1987, № 11,
с. 24—27).
Об оперативном контроле
качества сточных вод («Кокс и
химия», 1987, № 10, с. 50—52).
Об оценках биостойкости
эпоксидных полимеров
(«Пластические массы», 1987, № 10,
с. 19-21).
О кобальто-медных
катализаторах гидрирования жиров («Мас-
ложировая промышленность»,
1987, № ю, с. 13, 14).
О получении фитина из
экстрактов зернового сырья («Сахарная
промышленность», 1987, № 10,
с. 56, 57).
О нетрадиционных путях
получения пищевых белков
(«Пищевая и перерабатывающая
промышленность», 1987, № 10,
с. 42-45).
17
Качества,
переходящие
в качества
А. С. ЛОБАЧЕВ
Прежде чем говорить о перспективах
пластмасс в автомобилестроении,
нужно сделать три оговорки.
Во-первых, чрезмерная реклама
«чудесных материалов XX века» уже не
раз приводила к разочарованиям и
дискредитации этих самых материалов.
Поэтому речь пойдет о применении
пластмасс только там, где они
действительно нужны и полезны.
Во-вторых, опустим все подробности о самих
пластмассах. Отчасти потому, что одни
и те же детали могут быть
изготовлены из композитов на основе
различных полимеров. К тому же здесь
немало фирменных секретов. Наконец,
многие агрегаты, где находят
применение пластики, должны появиться на
автомобилях будущего, да и то не на
всех. Наш читатель, например, может
недоумевать, зачем на машине такие
излишества, как два кондиционера,—
ведь можно прекрасно ездить с одним
и даже без него. Но и у нас
автомобильный рынок когда-то будет
насыщен, и у покупателя появится выбор.
Так что, глядишь, кому-то
понадобятся два кондиционера...
ПРИНЦИП ИЗОБРЕТАТЕЛЯ БАБСКОГО
Идея заменить некоторые
металлические детали автомобиля
пластмассовыми имеет уже почтенный возраст.
Ныне же простое перечисление
деталей и узлов, при изготовлении
которых без синтетических материалов не
обойтись, заняло бы несколько страниц.
Причины же появления полимеров в
автомобиле по сути те же, что
подтолкнули героя И. Ильфа и Е.
Петрова, беспокойного изобретателя Бабского,
построить деревянный велосипед:
«Дешевка! Материалу идет на восемь
рублей. Бицикл Бабского! Каково?».
Дешевизна полимеров — в экономии
энергетических затрат при их
производстве, так что грубоватое «дешевка»
мы вполне можем заменить на строгое
«экономия энергии».
Чем дешевле автомобиль при прочих
равных условиях — надежности,
простоте, экономичности,
комфортабельности,— тем лучше. И потому многие
специалисты судят о его
совершенстве по общей массе используемых
в нем полимерных материалов. В
отечественном автомобилестроении этот
средний показатель достиг сейчас 45 кг
на автомобиль. За годы работы
Волжского автозавода он увеличился с 32 кг
(ВАЗ-2101) до 76 кг (ВАЗ-2108).
В мировом автомобилестроении
средняя «пластмассоемкость» автомобиля
составляет 75 кг, а в некоторых
моделях доходит до 120 кг.
Хотя ни в одной стране
потребление полимеров автомобилестроением
18
не превышает десяти процентов
общего объема производства пластмасс,
именно эта отрасль машиностроения во
многом определяет развитие
исследований по материалам с заранее
заданными свойствами. А свойства
полимеров и композитов на их основе
оказались настолько хороши, что всякий
раз, когда конструкторская мысль
загоняла пластмассовые узлы и детали в
поистине нестерпимые условия, никому
и в голову не приходило вернуться
к старым добрым металлам.
Завоеванные позиции полимеры уступали только
своим новоиспеченным собратьям.
ПРОСТО ПЛАСТМАССОВАЯ ДЕТАЛЬ
Сначала, как мы знаем, была
экономия энергии. Затем, с увеличением числа
пластмассовых деталей, заметным стало
снижение массы автомобиля и, как
следствие, увеличение пробега на литр
горючего, то есть новая экономия
энергии. Это самое главное. Однако
помимо чисто энергетического выигрыша
новые материалы дают и
дополнительные выгоды, на первый взгляд не
столь эффективные, но тем не менее
весьма и весьма существенные.
Металлическая деталь достаточно
сложной конфигурации изготавливается,
как правило, в несколько стадий:
механическая обработка,
гальванопокрытие. Пластмассы превращаются в
готовое изделие, не подверженное
коррозии, с поверхностью, не требующей
дополнительной обработки, в одну
стадию. Именно этим руководствовались
конструкторы и технологи фирмы
«Фольксваген», предложив
пластмассовую педаль акселератора. Результат:
исключение операций сверления и
сварки. Заметим, кстати, что отказ от
сварки деталей сложной конфигурации,
например горловины топливного бака,
позволяет добиться высокой точности
изготовления. А это облегчает сборку
машины на конвейере, то есть в
конечном счете повышает
производительность труда. Возможность
изготовить из пластика изделие
сложнейшей конфигурации, которое может
заменить не одну деталь, а целый узел,
еще более упрощает сборку. Но и это
еще не все.
Пластмассы практически не корро-
дируют, в их состав можно
вводить самосмазывающие добавки. Значит,
становится вполне реальным отказ от
множества запасных частей,
производство которых ложится тяжелым
бременем на автомобильную
промышленность. Чем больше в автомобиле
пластмассовых монодеталей, тем проще
его конструкция, тем выше надежность
машины и срок ее службы, тем меньше
объем технического обслуживания. В
перспективе же — автомобиль, который
вплоть до глубокой старости не
требует ремонта.
Совершенно очевидно, что все
перечисленные преимущества пластмасс
перед металлом особенно наглядны, когда
речь заходит о конструкции и
технологии крупногабаритных деталей. В
современном автомобиле их немного:
решетка радиатора, бамперы, спойлеры —
обтекатели и другие устройства,
улучшающие аэродинамические
характеристики машины, например накладка
на крыше «Волги» с кузовом
«универсал», которая направляет воздушный
поток на заднее стекло, чтобы
очищать его от дорожной грязи. Здесь
сразу же становится заметным и
выигрыш в массе, и экономия на
механической обработке, и сокращение
времени на сборку и монтаж. А потом
обнаруживаются дополнительные
преимущества. Легкий пластиковый бампер
не требует усиления несущей части
кузова; опоры такого бампера можно
изготовить из термопластичного эластомера.
Значит, отпадает надобность в
сложных, тяжелых и дорогих
металлических пружинах. Словом, очередное
упрощение и облегчение автомобиля.
Недаром фирма «Даймлер-Бенц»,
которая никогда не гналась за
дешевизной в ущерб качеству, использует
именно такую конструкцию бампера на
всех последних моделях знаменитого
«Мерседеса». Первый отечественный
пластмассовый бампер, правда, на
металлической жесткой опоре, установлен
и на новой модели АЗЛК «Мо-
сквич-2141»; он изготовлен из пластика
«ксеной»: сплав поликарбоната и по-
либутилентерефталата. Конструкторы
же популярной у нас «восьмерки»
(ВАЗ-2108) ограничились пока
установкой на металлическом бампере
декоративной облицовки из стеклонаполнен-
ного полиуретана. Это первые шаги,
сделанные в условиях острого
дефицита конструкционных пластмасс.
Какие шаги последуют?
Большинство автовладельцев даже
в нашем не слишком жарком
климате не откажутся от сдвигающейся
19
га
крыши. Рама для нее из пластмассы
не только легче, дешевле и проще при
сборке, чем металлическая, но и
придает всей конструкции большую
жесткость.
КРАСОТА И КОМФОРТ
Автомобиль, особенно легковой, с самого
своего появления на свет стал ареной,
на которой демонстрируются новейшие
веяния технической эстетики. А
представление о красоте и современности
любой машины всегда связано с
новыми материалами.
Кое-кто полагает еще, что
пластмассовые детали отделки — всего лишь
дань экономике. Дескать, дешевый
пластик если и стоит использовать, то
только в недорогих массовых моделях.
Разумеется, для нас именно такие
автомобили представляют первейший
интерес, однако эстетические качества
пластмасс побуждают конструкторов и
малосерийных дорогих машин (вроде
«Альфа-Ромео») решительно заменять
металлические декоративные детали.
Например, пластмассовая цельноформован-
ная ручка двери, пластиковый корпус
наружного зеркала отнюдь не портят,
а скорее украшают последнюю «Альфу»;
пластиковые же поводки
стеклоочистителей — не просто украшение:
благодаря своей упругости они лучше
прижимают «дворники» к лобовому
стеклу.
Все больше и больше людей
проводят в автомобиле ежедневно
час-другой, а то и больше. Поэтому интерьер
салона становится для многих не
менее важным, чем убранство собственной
квартиры или места работы.
Использование пластмасс в автомобильном
интерьере на наших глазах
эволюционировало — от декоративных
пленок, наклеенных, как обои, на металл,
до полумягкой приборной панели и
цельноформованной внутренней
облицовки дверей и потолка. Владельцы
новых «москвичей» и «жигулей»
оценили их удобство, но еще больше
оценили это автомобилестроители — рост
производительности труда при сборке
несомненен. Неверно, однако, думать,
что отделать машину изнутри пластиком
так же нехлопотно, как постелить в
квартире новый ковер. Погоня за
экономией топлива путем улучшения
аэродинамики привела к тому, что лобовое
20
стекло становится все более
наклонным. В результате на прекрасную
приборную панель из пластмассы падает
больше солнечных лучей, а это
приводит к быстрой потере
пластификаторов и растрескиванию панели. Значит,
требуется новый виток в разработке
материалов, которые, казалось бы,
работают в довольно мягких условиях.
Создать комфорт в автомобиле
сложнее, чем в жилье. Скорость, вибрация,
шум, замкнутое пространство — все
эти негативные воздействия на
человека надо как-то компенсировать,
устранить. Вот почему так важны поиски
новых синтетических материалов для
сидений, уплотнений дверей, бесшумных
дверных защелок, лент
стеклоподъемников, звукопоглощающих экранов,
надежных герметиков.
Вводя в автомобильный обиход
новые материалы, предназначенные цдя
повышения комфорта, конструкторы
попутно получают и ногда и другие, не
менее важные результаты. Недавно,
например, фирма «Дюпон» начала
выпускать синтетическую ткань для
обивки сидений, обладающую повышенной
упругостью. Этот материал ткут из
синтетической текстильной пряжи
поперек моноволокна из термопластичного
эластомера, потом пряжу и моноволокно
подвергают термообработке, сплавляют.
Сиденья с такой обивкой испытаны на
автомобилях «Форд-Аэростат» и
«Бьюик-Ривьера»; новая ткань позволила
полностью отказаться в конструкции
кресел от стальных пружин и, кроме
того, сэкономить на каждом сиденье
почти два килограмма пенопластовой
набивки. Выгода немалая. Но
помимо экономии достигнут еще один
немаловажный результат: кресла стали
менее «пухлыми», значит, освободилось
пространство в салоне. При сборке
кресел новую ткань совсем не
обязательно сшивать, ее застегивают на
специальные пластиковые застежки. Еще
одна бесспорная выгода для
производства.
ВЗГЛЯД ПОД КАПОТ
Изменения, которые вносят пластмассы
в конструкцию двигателя, пока по
вполне понятным причинам менее
радикальны. Вот набор стандартных
деталей из пластика: корпуса
различных узлов, защитные кожухи,
прокладки, бачки, приводные ремни,
шланги. Детали важные, но отнюдь не
главные. Тем не менее материалы
для них приходится менять довольно
часто.
По мере совершенствования
двигателей (введение турбонаддува,
появление многоклапанных цилиндров и т. д.)
постоянно растет температура под
капотом. Росту температуры способствует
и ухудшение вентиляции из-за плотной
компоновки узлов и уменьшения
свободного объема моторного отсека. В то
же время некоторые защитные
кожухи стали несущими — на них
крепятся другие детали. Короче, возросли
требования к механической прочности
материалов при повышенной
температуре. А температура продолжает
расти: разумное стремление экономить
топливо за счет улучшения аэродингь
мики автомобиля приводит к
уменьшению воздухозабора и, естественно,
к дальнейшему ухудшению
вентиляции под капотом.
В самое ближайшее время станет
обязательным полное каталитическое
На макете автомобиля будущего, который
фирма * Дюпон» показала на выставке в Москве,
цветом выделены детали и узлы из пластика
21
окисление СО в выхлопных газах. Для
этого на всех автомобилях установят
нейтрализаторы, в результате
температура в моторном отсеке повысится
еще на тридцать-сорок градусов. Нельзя
забывать и о том, что доживает свой
век традиционный антидетонатор
топлива тетраэтилсвинец: он весьма токсичен,
загрязняет окружающую среду свинцом,
отравляет катализатор устройств для
дожигания отработавших газов
двигателя. Альтернативные антидетонаторы —
ароматические соединения, жирные
спирты — вещества агрессивные, они
вымывают из топливных шлангов
стабилизаторы и антиоксиданты, что в
сочетании с высокой температурой
приводит к быстрому растрескиванию и
выходу из строя этих деталей.
Для замены неопренового каучука,
из которого делают топливные
шланги, фирма «Дюпон» предложила хлор-
сульфированный полиэтилен, который
не требует никаких специальных
присадок и обладает высокой
теплостойкостью. Впервые шланги из такого
материала применила фирма
«Дженерал Моторс», а сейчас ими
комплектуют свои автомобили
«Остин-Ровер», «Сааб», «Даймлер-Бенц». Это
новшество выглядит не столь эффектно,
как, скажем, пружинящая ткань для
сидений, но для надежности
автомобиля безусловно важнее: высокая
химическая стойкость топливных шлангов
дает возможность спокойно заправлять
автомобиль любым пригодным для
двигателя горючим, с любыми
присадками.
(Впрочем, дело не только в
присадках. Сейчас во всем мире
ведутся исследования альтернативного
горючего, причем наибольшие надежды
в этих поисках связаны с метанолом.
Прекрасное топливо, с высоким
октановым числом, но, увы, весьма кор-
розионно активное. Ведущие
автомобильные фирм*ы мира, как бы готовя
свои машины к пришествию
метанола, уже начинают покрывать детали
карбюраторов и топливных насосов
фторопластом. И при использовании
обычного нефтяного топлива такие
покрытия улучшают работу двигателя: у
фторопласта высокие антиадгезионные
свойства, он отторгает смолистые
отложения и другие загрязнения, что резко
снижает вероятность столь
распространенных автомобильных
неприятностей, как засорение карбюратора или
топливного насоса.)
22
Если в системе подачи топлива не-
опреновый каучук теснят более
стойкие синтетические материалы, то в
других системах он с большой пользой
внедряется в конструкцию двигателя.
Приводные ремни из этого материала
позволяют улучшить компоновку
мотора: прекрасные физико-механические
свойства неопренового каучука дают
возможность приводить в действие
одним шкивом одновременно до шести
приводов: генератора, кондиционеров,
гидроприводов рулевого управления,
антиблокировки тормозов и т. д.
О вкладе синтетических материалов
в повышение комфорта уже
говорилось. Однако к этому следует
вернуться, ибо важнейшая составляющая
комфортабельной автомобильной
езды — тишина и покой в салоне —
во многом зависит от работы
двигателя. И здесь велика роль неопре-
новых каучуков. Ими сейчас стали
заменять цепную передачу в приводе
распределительного вала. Выигрыш —
снижение шума на добрый десяток
децибел. А это немало. Японская фирма
«Ниссан», например, считает большим
своим достижением уменьшение шума
дизельного двигателя всего на 2 дБ.
И еще о комфорте. О душевном
комфорте водителя и пассажиров. Он
невозможен без полной уверенности,
что средство передвижения остановится
в нужном месте и в нужное время
по воле водителя. Для тормозов нет
допустимого предела надежности, их
конструкция постоянно
совершенствуется. В ближайшем будущем
автомобильные тормозные системы должны стать
полностью герметичными. А для этого
необходимы уплотнения,
выдерживающие высокие температуры,
исключающие утечку и загрязнение тормозной
жидкости в течение всей жизни
автомобиля.
Синтетические материалы для таких
уплотнений — абсолютно
безотказных — еще предстоит найти. Это
относится и к материалу для
фрикционных деталей — накладок
сцепления и тормозов. Дело в том, что в
некоторых странах с нынешнего года
запрещено использовать во
фрикционных деталях небезопасный с
экологической точки зрения асбест и
география этого запрета будет расширяться
Сейчас накладки сцепления и
тормозов начинают делать из арамидных
волокон. Выходит, что и в тормозной
системе — жизненно важной для
любого автомобиля — полимеры занимают
ключевые позиции.
О ТОМ, ЧТО ПОКА
ОТКЛАДЫВАЕТСЯ
Попытки изготовить пластмассовый
кузов серийного автомобиля неоднократно
предпринимались в разных странах.
У нас, например, был пластмассовый
микроавтобус «Старт», выпущенный,
правда, незначительной партией.
Пожалуй, единственная в мире серийная
машина со стеклопластиковым кузовом
на основе те рмо ре актив но го
связующего — это выпускаемый в ГДР
миниатюрный «Трабант». Но
стеклопластик не блещет, как в прямом
смысле — глянца и качества
поверхности, так и с точки зрения
технологической. Куда заманчивее для
изготовления кузовов термопласты. Но они
недостаточно жестки, у них слишком
велики коэффициенты линейного
расширения, поэтому двери, крылья, крыши
из этих весьма привлекательных и
своей технологичностью, и внешним
видом rLiuoivjdcc пока изготовить не
удзегся, хотя конструкторы уже нашли
интересные решения для цельнопла-
стмассовоп автомобиля. Были бы
пластмассы...
Из тумана незавтрашнего будущего
все явственнее проглядывает силуэт
автомобиля пространственно-рамной
конструкции с термопластичными
панелями кузова. Модель «Понтиак-Фиеро»
такого типа демонстрировалась осенью
позапрошлого года на одной из
машиностроительных выставок в Москве.
Собственно, такой автомобиль не
существует — это всего лишь макет,
который в ближайшие годы, а может
быть, даже десятилетие не превратится
в серийную машину.
Почему это откладывается на
десятилетие? Во-первых, из-за материалов.
Термопластичные пластмассовые
панели должны хорошо окрашиваться и
выдерживать жар
высокотемпературных камер. Уже разработано целое
семейство стекло- и минералонаполнен-
ных сложных сплавов полибутиленте-
рефталата и специальных
термопластичных полимеров, но каждый член этого
семейства по тем или иным причинам
не удовлетворяет конструкторов,
йо-вторых, новые материалы изменят всю
технологию автомобилестроения, что
потребует значительных капитальных
вложений, полной замены оборудования.
Автомобилестроение довольно
консервативно и вряд ли легко пойдет на это,
хотя новая технология выглядит
заманчиво. Суть ее в том, что все
атрибуты для придания машине свойств
самобеглого эки пажа монтируются на
объемной металлической раме, а в конце
сборочной линии полностью начиненный
«скелет» обшивается термопластичными
пластмассовыми панелями.
У такой «панельной» технологии (и
конструкции) масса бесспорных
достоинств. Не станем пбвторять
набившее оскомину — об отсутствии
коррозии и уменьшении" мас'сы ккузова на
добрую треть. Главное же, наверное,
в том, что резко уменьшается время
на создание новых моделей,
облегчается выпуск малых партий машин на
стандартной раме. А свободный
доступ к любой части автомобиля на
конвейере позволяет предельно
автоматизировать сборку, собирать машину
руками дешевых роботов с простым
набором движений.
Слишком заманчивы перспективы,
чтобы отказываться от такого
автомобиля...
Пусть автомобильные консерваторы,
которые строят (иначе не скажешь)
баснословно дорогие и престижные
«Роллс-Ройсы», по-прежнему считают,
что по коррозионной стойкости нет
ничего лучше покрытий из
благородных металлов, что всегда найдутся
металлические сплавы (чего бы это
ни стоило), способные выдержать
любые мыслимые условия эксплуатации,—
время остановить нельзя. А время
диктует технике выбор материалов.
Сегодня это — пластмассы и
композиты.
Новые материалы должны входить в
конструкцию современной машины по-
новому. Пора уже отказаться от
робкой замены стальной детали на угле-
пластиковую, алюминиевой — на
полиэтиленовую в уже готовой
конструкции. Надо поступать иначе:
закладывать прогрессивный, сулящий огромные
выгоды материал на стадии
проектирования. Иначе получение этих выгод
мы отложим на необозримо далекое
время. Иначе ценнейшие качества
пластмасс никогда не перейдуг в столь
необходимые нам качества
автомобиля - экономичность, простоту,
комфортабельность, красоту, надежность.
23
Ресурсы
Бесхозный
водород
Доктор химических наук
А. И. РОЗЛОВСКИЙ,
Ю. Е. ФРОЛОВ
Однажды некое
начальство — властное, но не
слишком искушенное в основах
химии — заявило своим
подчиненным: «Мне нужен
каустик. Производством
хлора можете не
заниматься».
Каустиком в технике
называют гидроксид натрия,
его получают электролизом
раствора поваренной соли, в
результате которого
непременно образуется хлор.
Трудно сказать, какой из
продуктов электролиза
важнее, потребность же в них
велика — в настоящее время
ежегодное мировое
производство хлора превышает
40 млн. тонн. Но помимо
хлора и каустика при
электролизе раствора поваренной
соли образуется еще и
водород, причем по объему
в том же количестве, что и
хлор. А об этом продукте
как будто забывают:
водород, дескать, нам не нужен...
Продуманной системы
утилизации водорода в хлорной
промышленности до
настоящего времени не существует,
на большинстве заводов его
просто выпускают в
атмосферу. Правда, случается, что
его используют для
получения соляной кислоты
путем сжигания смесей Нг-j-
Н-СЬ на полукустарных
установках. Но созданию
такого производства можно
только подивиться, поскольку в
хлорной промышленности
хлористого водорода хоть
отбавляй, и подлинная
проблема заключается как раз
в его рациональном
использовании.
Надо полагать, что сброс
водорода в атмосферу
берет начало со времен
наладки и пуска первых хлорных
заводов, когда сиюминутной
целью была организация
хлорного производства, а
водород просто мешал и . до
него не доходили руки. А
потом к такому положению
привыкли и стали считать
его совершенно
нормальным.
Но так могло
продолжаться только до тех пор, пока
хлорные заводы были
маломощными. После быстрого
расширения этой отрасли
промышленности
становилось все труднее считать
электролитический водород
несущественным побочным
продуктом. И дело тут не
только (и даже не столько)
в недопустимости
беспечного расточительства, а в том,
что водород образует с
воздухом чрезвычайно
взрывоопасные смеси в широком
диапазоне соотношений
горючего и окислителя.
С давних времен правила
безопасности предписывают
сбрасывать горючие газы в
атмосферу через огнепрегра-
дитель — устройство,
имеющее функции своеобразного
фильтра, пропускающего
через себя газовые потоки,
но преграждающего путь
пламени.
Первый огнепреградитель
был создан еще 180 лет
назад выдающимся химиком
и физиком Г. Дэви. Это
была всего-навсего медная
сетка, отделяющая пламя
рудничной лампы от воздуха,
смешанного с метаном.
Современные огнепреградите-
ли имеют разнообразные
конструкции. Иногда они
представляют собой обоймы
с гранулами, иногда —
пакеты из металлических
сеток. Во многих случаях
зону возможного искрения
заключают в оболочку,
сообщающуюся с атмосферой
только через калиброванные
зазоры между фланцами.
Весьма эффективны огне-
преградители, в которых
фильтрующим рабочим
элементом служат пористые
пластины, изготовленные из
металлокерамики или ме-
талловолокна. Все эти
устройства действуют по тому
же принципу, что и сетка
в лампе Дэви,— они не
позволяют пламени
проникнуть наружу и послужить
причиной взрыва.
Можно ли оснастить
сбросные устройства для
водорода огнепреградителями,
предотвращающими
проникновение пламени в газоходы
и аппараты в случае, если
по той или иной причине
(например, от разрядов
атмосферного электричества)
горючая смесь вспыхнет?
;*€»£*••£->
В принципе можно. Но в
данном случае практически
неосуществимо. Дело в том,
что огнепреградители
приходится рассчитывать на
наиболее опасную во
дородно-воздушную смесь. Для
такой смеси критический
диаметр каналов,
предотвращающих распространение
пламени, очень мал — при
атмосферном давлении он
равен 0,8 мм, а для
страховки от различных
случайностей его следует делать
не больше 0,4 мм.
Поэтому надежный огнепрегради-
тель будет иметь большое
гидравлическое
сопротивление, и, чтобы его
преодолеть, придется или создавать
на линии сброса перепад
давления минимум в 3—
5 атмосфер, или же
использовать конструкцию
поперечником в несколько
метров.
Надо сказать, что
существует и другой, более
простой способ удаления из
установки неутилизируемого
горючего газа: путем его
сброса «на факел», когда
поток горючего поджигают в
атмосфере у края сбросной
трубы; при этом образуется
пламя с заранее не
перемешанными компонентами,
называемое диффузионным.
Такие факелы часто
полыхают над установками
нефтеперерабатывающих и
химических предприятий,
свидетельствуя не только о
бесхозяйственности, но и о
небезопасности
производства: случай: :е причины могут
привести к срыву пламени,
в результате чего горючее
будет продолжать поступать
в атмосферу, что может
завершиться взрывом внутри
аппаратов и газоходов.
Однако основная
опасность, которую создают оба
способа сброса, заключается
в возможности накопления
в атмосфере значительных
количеств горючих веществ,
что создает серьезную
угрозу не только
технологическому оборудованию. В
последние годы из-за быстрого
расширения производства и
потребления горючих газов
и летучих жидкостей
участились случаи утечек этих
продуктов в атмосферу. При
этом над предприятием и
прилегающими жилыми
районами образуются
огромные облака взрывоопасных
смесей, которые могут
воспламеняться от любой
случайной искры, например
разряда статического
электричества.
Всего в литературе
описано более 50 подобных
катастроф; тротиловый
эквивалент взрывов достигал
200 тонн, причем
поражающим фактором служила не
только ударная волна, но и
интенсивное излучение
образующейся при взрыве
пламенной сферы. Так, в 1948
году на заводе фирмы
BASF в Людвигсхафене
(ФРГ) из-за быстрого
сгорания паров 30 тонн диме-
тилового эфира погибло 207
и было ранено 3627
человек; в 1978 году в
Испании в результате взрыва
20 тонн испарившегося
пропилена погибло более 200
человек. Образование таких
взрывоопасных облаков
возможно и при работе
хлорных -заводов мощностью
50—150 тыс. тонн хлора
в год, когда выбросы
водорода достигают 10 тыс. м3
(около 1 тонны) в час.
Что же тогда делать с
водородом, образующимся при
получении хлора? Выход
один: надо отказаться от его
сброса в атмосферу и
относиться к нему как к
полноправному продукту.
Дело в том, что
производство водорода
представляет собой одну из
наиболее крупных отраслей
химической индустрии.
Основное назначение водорода —
синтез аммиака, а из него —«
азотной кислоты, нитратов,
солей и производных
аммония; водород нужен также
для получения метанола,
гидрирования различных
органических соединений.
Естественно, что водород,
производимый в хлорной
промышленности,— а его
образуется почти 30 тысяч
тонн,— должен
использоваться на предприятиях,
потребляющих водород.
Такому разумному решению пока
препятствует главным
образом то, что предприятия,
производящие водород и
потребляющие водород,
относятся к разным ведомствам.
И еще одним
препятствием служит инертность
работников хлорной
промышленности. Ведь решить
проблему водорода можно
достаточно просто и
эффективно, используя его в
качестве топлива на тех же
предприятиях, где он
образуется. Но даже это не
делается до сих пор, и все
остается так, как во
времена первых хлорных
заводов.
Информация
НОВОЕ ПОПОЛНЕНИЕ
АКАДЕМИИ
23 декабря 1987 г. состоялись
выборы действительных членов
и членов-корреспондентов
Академии наук СССР. Мы
представляем читателям академиков
и членов-корреспондентов АН
СССР, избранных по
отделениям Секции
химико-технологических и биологических наук.
ОТДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ
И ТЕХНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Академики:
БАРАБОШКИН Алексей
Николаевич. 1925 г. рождения.
Основное направление
исследований — электрохимия. Директор
Института электрохимии
Уральского отделения АН СССР.
ВОЛЬПИН Марк Ефимович.
1923. Металлоорганическая
химия, катализ. Зав. лабораторией
Института элементоорганиче-
ской химии им. А. Н.
Несмеянова АН СССР.
ЗАМАРАЕВ Кирилл Ильич.
1939. Химическая кинетика,
катализ. Директор Института
катализа Сибирского отделения
АН СССР, генеральный
директор МНТК «Катализатор».
ЗЕФИРОВ Николай
Серафимович. 1935. Органический синтез,
математическая химия. Зав.
лабораторией МГУ.
КАБАНОВ Виктор
Александрович. 1934. Химия
высокомолекулярных соединений. Зав.
кафедрой МГУ.
КУНЦЕВИЧ Анатолий
Демьянович. 1934. Физическая и
органическая химия.
НЕФЕДОВ Олег Матвеевич.
1931. Физическая химия,
техническая органическая химия.
Зав. лабораторией Института
органической химии им. Н. Д.
Зелинского АН СССР.
НИКИФОРОВ Александр
Сергеевич. 1926. Прикладная
радиохимия.
ПЛАТЭ Николаи Альфредович.
1934. Химия
высокомолекулярных соединений. Директор
Института нефтехимического
синтеза им. А. В. Топчиева АН
СССР.
ТОЛСТИКОВ Генрих
Александрович. 1933. Органический
синтез. Председатель
Президиума Башкирского научного
центра Уральского отделения АН
СССР. Директор Института
химии Башкирского научного
центра.
Члены-корреспонденты:
АБАКУМОВ Глеб Арсентьевич.
1937. Органическая и
металлоорганическая химия. Зам.
директора Института химии АН
СССР.
БАКЕЕВ Николай Филиппович.
1932. Химия
высокомолекулярных соединений. Зав. отделом
Научно-исследовательского
физико-химического института
им. Л. Я. Карпова.
БУЧАЧЕНКО Анатолий
Леонидович. 1935. Физическая химия.
Зав. лабораторией Института
химической физики АН СССР.
ДЮМА ЕВ Кирилл Михайлович.
1931. Техническая химия.
Зам. председателя ГКНТ СССР,
зав. сектором Московского НПО
«НИОПИК».
МАСТРЮКОВА Татьяна
Алексеевна. 1925. Органическая и
фосфорорганическая химия.
Зав. лабораторией Института
элементоорганических
соединений им. А. Н. Несмеянова
АН СССР.
ПОНОМАРЕНКО Василий
Андреевич. 1926. Химия
высокомолекулярных соединений. Зав.
лабораторией Института
органической химии им. Н. Д.
Зелинского АН СССР.
САГДЕЕВ Ренад Зиннурович.
1941. Химическая физика. Зам.
директора Института
химической кинетики и горения
Сибирского отделения АН СССР.
ТАРТАКОВСКИЙ Владимир
Александрович. 1932.
Органическая химия. Зав. лабораторией
Института органической химии
им. Н. Д. Зелинского АН СССР.
ЧУПАХИН Олег Николаевич.
1934. Органическая химия.
Декан химико-технологического
факультета Уральского
политехнического института.
ОТДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-
ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ
НЕОРГАНИЧЕСКИХ
МАТЕРИАЛОВ
Академики:
ЗОЛОТОВ Юрий
Александрович. 1932. Аналитическая
химия. Зав. лабораторией
Института геохимии и аналитической
химии им. В. И. Вернадского
АН СССР.
ЛЯ КИШЕВ Николай Павлович.
1929. Физическая химия,
теория металлургических
процессов. Директор Института
металлургии им. А. А. Байкова
АН СССР.
ПУРИН Бруно Андреевич. 1928.
Физическая химия, технология
неорганических материалов.
Президент АН Латвийской ССР.
ТРЕТЬЯКОВ Юрий
Дмитриевич. 1931. Неорганическая
химия, тонкая химическая
технология неорганических
материалов. Профессор Химического
факультета МГУ.
ТРЕФИЛОВ Виктор Иванович.
1930. Материаловедение,
физика твердого тела.
Вице-президент АН УССР, директор
Института проблем
материаловедения АН УССР.
ШВЕЙКИН Геннадий
Петрович. 1926. Химия твердого
тела, неорганическая химия.
Директор Института химии
Уральского отделения АН СССР.
ЯКОВЛЕВ Сергей Васильевич.
1914. Физическая химия и
биохимия очистки промышленных и
сточных вод, системы
водоснабжения и канализации. Директор
Всесоюзного
научно-исследовательского института
водоснабжения, канализации,
гидротехнических сооружений и
инженерной гидрогеологии.
Члены-корреспонденты:
БАННЫХ Олег Александрович.
1931. Металловедение и
процессы термической обработки
металлических материалов. Зав.
лабораторией Института
металлургии им. А. А. Байкова
АН СССР.
ВЯТКИН Герман Платонович.
1935. Физико-химические
основы металлургических процессов.
Ректор Челябинского
политехнического института.
ГЛУЩЕНКО Виктор Юрьевич.
1936. Химия поверхности
твердого тела, комплексная
переработка минерализованных
технических растворов и
морской воды. Директор Института
химии Дальневосточного
отделения АН СССР.
ДИАНОВ Евгений Михайлович.
1936. Физика твердого тела.
Зав. отделом Института общей
физики АН СССР.
ЕЛЮТИН Александр
Вячеславович. 1937. Химия и технология
редких элементов и металлов
высокой чистоты.
КАЛИННИКОВ Владимир
Трофимович. 1935. Химия и
технология неорганических материалов.
Председатель Президиума
Кольского филиала им. А. Е.
Ферсмана АН СССР, директор
Института химии и технологии
редких элементов и
минерального сырья.
26
КОЗЛОВ Леонид Николаевич.
1927. Химия и технология
материалов и изделий на их
основе.
КУЗНЕЦОВ Николай
Тимофеевич. 1931. Неорганическая
химия и технология
неорганических материалов. Зав.
лабораторией Института общей и
неорганической химии им. Н. С. Кур-
накова АН СССР.
КУТЕПОВ Алексей Митрофа-
нович. 1929. Теоретические
основы химической технологии.
Зав. кафедрой Московского
института химического
машиностроения.
ХОЛЬКИН Анатолий Иванович.
1937. Экстракционная химия
и технология. Директор
Института химии и химической
технологии Сибирского отделения АН
СССР.
ОТДЕЛЕНИЕ БИОХИМИИ,
БИОФИЗИКИ И ХИМИИ
ФИЗИОЛОГИЧЕСКИ А КТИВ-
НЫХ СОЕДИНЕНИЙ
Академики:
ГЕОРГИЕВ Георгий Павлович.
1933. Молекулярная биология.
Зав. лабораторией Института
молекулярной биологии АН
СССР.
ЕЛЯКОВ Георшй Борисович.
1929. Органическая химия
природных соединений. Директор
Тихоокеанского института
биоорганической химии
Дальневосточного отделения АН СССР.
ИВАНОВ Вадим Тихонович.
1937. Биоорганическая химия.
Зам. директора Института
биоорганической химии им. М. М.
Шемякина АН СССР.
ИВАНОВ Михаил
Владимирович. 1930. Общая
микробиология и геомикробиологи я.
Директор Института микробиологии
АН СССР.
МИРЗАБЕКОВ Андрей Дарье-
вич. 1937. Молекулярная
биология. Директор Института
молекулярной биологии АН СССР.
МОКРОНОСОВ Адольф
Трофимович. 1928. Физиология и
биохимия растений. Зам.
директора Института физиологии
растений им. К. А. Тимирязева
АН СССР.
ТАРЧЕВСКИЙ Игорь
Анатольевич. 1931. Физиология
растений. Директор Института
биологии Казанского филиала АН
СССР.
Ч ле и ы- коррес пон денты:
АБЕЛЕВ Гарри Израилевич.
1928. Иммунология, онкология.
Руководитель лаборатории
Института канцерогенеза
Всесоюзного онкологического
научного центра АМН СССР.
АТАБЕКОВ Иосиф
Григорьевич. 1934. Вирусология,
микробиология. Зав. кафедрой МГУ,
зав. лабораторией Института
микробиологии АН СССР.
ГРАЧЕВ Михаил
Александрович. 1939. Биоорганическая
химия, аналитическая химия. И. о.
директора Лимнологического
института Сибирского
отделения АН СССР.
ГРЕН Эльмар Янович. 1935.
Молекулярная биология, генная
инженерия. Зав. лабораторией
Института органического
синтеза АН Латвийской ССР.
ДЕБАБОВ Владимир
Георгиевич. 1935. Генная инженери я,
биотехнология. Директор
Всесоюзного
научно-исследовательского института генетики и
селекции промышленных
микроорганизмов.
КАЛАКУЦКИЙ Лев
Владимирович. 1932. Общая и
прикладная микробиология. Зав.
отделом Института биохимии и
физиологии микроорганизмов
АН СССР.
КУЛАЕВ Игорь Степанович.
1930. Общая биохимия и
биохимия микроорганизмов. Зав.
лабораторией Института
биохимии и физиологии
микроорганизмов АН СССР.
ОВЧИННИКОВ Лев Павлович.
1943. Молекулярная биология.
Зав. лабораторией Института
белка АН СССР.
РУМЯНЦЕВ Павел Павлович.
1927. Клеточная биология.
Директор Института цитологии АН
СССР.
ЧИЗМАДЖЕВ Юрий
Александрович. 1931. Биофизика
мембран. Зав. лабораторией
Института электрохимии им. А. Н. Фрум-
кина АН СССР.
ОТДЕЛЕНИЕ ФИЗИОЛОГИИ
Академики:
СВИДЕРСКИЙ Владимир
Леонидович. 1931.
Нейрофизиология. Директор Института
эволюционной физиологии и
биохимии им. И. М. Сеченова
АН СССР.
СИМОНОВ Павел Васильевич.
1926. Физиология высшей
нервной деятельности. Директор
Института высшей нервной
деятельности и нейрофизиологии
АН СССР.
СКОК Владимир Иванович.
1932. Нейрофизиология.
Академик-секретарь Отделения
биохимии, физиологии и
теоретической медицины АН УССР,
зав. отделом Института
физиологии им. А. А. Богомольца
АН УССР.
Члены-корреспонденты:
ГУРФИНКЕЛЬ Виктор
Семенович. 1922. Физиология и
медицина. Зав. лабораторией
Института проблем передачи
информации АН СССР.
ИЛИЗАРОВ Гавриил
Абрамович. 1921. Травматология,
клиническая физиология опорно-
двигательного аппарата.
Директор Курганского
научно-исследовательского института
экспериментальной и клинической
ортопедии и травматологи и.
Продолжение
на с. 70
Вышли в свет
очередные номера
«ЖУРНАЛА
ВСЕСОЮЗНОГО ХИМИЧЕСКОГО ОБЩЕСТВА
им. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА»:
1987, № 5, посвященный направленному транспорту
лекарственных веществ.
1987, № 6, посвященный мембранным процессам — основе
высокоэффективных безотходных технологий в народном
хозяйстве и медицине;
1988, № 1, посвященный современным лакокрасочным
материалам и их применению;
1988, № 2, посвященный проблемам электроосаждения и
электрохимической обработки металлов.
Журналы можно приобрести в редакции, если выслать
необходимую сумму (из расчета за каждый экземпляр по 2 р. плюс по
45 к. за пересылку) почтовым переводом по адресу: 101000 Москва,
Кривоколенный пер., 12, редакция ЖВХО, р/сч 608211 в
Бауманском отделении Жилсоцбанка г. Москвы, указав количество
экземпляров и свой адрес с почтовым индексом. Организации
высылают гарантийное письмо за подписью руководителя и главного
бухгалтера и получают журналы после оплаты представленного
счета.
Телефоны для справок: 221-54-72, 221-98-10, 928-88-74.
27
-If.
«I
'*.*?.•#•
>•»♦**,/. ..
v «• *'««*•»
Л
- <#
о
i ^ в с ft !
Во всяком объекте стремятся выделить
«сердце» — самое главное, самое
характерное. И рассказывают
преимущественно об этом — самом-самом. Разговор
об автомобиле начинают с мотора,
главным героем сюжетов, связанных с
телевизорами, чаще всего оказывается
кинескоп, а с химико-технологическими
процессами — реактор. Однако организм не
может состоять из одного только сердца
и успешно функционировать без других,
не- менее важных органов.
В химической технологии известны
два типовых процесса, предназначенных
для очистки потоков вещества,
поступающих в реактор или выходящих из
него,— можно считать, что они
выполняют функции печени и отчасти почек.
Эти процессы — адсорбция, при
которой очистка происходит в результате
поглощения вредных веществ твердыми
телами, и абсорбция, в которой
поглотителем служит жидкость.
С точки зрения химика-технолога
хорош тот процесс, который легко сделать
непрерывным. В этом отношении
адсорбция уступает абсорбции, и в
крупнотоннажной технологии чаще используют
жидкости. Зато менее совершенная
адсорбция оказалась более
многогранной в своих воплощениях и, не найдя
достойного применения в химической
промышленности, стала типовым
способом очистки для всей остальной
индустрии. И не только для нее, ибо
применяется в сельском хозяйстве, в
медицине...
ЯВЛЕНИЕ
Корень учения горек, а экстракт из него,
увы, пресен. Адсорбция-процесс
основана на адсорбции-явлении, изучаемом
физической химией. Чтобы поскорее
добраться до сладких плодов, придется
принять шесть ложек экстракта.
Ложка 1. Адсорбция невозможна без
твердого тела — адсорбента.
Ложка 2. Адсорбенты селективны. Из
смеси газов или жидкостей они, как
правило, предпочтительно поглощают
одно из веществ.
Ложка 3. Адсорбированное вещество
чаще всего не утрачивает свою
химическую индивидуальность. Не реагируя
с твердым телом, оно лишь как бы
конденсируется в его порах.
Ложка 4. Величина адсорбции равна
массе вещества, поглощенного единицей
объема или массы адсорбента.
Ложка 5. Адсорбция всегда
сопровождается выделением тепла.
Ложка 6. Она не мгновенна, а с
течением времени стремится к пределу —
равновесной величине адсорбции,
которая уменьшается с ростом температуры
или при понижении концентрации
данного вещества в смеси.
Зависимость этой равновесной
величины от концентрации при постоянной
температуре — изотерма адсорбции, как
правило, имеет вид одной из кривых,
показанных на рис. 1.
Рассказывая об адсорбции, обычно
говорят об адсорбентах, но не о том, как
они служат. Попытаемся избежать такой
несправедливости.
АППАРАТЫ
Химическая аппаратура ведет свою
родословную от кухонного горшка.
Устройства для адсорбции — не исключение:
первыми аппаратами здесь тоже
служили горшки, котлы и прочая утварь,
которую ныне для пущего благозвучия
величают реакторами емкостного типа.
Они и сегодня не вышли из обихода,
но лицо метода все же определяют
аппараты колонного типа, в которых поток
очищаемого газа или жидкости
пропускают через неподвижный слой зерен
адсорбента. С их помощью очистку
удается сделать более глубокой.
Читатели «Химии и жизни», вероятно,
знают, что емкостные аппараты — это,
можно считать, реакторы идеального
смешения, а колонные — почти
идеального вытеснения. Поток, текущий через
колонну, иногда называют потоком
поршневого типа: отдельные его порции
движутся, как поршни, не сливаясь друг
с другом; очищенная часть не*
перемешивается с «грязным» исходным
веществом. Она отделена от него узкой
переходной зоной — фронтом
адсорбции. Ясно (рис. 2), что ресурс «печени»
исчерпывается, а очистка кончается,
когда фронт достигает выхода из колонны.
ПРОЦЕССЫ
Адсорберы-колонны берут свое начало
от великого изобретения Н. Д.
Зелинского — созданного в годы первой
мировой войны противогаза. Противогаз
рассчитан на разовое использование.
Так же применяют и устройства для
гемосорбционного лечения. Они
помогают удалять из крови токсины,
попавшие извне или образованные самим
организмом в ходе болезни. Кровь
фильтруется через слой адсорбента,
освобождаясь от них, что приносит больному
29
1
Равновесные изотермы адсорбции при разных
температурах (Т1~>Т>>Т\). Выпуклые изотермы,
отвечающие низким температурам,
в англоязычной литературе нередко называют
favorable — благоприятными. Точка Л
отвечает равновесному состоянию системы
при температуре Т.\ и концентрации С. Это
состояние соответствует равновесной величине
адсорбции а»
если не выздоровление, то
облегчение.
Подобные устройства так же, как
противогазы, находятся вне экономических
критериев эффективности, однако в
промышленном производстве,
потребляющем значительные количества
адсорбентов, выбрасывать их после первого же
использования — непозволительная
роскошь. Активность адсорбента
необходимо восстанавливать — это называется
регенерацией.
Сама возможность регенерации
определяется содержимым ложки 3. Ложка 5
предопределяет главенствующий прием
ее выполнения: подвод к адсорбенту
тепла — его нагрев. Можно, конечно,
попросту нагреть колонну, в которую
он помещен, но предпочтительнее
подача тепла прямо в слой — потоком
горячего газа или пара. Первые установки
с термической регенерацией адсорбента
появились давно — через год после
изобретения противогаза. Они
предназначались для рекуперации (извлечения
для повторного использования)
растворителей. Экономическое, да и
экологическое значение такой, казалось бы,
сугубо вспомогательной операции
переоценить невозможно; масштабы ее
применения во многих отраслях хозяйства
огромны. Достаточно напомнить, что
почти все машины и станки,
выпускаемые промышленностью, приходится
красить — наносить на их поверхность
30
суспензию пигмента в растворителе.
Потом, при сушке, растворитель
удаляется — его необходимо уловить и вернуть
в производство. Здесь-то и применяют
адсорберы.
Кроме того, адсорберы применяют:
для осушки газов, для удаления из них
вездесущих соединений серы и оксидов
углерода, для подготовки питьевой воды,
очистки сточных вод и для многого
другого. По мере развития индустрии
функции ее «печени», да и нагрузка на нее
продолжают возрастать.
Представление о том, как действуют
установки с термической регенерацией
адсорбента, дает рис. 3, на котором
показана схема стандартного устройства
для осушки сжатого воздуха.
А МОЖНО И НЕ ГРЕТЬ
Содержимое ложки 5 (при адсорбции
выделяется тепло) термодинамически
безупречно, но оно вовсе не означает,
будто к адсорбенту во время регенерации
обязательно подводить тепло. Между
тем в умах технологов (такова уж, видно,
человеческая природа) закрепилось
именно требование подводить... Однако
изотермы адсорбции (см. рис. 1), да
и содержимое ложки 6 показывают, что
удалить поглощенное вещество, в чем
и заключается суть регенерации, можно
не только нафевом, но и понижением
его концентрации в очищаемой смеси.
Осознать заблуждение удалось
недавно, 15—20 лет назад. Это привело к
созданию совершенно новых, удивительно
эффективных процессов, получивших
название безнафевных. Заслуга их
создания принадлежит американцу
2
Фронты адсорбции. Слева — ресурс «печени*
еще не исчерпан; адсорбент насыщен
не полностью, фронт находится в отдалении
от выходного сечения слоя. Справа — ресурс
почти исчерпан (газ движется снизу вверх)
L СУХОЙ ВОЗДУХ К ПОТРЕБИТЕЛЮ
Осушка воздуха с безнагревной регенерацией
адсорбента. Сжатый воздух после осушки
в адсорбере А]г как и на предыдущей схеме,
делят на два потока, из которых меньший
дросселируется до атмосферного давления.
Им продувают содержимое адсорбера А
противотоком — навстречу будущему потоку
осушаемого газа. При этом регенерация
происходит за счет тепла, накопленного
в слое адсорбента. Через небольшой
промежуток времени аппараты переключают,
а на регенерацию ставится А.
Ч. Скарстрому. Разработанная им
установка для осушки воздуха (рис. 4)
действует без дополнительных затрат тепла.
Напрашивается вопрос: неужели вся
традиционная термопродувочная
регенерация основана на недоразумении?
И теория, и опыты подтверждают, что
это, в общем, не так. Изобретение Скар-
строма таит в себе секрет. Отрезок
времени, спустя который переключают
адсорберы,— небольшой. Значительный
промежуток времени (часы) тепло необ-
Схема двухадсорберной
установки для осушки
сжатого воздуха (типичный
процесс с термической
регенерацией адсорбента).
Воздух с температурой,
близкой к комнатной,
пропускают через адсорбер А\.
Высушенный воздух делят
на два потока. Основную часть
направляют потребителю,
а остаток нагревают
до 200—300 С и подают
противотоком в адсорбер А>.
Давление этой порции
предварительно снижают до
атмосферного (элемент
арматуры, предназначенный
для этого,— дроссель —
обозначен буквой Д;
И — нагреватель). Контакт
горячего воздуха с насыщенным
водой адсорбентом приводит
к ее десорбции; влажный
воздух из адсорбера А >
сбрасывают в атмосферу.
А > после регенерации
продувают холодным воздухом
(отключают Н), а когда он
остынет до температуры
адсорбции, подают в него
исходный сжатый воздух
на осушку. А\ переключается
на регенерацию
ходимо. Небольшой (минуты) — можно
обойтись без подвода тепла.
При быстром переключении тепло,
выделившееся при адсорбции, не
успевает рассеяться и остается в слое, а
потом, когда переходят к регенерации,
оказывается достаточным для полной
десорбции. Тепло адсорбции
утилизируется на потребу регенерации.
Аналогично действуют схемы
нестационарного катализа, разработанные
отечественными технологами («Химия и жизнь»,
1987, № 3): меняя направление газового
потока, движущегося сквозь слой
катализатора, используют накопленное
слоем тепло химической реакции для ее же
успешного продолжения.
КОГДА НАГРЕВНЫЕ ПАСУЮТ
Как ни удивительно, степень очистки
газа в безнагревном процессе нередко
оказывается выше, чем в добротном,
традиционном — с нагревом. Мало того,
безнагревные установки успешно
работают и в тех случаях, когда нагрев-
ные пасуют, например в системах с
малой величиной адсорбции. Одним из
первых процессов, нашедших широкое
применение, стала совмещенная с
осушкой очистка бескислородного топочного
газа от углекислоты — так получают
защитную атмосферу, применяемую во
многих металлургических
производствах. Освоение метода в металлургии
дало толчок к созданию аналогичных
31
установок для хранилищ
сельскохозяйственной продукции: фруктов, овощей,
кормов, семян. Если хранить все это
добро в среде защитного газа, потери
от гниения снижаются в 2—3 раза, а
качество и вкус почти не меняются.
Полезность таких установок, да и
возможный (безграничный) масштаб их
применимости доказывать не приходится.
Еще более поразительными оказались
возможности безнагревного метода в
разделении газовых смесей. Азот или
кислород поглощаются твердыми
веществами плохо, но на одних
адсорбентах несколько лучше удерживается
первый, на других — второй. Различия
невелики, однако ныне промышленностью
освоены методы разделения воздуха,
дающие 95 %-ный кислород и азот с
чистотой 99,999 %. Процессы довольно
просты, идут при комнатной
температуре, а сфера их применения
практически не ограничена: «окислороженный»
воздух нужен медикам, химикам,
авиаторам, машиностроителям...
Сходные установки применяют для
выделения гелия, извлечения или
концентрирования водорода, метана, СО,
этилена... Чистота получаемых газов
может превышать две-три девятки после
запятой, степень извлечения достигать
90 %, а мощность единичной установки
100 тыс. мл/ч. Самые крупные из них
работают на заводах, производящих
синтетический аммиак. Они очищают
водород от метана, оксидов углерода, воды.
За один цикл на них получают не
так уж много целевого продукта, но
поскольку работа идет в режиме частого
переключения, часовая
производительность получается весьма заметной. Путь
ее повышения очевиден: дальнейшее
сокращение цикла. На существующих
производствах стадия адсорбции длится
от 30 с до 5 мин, но в патентной
литературе уже попадаются описания
сверхскоростных процессов со стадиями по
5 с и менее.
ПОРТФЕЛЬ БЕЗ РУЧКИ
Традиционные сферы применения
метода позволяли сравнивать его с
печенью. Но можно ли отыскать у живого
существа орган, который выполнял бы
столь многообразные функции, как
адсорбция во всех ее новейших
вариантах?
Появление безнагревных устройств
имеет еще одно существенное
последствие — психологическое. Изменились
представления о том, что хорошо и что
плохо для технической адсорбции.
К примеру, бензин и керосин —
жидкости; их компоненты адсорбируются
очень хорошо. Казалось бы, зачем
применять для их переработки процесс без
нагрева? Тем не менее, если поднять
температуру до 150—350 °С, и бензин,
и керосин превратятся в пар, с
которым тоже можно работать по
скоростной схеме. Что это дает? Из бензиновых
фракций нефти таким путем удается
получать высокооктановое
автомобильное горючее, из керосиновых — тяжелое
моторное топливо плюс сырье для
биохимического синтеза кормового белка
и биоразложимых моющих средств. Если
бы лет 15 назад кто-нибудь сказал, что
для улучшения адсорбции-процесса
полезно «испортить» адсорбцию-явление,
такого человека объявили бы
сумасшедшим.
Читатель, естественно, спросит: есть
ли такие замечательные аппараты на
наших заводах? Ответ невесел: почти
нет. Серийно выпускаются лишь безна-
гревные установки для осушки воздуха.
Установки другого назначения
представлены единичными экземплярами,
купленными за рубежом или
изготовленными на энтузиазме отраслевых
умельцев.
Один из проектировщиков назвал без-
нагревный метод в его отечественном
приложении портфелем без ручки.
Многое здесь подразумевалось. И то, что
у нас нет хорошей быстродействующей
арматуры; и то, что качество наших
сорбентов оставляет желать лучшего;
и то, что действующие у нас
нормативные документы не допускают
изготовления адсорберов нужного типа. Более
существенно, однако, то, что нашему
портфелю не хватает не только ручки,
но и хозяина. Безнагревные процессы
исследуют многочисленные вузы и НИИ,
однако отсутствует ведомство, кровно
заинтересованное в их освоении, нет
заводов, отвечающих за серийное
производство нужной аппаратуры.
Создание безнагревных установок —
типичная межотраслевая проблема. Для
ее решения, возможно, следовало бы
создать межведомственную программу,
как это сделано для катализа или
мембранной технологии. Хозяином же,
вероятно, может стать только Минхиммаш.
Лишь ему по силам предоставить, если
можно так выразиться, адсорбционное
счастье для всех.
32
Гипотезы
Кислород на Земле
был всегда?
Доктор физико-математических наук
А. Ю. БОРИСОВ
Недавно ко мне обратился сын. Ему
показалось странным утверждение,
сделанное в учебнике*: «...в первичной
атмосфере Земли кислорода не было». Где
же первые растения брали кислород для
дыхания? Может быть, молнии
разлагали газообразные оксиды, например
углекислый газ?
Я навел справки среди биологов и
убедился, что среди них широко
принята гипотеза, будто кислород появился
в атмосфере планеты только в
результате жизнедеятельности первичных фо-
тотрофных организмов (по-видимому,
предков сине-зеленых водорослей).
* Общая биология, 9—10-й класс. М.:
Просвещение, 1986.
Популярность этой странной гипотезы
подтверждает и изданная недавно
пятитомная монография шести ведущих
иностранных биологов «Молекулярная
биология клетки» (Мир, 1986), где сказано,
что «на Земле в первый миллиард лет
ее истории... не было совсем или было
очень мало кислорода и отсутствовал
озоновый слой, поглощающий жесткое
ультрафиолетовое излучение Солнца».
На этом утверждении как на ключевом
пункте построены многие теории
эволюции живой материи. А вот домашняя
дискуссия с сыном привела нас к
противоположной точке зрения.
Однако мы скоро убедились, что такие
мысли уже высказывали астрофизики
и геохимики. Наиболее четко это
сделал академик В. И. Вернадский: «В
данных современной минералогии мы не
имеем ни одного факта, который бы
указывал на изменения в составе
атмосферы в ее современном состоянии...
поэтому мы можем считать, что в
пределах геологических эпох состав воздуха
был в общих чертах тем, каким мы
его наблюдаем ныне». Ныне
утверждение Вернадского подтверждено
серьезными фактами. Геологи добираются до
пластов, имеющих возраст около
четырех миллиардов лет, которые содержат
остатки органических веществ и продук-
тов жизнедеятельности сине-зеленых
водорослей.
Итак, лишний раз подтвердился
шутливый афоризм научной братии: нет
великих открытий, есть только незнание
научной литературы. Однако как быть с
учебниками, утверждающими обратное?
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКАЯ НАРАБОТКА
КИСЛОРОДА
Количество кислорода в атмосфере
регламентировано балансом между его
наработкой и расходом, как в
известной школьной задаче с бассейном, где
вода в одну трубу наливается, а в
другую выливается. Какие же трубы сейчас
работают в воздушном бассейне? Ответ
знает каждый. Кислород поставляет
мировой фотосинтез, то есть
биохимические процессы, протекающие в наземных
растениях, а также в водорослях и фи-
тобактериях всех водоемов. Если грубо
оценить производительность этого
биогенного процесса, то получим 2000—
5000 тонн в секунду. Природный
фотосинтез уравновешивается отчасти
дыханием животных — от амебы до
человека — плюс дыханием растений,
потребляющих кислород и
нарабатывающих углекислый газ. Пока на Земле
не было живых существ, естественно,
не было и этих каналов наработки
и расхода кислорода.
А теперь, приняв это к сведению,
давайте рассмотрим условную модель
нашей планеты без живой материи.
Означает ли это, что в атмосфере не появится
кислород?
Еще со школьной скамьи многие
помнят, что кроме видимого света
приходящая солнечная радиация содержит
жесткие ультрафиолетовые лучи,
расщепляющие молекулы газов. Ионизация
паров воды дает более или менее
богатый набор реакций. Но самое главное
здесь то, что часть образующегося
водорода, самого легкого элемента,
преодолевает притяжение Земли и уходит в
космос. В среднем 10 % появившегося
в стратосфере водорода навсегда
покидает планету. Значит, соответствующее
количество кислорода остается без
«напарника». Вот так и копится свободный
кислород, рожденный без всякого
участия растений.
Пары воды, по-видимому, всегда были
в атмосфере. Ныне на высоте 50—
100 км они, поглощая жесткий
ультрафиолет, разлагаются на радикалы ОН
и Н" Какой же могла быть
производительность этого процесса в добиоло-
гические времена?
Солнечная постоянная в околоземном
пространстве 1350 Вт/м', но лишь
~2 • 10 5 часть этой энергии
приходится на кванты с длинами волн менее
188 нм, вызывающих ионизацию воды.
Будем считать, что фотопроцессы в
стратосфере идут по следующей обобщенной
формуле:
4Н О } 4hv->2H.O> + 2H>;
2HvO,-»2HvO+02.
Если бы каждый квант вызвал
фотохимический акт, то четыре поглощенных
кванта генерировали бы молекулу
кислорода, то есть 0,6 ■ 101в молекул в
секунду. Учтя вес молекул и площадь
поперечного сечения Земли, которое
принимает на себя солнечную радиацию
( —1,3 ■ 1014 м2), получаем 40 тонн
кислорода в секунду. Но лишь в 10 %
случаев (вспомните про водород,
покидающий планету) генерируется свободный
кислород, поэтому величина уменьшится
до четырех тонн. При такой скорости
весь кислород, ныне содержащийся в
воздухе, мог быть сделан за 10
миллионов лет.
Однако следует учесть вот такое
немаловажное обстоятельство. У
поверхности Земли на долю пара приходится
примерно 1 % объема воздуха. При
диффузии вверх основная его часть
вымерзает на высоте 10—15 км, где
температура падает до минус 60—70 °С.
Поэтому в стратосферу прорывается лишь
небольшая доля пара, примерно 3—4Х
ХЮ " от общего объема.
Поэтому доля поглощаемых парами
воды квантов падает до 1—2-10 3 и
скорость наработки кислорода за счет
ионизации воды лишь 4—8 кг в секунду.
БАЛАНС
Кислород постоянно, хотя и медленно
окисляет неорганические вещества, в
первую очередь соединения железа,
которые есть в горных породах, высти-
#лающих поверхность планеты.
Образующиеся при этом оксиды распыляет
ветер, уносят в моря фунтовые воды,
обнажая все новые массы веществ. По
оценкам геохимиков, в наше время при
21 % кислорода в воздухе вещества
земной поверхности связывают его со
скоростью 50—200 кг в секунду. Точнее
сказать пока нельзя.
Вот и получается, что в наше время
при фотохимических процессах
кислорода рождается в 10—25 раз меньше,
34
чем идет на окисление горных пород.
Однако не все так просто: скорости
наработки и расхода кислорода
противоположным образом зависят от его
концентрации в атмосфере. Это можно
описать математически, то есть составить
уравнение.
На безжизненной планете весь
фотоактивный ультрафиолет в стратосфере
цели к ом поглотят моле кул ы воды, что
даст наработку кислорода до четырех
тонн в секунду. По мере накопления
кислород станет все больше
конкурировать с водяным паром за
фотоактивные ультрафиолетовые кванты. И в этой
конкуренции решающую роль начнут
играть коэффициенты поглощения.
Реакцию ультрафиолетового света с
кислородом можно выразить
произведением молекулярной поглощательной
способности ак на концентрацию
кислорода в стратосфере [02], где, собственно,
и происходит фотоионизация. А для
паров воды поглощение соответственно
определяется членом ctB[H20]. Тогда
доли света, захватываемые этими
газами, будут такими:
ак [Ol>] ub[H,Q]
«в[Н20]+ак[0,] И ав[Н,0]+ак[0,1 '
Умножив второй член на число
фотоактивных ультрафиолетовых квантов,
посылаемых солнцем на поперечник
планеты за год (S), а также на долю
водорода, уходящего в космос, и
коэффициент фотореакции 0,1X0,25=0,025,
получаем количество молекул кислорода,
нарабатываем ых в секу нду. И наче
говоря, мы получаем производительность
физико-химической «нарабатывающей
трубы». Что же до «трубы
растрачивающей», то ее мощность равна тем
50-^-200 кг 0> в секунду, которые идут
на окисление пород, умноженной на
современную концентрацию кислорода в
приземных слоях воздуха. Наработка же
кислорода в атмосфере равна разности
производительностей этих двух «труб».
Если считать, что сперва кислорода
в атмосфере вообще не было [О^]=0,
то простое соотношение Д02= 0,025а
говорит о том, что его количество должно
было возрастать на четыре тонны в
секунду, или на 1,25 • 10 тонн в год.
Но само появление кислорода
уменьшало долю света, поглощаемого парами
воды, и в конце концов устанавливалось
равновесие в наработке и расходе, то
есть АО2=0. Решая квадратное
уравнение при таком условии, получим
следующие минимальное и максимальное
значения стационарных концентраций
кислорода в атмосфере: 3 и 8,5 %.
Итак, модель предсказывает, что на
Земле, где не было никакой живой
материи, кислород все-таки уже был.
Впервые такой механизм наработки
кислорода лет двадцать назад предложила
советский астрофизик Э. К. Бютнер.
Я лишь математически оформил этот
процесс, составил уравнение,
позволяющее количественно оценить баланс
кислорода.
Причем полученные цифры —
минимальны. Дополнительные источники
рождения Ог увеличивают его
концентрацию в воздухе. Например, это
может быть кислород, выделяющийся на
поверхность Земли из расплавленной
магмы при извержениях.
вывод
Вывод очевиден и прост, хотя и
отвергает положение, изложенное в школьном
учебнике: во все периоды геологической
эволюции планета несла в составе своей
атмосферы изрядную порцию кислорода.
Значит, у Земли всегда был достаточно
мощный слой озона. Это хорошо
согласуется с гипотезой советского
микробиолога Г. А. Заварзина о
происхождении жизни на Земле. По его мнению,
простейшие существа и органические
^образования постоянно блуждают в
космосе, например в метеоритах, с
которыми и попадают на небесные тела.
Когда условия обитания на земном шаре
стали приемлемыми по крайней мере
для некоторых из них, они прижились
и за прошедшие миллиарды лет путем
эволюции породили жизнь на Земле...
Мы не претендуем на то, чтобы в
школьном учебнике полностью
приводились наши выкладки, тем более что они
содержат допущения и цифры,
нуждающиеся в уточнении. Сделана лишь
грубая прикидка. Однако убеждены, что в
учебниках не следует категорично
излагать вопросы, спорные на сегодняшний
день. А то у школьников складывается
впечатление, будто все давно уже
выяснено и в науке нет белых пятен.
Путь к истине бесконечен, и хорошо
бы еще в школе дать понять будущим
исследователям, что очень и очень много
проблем требуют анализа, творчества и
упорной работы.
2*
35
Проблемы и методы
современной науки
Родилась звезда
.1. СЕМЕНОВ
Восходит новая звезда,
Всех ослепительней она.
Недвижна темная вода
И в ней звезда отражена...
Ах! Падает, летит звезда...
Лети сюда! сюда! сюда!
Александр БЛОК. «Незнакомка»
В тот мартовский полдень 1987 года на
еженедельном научном семинаре
Института теоретической и экспериментальной
физики творилось нечто невероятное:
большой конференц-зал, обычно
полупустой, был не то что переполнен —
просто забит до отказа. Люди сидели
на подлокотниках кресел, стояли в
проходах. Не уместившиеся в зале
толпились все разбухающими группами у
двух его входов, подымались на цыпочки
и даже подпрыгивали, стараясь хоть
на минутку увидеть происходящее.
Темой семинара была сверхновая звезда,
вспыхнувшая за несколько дней до этого.
Каждый год астрономы открывают с
десяток сверхновых, но — в далеких
галактиках. Разглядеть их можно только
в очень мощные телескопы, да и то мало
что увидишь. Сверхновая 1987 года
родилась очень близко от нас, и потому
это событие чрезвычайное. Она стала
первой со времени Кеплера
сверхновой, которую можно было заметить
невооруженным взглядом.
Обнаружил новую звезду в Большом
Магеллановом облаке канадский
астроном Я. Шелтон. Произошло это 24
февраля.
Сверхновая 1987 года — событие
выдающееся еще и потому, что впервые
зарегистрированы нейтрино, родившиеся
при коллапсе звезды. Прежде
сверхновые представали перед наблюдателями
лишь в видимом свете, а свет по пути от
звезды к нам поглощается в
межзвездной пыли, поэтому лишь малой части
лучей от сверхновых удается^пробиться
к земным наблюдателям. А некоторые
и просто останется незамеченными.
Нейтрино же проникают всюду
практически без поглощения. В принципе от
любой родившейся звезды на Землю
приходит нейтринный сигнал. Надо
только его заметить. Первые
зарегистрированные нейтрино от сверхновой
знаменуют собой начало новой
астрономии — внегалактической нейтринной.
ЗВЕЗДА ГИБНЕТ И РОЖДАЕТСЯ
В недрах большинства звезд идут
термоядерные реакции и выделяется
энергия. Именно эта выделяющаяся энергия
противодействует сжатию звезды под
действием гравитационных сил. Самый
простой пример термоядерной
реакции — слияние четырех протонов в
ядро гелия. В каждом таком
превращении выделяется 25 миллионов электрон-
вольт — это почти пятьдесят
электронных масс! Кроме того, образуются два
нейтрино.
Большинство звезд начинает свой
жизненный путь в виде газового
водородного шара. Проходят миллионы
лет, и водород внутри звезды просто-
напросто кончается — «выгорает».
Звезды с большой массой сжигают свое
горючее намного быстрее, чем легкие:
масса Сириуса вдвое больше солнечной,
а светимость его в 28 раз больше.
После выгорания водорода приходит
черед гелия: сливаясь, три его ядра
образуют ядро углерода. Потом
выгорает гелий, начинает гореть углерод, и
так далее. Процесс идет до тех пор, пока
в центре звезды не образуется железная
сердцевина. Ядра железа, сливаясь друг
с другом, энергии уже не выделяют. С
этого момента ничто не
противодействует гравитационному сжатию, и счет
оставшегося времени жизни звезды идет
на секунды.
Когда температура быстро
сжимающегося ядра повышается до нескольких
миллиардов градусов, начинается «нейт-
ронизация» звезды. Электроны из
оболочек атомов вдавливаются в протоны
и образуются нейтроны и
антинейтрино. За мгновения центральное ядро
коллапсирует (схлопывается) в
сверхплотное состояние. Если масса звезды
больше трех солнечных, звезда
сжимается в черную дыру, если нет —
становится нейтронной звездой.
Во время коллапсов нейтрино уносят
от десяти до пятнадцати процентов
массы звездного ядра. Нейтринная
светимость звезды в этот момент на двадцать
порядков больше солнечной — примерно
во столько раз земной шар тяжелее
автобуса. Уносит энергию и видимый свет,
но основная доля падает на нейтрино.
Причем они крайне слабо поглощаются
веществом, поэтому при коллапсе
нейтрино летят и от внутренних слоев
звезды, и от средних, и от самых
поверхностных. Если научиться их
улавливать, то станет понятна «звездная
кухня» во всех подробностях.
Только сделать это очень сложно по
двум причинам. Во-первых, потому, что
звезды очень далеки и до Земли до-
летает лишь крошечная часть
рожденного ими потока нейтрино. А во-вторых,
даже те, что долетают, невероятно
сложно зарегистрировать из-за очень
слабого взаимодействия нейтрино с
веществом. Впервые идею о том, что
надо пытаться улавливать нейтрино от
коллапсирующих звезд, высказали в
1965 году академик Г. Т. Зацепин и
доктор физико-математических наук
Г. В. Домогацкий.
ПОЯВЛЕНИЕ СВЕРХНОВОЙ
Почти за день до того, как Шелтон
углядел сверхновую на фотопластинке,
а потом и невооруженным глазом,
четыре детектора зарегистрировали
всплеск нейтринных взаимодействий.
23 февраля в 2 часа 52 минуты
36 секунд по всемирному времени
детектор под горой Монблан зафиксировал
столкновение нейтрино с ядром, а
вслед за ним в течение семи секунд —
еще четыре аналогичных сигнала.
Благодаря громадной толще скалы над
детектором до него долетают лишь самые
проникающие частицы из потока
космических лучей. Обычно это случается раз в
три минуты. А тут сразу пять
нейтринных взаимодействий за семь секунд.
Ясно, что произошло что-то из ряда вон
выходящее.
В 7.35.40 японская подземная
установка «Камиоканде» (Камиока —
название шахты, UNDE — underground
neutrino detector — подземный нейтринный
детектор) зарегистрировала 11 нейтрино
в течение 13 секунд.
В 7.35.41 в американской установке
«ИМБ» (от названий участников
эксперимента — университетов Ирв^нгского и
Мичиганского, а также Брукхейвенской'
национальной лаборатории) дали о себе
знать еще восемь нейтрино.
В 7.36.10 три случая столкновения
нейтрино с ядром наблюдали в Баксан-
ской подземной лаборатории.
Итак: за несколько часов до того, как
на небесах была замечена новая звезда,
подземные детекторы зарегистрировали
приход на нашу планету потока
нейтрино. А мы знаем, что при рождении
сверхновой испускается огромное
множество этих частиц. Естественно
предположить, что зарегистрированные
взаимодействия вызваны нейтрино,
пришедшими от сверхновой. Другой убедительной
гипотезы просто нет.
Но даже если сложить все
зарегистрированные нейтрино, число их не
дотянет до тридцати — маловато, что и
говорить. Судить о звездном коллапсе по
таким скудным данным — занятие очень
непростое. Но делать нечего: слишком
далеки от нас другие галактики.
Сверхновая Шелтона (кстати, в научных
статьях ее часто именуют SN 1987A —
первые две буквы означают supernova,
1987 — год наблюдения, А —
порядковый номер в году наблюдения)
вспыхнула на расстоянии, всего лишь в
пять раз превышающем расстояние до
центра нашей Галактики, —
счастливая случайность. Поэтому детекторы и
смогли заметить вспышку, правда, на
самом пределе своих возможностей.
УВИДЕВШИЕ СВЕРХНОВУЮ
Детекторы, зарегистрировавшие
сверхновую, предназначались не только для
такого открытия и даже не столько для
него. Их главной целью был поиск
распада протона (об этой фундаментальной
проблеме физики было подробно
рассказано в статье «Возможно ли
Великое объединение?» — см. «Химию и
жизнь», 1983, № 6 ). Теории,
объединяющие три взаимодействия — сильное,
слабое и электромагнитное, требуют,
чтобы протон распадался. Правда, очень
и очень редко: в тонне воды должен
происходить один распад за год.
Разглядеть такое суперредкое событие
можно лишь единственным способом:
взять побольше воды или другой
жидкости и спрятаться глубоко под землю,
чтобы земным щитом загородиться от
вездесущих космических лучей. Частицы
космических лучей то и дело
наталкивались бы на ядра атомов, и разглядеть
среди этих событий распад протона в
нашем детекторе было бы так же сложно,
как заметить свет карманного фонарика
на фоне мощной иллюминации.
В подземной же тишине до установки
добираются лишь единицы самых
проникающих частиц, а их взаимодействия
экспериментаторы научились отличать
от ожидаемого распада протона.
Искать распад протона начали почти
десять лет назад. Годы шли, а
установки ничего не видели. Причем
установки-то огромные и очень дорогие.
Волей-неволей экспериментаторы стали
придумывать себе другие задачи.
Решили, например, повнимательней
присмотреться к проникающим на большие
глубины частицам. Вспомнили и о нейтрино
от звезд.
Наиболее подготовленной к регистра-
ции нейтрино оказалась японская
установка «Камиоканде». Это гигантский
цилиндрический бак, заполненный тремя
тысячами тонн воды, который
просматривается фотоумножителями. От
прилетевшего нейтрино рождается
позитрон. Он летит в воде со скоростью
выше световой, испускает излучение
Вавилова — Черенкова — его-то и
зарегистрируют фотоумножители.
Американская установка «ИМБ» —
это восемь тысяч тонн воды.
На территории СССР есть два
детектора, в задачи которых входит
регистрация нейтрино, рождающихся при
коллапсе звезд. В Баксанском ущелье
под горой Андырчи работает группа
экспериментаторов из Института
ядерных исследований, возглавляемая
академиком А. Е. Чудаковым. В их
детекторе 330 тонн жидкого сцинтилля-
тора, из которых 130 тонн используются
специально для поиска нейтрино от
коллапса. Другой детектор сооружен в
шахте неподалеку от Артемовска. Работы на
нем возглавляет академик Г. Т.
Зацепин и доктор физико-математических
наук О. Г. Ряжская. В этом детекторе
100 тонн жидкого сцинтиллятора.
С 1985 года в тоннеле под
Монбланом начался совместный эксперимент
Института ядерных исследований АН
СССР и Института космогеофизики
(Италия) — в их установке 90 тонн
жидкого сцинтиллятора.
ПОДРОБНО О ФАКТАХ
Нейтрино очень и очень слабо
взаимодействуют с веществом. По расчетам
теоретиков, через американскую
установку «ИМБ» должно было пройти
тридцать миллионов миллиардов не йтри но
от сверхновой. Из них только двадцать
два должны были провзаимодействовать
с веществом детектора.
Чтобы стало понятно, как много
нейтрино рождает сверхновая, — еще
несколько цифр. Несмотря на всю
слабость взаимодействия с веществом,
нейтринный поток выжег бы все живое на
расстоянии миллиарда километров от
места рождения звезды. До нашей
планеты этот поток летел сто семьдесят
тысяч лет, долетела лишь ничтожная
его часть, но все равно: 23 февраля
1987 года около миллиона жителей
Земли подверглись нейтринной атаке —
в их организме нейтрино провзаимо-
действовали с веществом. Однако такое
единичное столкновение никто и не
заметил и никакого вреда никому оно не
принесло. Но физические установки
сработали — зарегистрировали приход
нейтрино.
К сожалению, американскому
детектору «ИМБ» не повезло: буквально за
несколько часов до описываемых
событий отключилась часть электрического
питания и установка работала
вполсилы. А вот японцам выпала удача.
Дело в том, что на современных
физических установках всю
информацию собирает ЭВМ и записывает на
магнитофонную ленту. Потом
специалисты, не торопясь, в спокойной
обстановке, тщательно анализируют все
записи и разбираются, что же произошло.
Ленту на магнитофоне надо время от
времени менять. Дело это нехитрое:
открыл магнитофон, вынул старую ленту,
поставил новую и опять запустил
программу, записывающую
информацию. За десять — пятнадцать минут
вполне можно управиться. Но в эти
минуты установка мертва: она ничего не
регистрирует.
За сутки исписывается меньше
половины ленты, но ее все равно
меняют ежедневно, чтобы потом легче
было разбираться в записях. Смену
производят в одно и то же время.
Так вот, нейтрино от сверхновой
попали в японскую установку как раз
в тот момент, когда должны были
менять ленту. Должны были, но не
меняли! Просто сказочно повезло: на 23
февраля в Японии приходился какой-то
праздник, и аспирант, ответственный за
смену ленты, получил разрешение не
являться на работу и ленту не менять,
благо места для начала новой записи
оставалось предостаточно. Вот какой
счастливой случайности мы обязаны тем,
что у нас есть информация о
рождении звезды.
ЧТО РАССКАЗАЛИ НЕЙТРИНО
Информация-то есть, но разобраться в
ней непросто. Взять, например, время
регистрации сигналов. Тут не обошлось
без курьезов. Упомянутые всплески
нейтринных взаимодействий в
«Камиоканде» и «ИМБ» более или менее
совпадают по времени, но японские
экспериментаторы сообщают о приходе
сигнала с точностью плюс-минус
шестьдесят секунд (?!). С такой
приблизительностью не ходят и песочные часы,
разве что солнечные, а тут
суперсовременные детекторы. В чем же дело?
-* Mr
Один из руководителей эксперимента
профессор М. Кошиба рассказал, что
при создании любого детектора не
хватает ни времени, ни денег. На
чем-то приходится экономить. Решили
сэкономить на часах, поскольку
«ловить» собирались распад протона, а тут
уж неважно, когда это случится —
лишь бы вообще распался. Поэтому на
установке использовали самые
примитивные часы, работающие от сети. И
вот незадача — прямо перед
вспышкой сверхновой неожиданно
прекратилась подача электроэнергии. Поломку
быстро устранили, и часы опять пошли,
но как долго они стояли? Определить
это удалось лишь с точностью плюс-
минус минута. Эта точность переко-
А МЛ
КАМИОКАНДЕ
L
По данным детектора, работающего
под Монбланом, получается, что шар
холоднее раза в два, а у «И МБ» —
горячее. Рассчитывают эту температуру
по энергии прилетевших нейтрино:
грубо говоря, чем горячее звезда, тем
более энергичные частицы она испускает.
Теперь — количество энергии,
которое уносят нейтрино при коллапсе.
На рис. 2 хорошо видно, что
расчетному значению соответствуют только
сигналы «Камиоканде» и «ИМБ».
Хуже всего обстоят дела с сигналом
из-под Монблана: его измеренные
характеристики никоим образом не
соответствуют расчетным. Как корректно
отмечают авторы одной из последних
статей, посвященных нейтрино от сверх-
Чем горячее звезда, тем более энергичные
частицы она испускает. Можно рассчитать
температуру коллапсирующей звезды, но из-ла
скудости экспериментальных данных —
поймано всего несколько нейтрино — удается
это сделать не точно, а лишь с некоторой
вероятностью. На рис. по оси абсцисс отложена
температура, выраженная в МэВ
A МэВ=Л,бХ10ч К); по оси ординат —
вероятность L(T) коллапсирующей звезды иметь
эту температуру. Видно, что теоретическим
предсказаниям лучше всего соответствуют
результаты «Камиоканде» и Баксана
чевала и в научные публикации. Что ж,
бывает...
Разрыв во времени между первым
нейтринным взаимодействием в
детекторе «ИМБ» и аналогичным сигналом
в Баксанской установке составляет
почти полминуты, причем обе группы
экспериментаторов настаивают на
точности своих часов. Понять различие во
времени прихода нейтрино от одного
коллапса теоретики пока не могут.
Дальше — больше. Если пытаться
оценить некоторые общие
характеристики коллапса, основываясь на данных
различных детекторов, то получается
полный разнобой.
По расчетам теоретиков, температура
шара, откуда испускаются нейтрино,
должна быть около тридцати —
пятидесяти миллиардов градусов. В этот
диапазон попадают только события,
зарегистрированные «Камиоканде» и Бак-
санским подземным телескопом (рис. 1).
*
новой, сигнал,, зарегистрированный на
этой установке, не может быть описан
в рамках стандартной теории и требует
привлечения новых, неизвестных пока
механизмов генерации нейтрино.
Ситуация поистине драматична: из
сумятицы противоречивых и довольно
скудных фактов предстоит делать
выводы о таком глобальном явлении, как
рождение сверхновой звезды. Но именно
так и приходится работать ученым,
особенно в тех областях, где
эксперименты ведутся на пределе
возможностей приборов. И драматизм ситуации не
исключение, а скорее правило.
ПЕРВЫЕ ПОПЫТКИ
ПОНЯТЬ СИТУАЦИЮ
Первый физический вывод: результаты,
зарегистрированные на установке
«Камиоканде», подтверждают
существующие теоретические представления о том,
как происходит коллапс звезды.
Чтобы увязать результат японской
группы с другими, приходится
фантазировать. Если позволить себе чуть
усомниться в точности
экспериментальных результатов, скажем, предположить,
что японские экспериментаторы
ошибаются в измерении энергии нейтрино
процентов на двадцать —
систематически занижают ее, а их
американские коллеги на столько же завы-"
шают, то при таком допущении (честно
говоря, ни на чем не основанном)
можно достичь согласия между теорией,
«Камиоканде» и «ИМБ». Но подобные
манипуляции могут позволить себе
только авторы исследований.
Вот один из вариантов качественной
сокои энергией — сюда укладываются
три нейтрино «Камиоканде», все «ИМБ»
и три с Баксана. В предложенном
варианте сигналы детектора из-под
Монблана, отделенные от остальных
пятичасовым интервалом, попросту не
принимаются во внимание.
Чтобы увязать и Монблан в единую
картину случившегося, пытаются
объяснить этот многочасовой интервал двумя
последовательными коллапсами одной и
той же звезды. Специалисты полагают,
что в таком сценарии главную роль
играет вращение звезды. Оно способно
затянуть коллапс и даже разорвать
звезду на две. Второй коллапс — это
падение одной звезды на другую.
По числу нейтрино, зарегистрированных
каждой установкой, и по энергии этих частиц
можно оценить, сколько всего энергии (Qs)
выделилось при коллапсе звезды. Не последняя
роль принадлежит здесь и температуре.
Но поскольку точная температура коллапса
неизвестна, то приходится рассчитывать для
разных температур энергооыделение
в зависимости от результатов, полученных
на экспериментальных установках. Четыре
расчетные кривые и показаны здесь
10"
Т (МэВ)
увязки всего происшедшего в единую
картину. Одиннадцать
зарегистрированных в установке «Камиоканде» событий
четко объединяются в три группы: шесть
нейтрино с энергией до 20 миллионов
электрон-вольт пришли в первые 0,686
секунды, потом пауза в 0,855
секунды, потом последовало еще три
события в течение 0,869 секунды с
энергиями больше 20 МэВ и, наконец,
еще два — в следующие 11 секунд.
Так вот, первый всплеск «Камиоканде»
относится к стандартному
астрофизическому коллапсу, о котором мы
говорили выше. Энергии испущенных
нейтрино должны быть до 20 МэВ.
Детектор «ИМБ» такие частицы мог не
зарегистрировать потому, что он
настроен на более энергичные нейтрино.
Последующие события в «Камиоканде»
и все события в «ИМБ» объясняются
второй стадией коллапса —
постепенным испусканием нейтрино с более вы-
ЕЩЕ НЕСКОЛЬКО ВЫВОДОВ
Можно, исследуя зарегистрированные
события, сделать вывод и о массе
нейтрино.
Если у нейтрино нет массы, то
двигаться ему суждено всегда и везде со
скоростью света. Если же масса есть,
то менее энергичные частицы будут
лететь с меньшей скоростью и прилетят
к Земле позднее, а более быстрые —
раньше. Анализируя временные
интервалы, за которые приходили нейтрино в
разных установках, можно поставить
ограничения на массу этой частицы.
Пять нейтринных взаимодействий,
зарегистрированных в детекторе под
Монбланом, лучше всего укладываются в
гипотезу о том, что масса нейтрино
больше 16 электрон-вольт.
Баксанский «всплеск» включает всего
три события. Лучше других для них
подходит оценка массы — больше 22
электрон-вольт. -
Восемь нейтрино из детектора «ИМБ»
вообще не укладываются в гипотезу
одновременного испускания частиц.
Как мы уже говорили, они могут
излучаться звездой только постепенно —
на второй стадии коллапса. В таком
случае масса нейтрино меньше 44
электрон-вольт.
Наиболее интересны результаты «Ка-
миоканде», точнее, наиболее понимаемы:
по первому всплеску можно поставить
ограничение на массу около 5 электрон-
вольт, а по второму — 15 электрон-
вольт. И в том и в другом случае
масса нейтрино должна быть меньше
указанных пределов.
Опять получаются полный разнобой и
противоречия. Ничего не поделаешь —
придется разбираться.
Взрыв сверхновой взбудоражил все
физическое сообщество. Японские
теоретики рассуждают о том, что, может
быть, к нам прилетели не нейтрино,
а невиданные еще «суперсимметричные»
частицы. Французские — пытаются
понять, что может рассказать сверхновая
о нейтринных осцилляциях, то есть о
превращениях одного сорта нейтрино в
другой. Число работ о сверхновой
уже подходит к тысяче.
Красивых идей бездна, но за их
обсуждением как-то забылось главное:
мы ведь присутствуем при первых
шагах нейтринной астрофизики! До сей
поры экспериментаторы могли
регистрировать лишь нейтрино от нашего
светила, теперь они вырвались за пределы
Галактики.
ЗЕМЛЯ В ОЖЕРЕЛЬЕ ДЕТЕКТОРОВ
Мощнейшие потоки нейтрино летят не
только от сверхновых. Нейтронные
звезды, черные дыры, антиматерия,
реликтовые частицы от Большого
Взрыва — всюду присутствует нейтрино, и
значит все эти объекты можно и нужно
изучать в больших подземных
детекторах. Но уже из первых наблюдений
за внегалактическими объектами ясно,
что необходимы более мощные
установки, притом не одна, а несколько —
тогда исследования станут куда более
надежными.
у Профессор М. Кошиба в одном из
выступлений рассказал о двух
впечатляющих проектах. Первый предлагает
увеличить установку «Камиоканде» в
десять раз. Основная трудность —
выкопать на глубине два-три километра под
землей огромный зал для нескольких
десятков тысяч тонн воды плюс
оборудования. Аналогичные установки
предлагается построить на всех континентах:
«Суперевропанде», «Суперамериканде»,
«Суперафриканде», «Суперавстралианде»
(окончание «анде», как вы помните,
означает «подземный нейтринный
детектор»). Собственную установку авторы,
естественно, называют «Суперкамиокан-
де». Видно, что на этом пути просто
не обойтись без могучего
международного сотрудничества — от создания
установок и до их эксплуатации. И хотя
другой, не менее авторитетный эксперт,
профессор П. Панофский из Стэнфорда,
прокомментировал доклад М. Кошибы
как «прекрасный рассказ еще об одном
детекторе, на который не хватит ни сил,
ни денег», среди многих физиков эти
заманчивые идеи нашли явное
одобрение.
Второй проект попроще. Называется
он ЛЕНА (LENA — Lake Experiment-
on Neutrino Astronomy — озерный
эксперимент по нейтринной астрономии).
Из названия видно, что суть его —
в использовании больших природных
водоемов. Озер, например. Если взять
среднее озерцо — метров сто на сто
и глубиной метров пятьдесят — и на
дне его расположить фотоумножители
для просмотра придонного слоя воды,
то можно начинать работу. Правда,
защита от космических лучей будет
послабее, всего тридцать метров воды,
поэтому придется помаяться,
отсортировывая нужные события. Гораздо легче
это сделать, если будет сеть
озер-детекторов: по совпадению сигналов в них
можно судить о том, случайный это
всплеск или же проявление проходящего
сквозь Землю нейтринного потока от
небесного объекта. Для начала
профессор Кошиба предложил сделать ЛЕНУ
Уральскую, ЛЕНУ Американскую,
ЛЕНУ Австралийскую и ЛЕНУ
Танганьики.
Как явствует из этих планов, земной
шар уподобляется гигантскому
измерительному прибору, слушающему
нейтринные голоса Вселенной. Сама же
Вселенная начинает выполнять роль
лаборатории экспериментатора. И если
раньше международное сотрудничество
было желательным, то сейчас оно
становится жизненно необходимым. Без
него земной шар будет «работать»
неэффективно.
В оформлении статьи
использован снимок
ил журнала «Фотографыя-8?'», ЧССР
w
-&£е*гс~**~^
/
Л
Рисунок на вечную тему
Вообще-то художники не склонны объяснять и комментировать свои работы. И автор
рисунка, Юрий Ващенко, наотрез отказался ответить на прямой вопрос: что же так бережно
и нежно держит его герой?
Дитя? Со всей очевидностью — нет. Просто сверток. По что в нем тогда:
деньги, драгоценности, священные реликвии? Вглядитесь в лицо человека и вы поймете:
ни первое, ни второе, ни третье.
И вдруг нам стало ясно: это — детище. Только к тому, что самим задумано
и выстрадано, сделано своими руками, защищено от враждебности, зависти,
некомпетентности, равнодушия, можно относиться с такой бережностью, такой нежностью. Эту
трактовку рисунка автор принял безоговорочно.
Так пусть у каждого из нас будет свое детище — засеянное поле, проект,
стройка, машина, эксперимент, тема, гипотеза. Пусть каждый из нас отнесется к
своему делу как к своему детищу. Тогда, должно быть, и общие наши дела пойдут лучше.
43
Вооруженным глазом
Вальсы
вихрей
Кандидат
физико-математических наук
В. Л. ГУДКОВ
Вихрь, возникающий за движущимся телом,
можно увидеть, добавив в воду небольшое
количество флуоресцирующего вещества
Вихрь, срывающийся с крыши при порывах
ветра, имеет такую же структуру, как
и смерч, производящий катастрофические
разрушения
Если приложить ухо к телеграфному
столбу, то хорошо слышно, как ветер гудит в
проводах. Причина возникновения этого
мелодичного звука заключается в том, что с
обдуваемого ветром провода срываются
вихри, которые следуют друг за другом через
примерно равные промежутки времени и
воспринимаются как звуковые колебания.
Естественно, что частота звука, издаваемого
проводом, зависит от скорости ветра (чем больше
скорость, тем больше частота), и поэтому по
высоте звука можно довольно точно
измерять скорость воздушного потока.
Вихри образуются не только за проводами,
но и с подветренной стороны даже
небольших выступов на ровной поверхности,
обдуваемой ветром. Например, вот
изображение типичного вихря, слетающего с крыши
дома (фото 1). Увидеть этот вихрь помог
дым, выпущенный с наветренной стороны
маленького макета и подсвеченный лучом
красного лазера. Обратите внимание на то,
какая у этого вихря сложная структура. Так
как внутри вихря возникает разрежение, на
крышу действует сила, способная ее даже
сорвать. Аналогичные структуру и свойства
имеют и смерчи, засасывающие различные
предметы и переносящие их на большие
расстояния, а также производящие другие
катастрофические разрушения.
Когда тело движется в пустоте равномерно
и прямолинейно, по инерции, энергия не
расходуется: ее приходится затрачивать
только на то, чтобы привести тело в
движение или изменить его скорость. Но при
движении реальных тел в реальных жидкостях и
газах близ их поверхности образуется тонкий
пограничный слой, в котором скорость потока
возрастает от нуля до скорости, равной скоро-
44
За
36
Вихри, возникающие при вытекании ламинарных
струй в спокойную воду
сти тела. Поэтому в пограничном слое
возникают силы трения, на преодоление которых
уже требуется энергия даже при
постоянной скорости движения. А когда за телом
появляются вихри, гидродинамическое
сопротивление увеличивается еще больше —
ведь каждый вихрь представляет собой как
бы сгусток энергии.
Явления, происходящие близ поверхности
тел, движущихся в жидкостях или газах,
можно наблюдать непосредственно с
помощью различных методов, называемых
методами визуализации. Например, если гладкий
шар, насаженный на тонкую металлическую
трубку, поместить в поток воды и через
трубку вводить перед шаром раствор какого-
нибудь красящего вещества (для этой цели
весьма удобен флуоресцеин, молекулы
которого излучают в желто-зеленой области
спектра при освещении светом синего лазера
или ультрафиолетовой лампы), то все, что
происходит с пограничным слоем, можно
увидеть и сфотографировать.
Если скорость потока невелика, то
пограничный слой плотно облегает большую часть
шара и лишь в самом конце пути
отрывается от его поверхности; начиная с этой точки
4
Турбулентная струя быстро перемешивается
с окружающей жидкостью и проникает
на меньшую глубину, чем ламинарная струя
за телом возникает широкий размытый след,
в котором жидкость интенсивно
перемешивается (фото 2, а). Если скорость потока
увеличить, то за телом образуется пара
вихрей (фото 2, б): в дальнейшем эти вихри
поочередно отрываются от тела и сносятся
вниз по течению. В результате за телом
образуется стационарный вихревой след,
называемый по имени ученого, внесшего
большой вклад в изучение этого эффекта,
дорожкой Кармана (фото 2, в). Естественно,
точно такие же явления наблюдаются и в
том случае, если тело движется в
покоящихся жидкости или газе.
46
Научиться управлять образованием вихрей и
их отделением от тела, менять частоту их
следования и интенсивность — значит
научиться управлять гидродинамическим
сопротивлением тел, движущихся в жидких и
газообразных средах. Так,
гидродинамическое сопротивление можно уменьшить, если
отодвинуть к концу тела точку отрыва
пограничного слоя. Этого добиваются разными
способами: например, придавая телам
обтекаемую форму или покрывая их
поверхность специальными материалами.
Управлять поведением пограничного слоя
нужно не только в технике, но и в
химической технологии. Когда в химическом
реакторе протекают каталитические процессы,
гранулы катализатора обтекаются
компонентами реакционной смеси и близ них тоже
возникает тонкий пограничный слой, в
значительной степени определяющий не только
гидродинамическое сопротивление реактора
"(для преодоления которого в системе
приходится повышать давление), но и
интенсивность и даже направленность
происходящие в — "" превращений; не зная законов
гидродинамик, невозможно сконструировать
даже простую мешалку, не то что сложный
каталитический реактор.
С помощью флуоресцирующих молекул
удалось установить, что если телу дать
небольшое ускорение навстречу потоку, то
точка отрыва пограничного слоя смещается
несколько назад (толчок вперед как бы
стряхивает с тела возникающие за ним вихри) и
след становится более узким. А при
некоторых режимах движения обтекание может
стать даже совсем безотрывным, в результате
чего гидродинамическое сопротивление резко
уменьшается. Это значит, что прокачивать
жидкости через пористые материалы гораздо
легче рывками, чем равномерно; такой режим
реализуется, например, под действием
вибрации или акустических волн.
Следует отметить, что в механике
различаются два вида движения жидкости или газа:
ламинарное и турбулентное. Ламинарное
движение реализуется при относительно малых
скоростях, в этом случае слои жидкости
перемещаются параллельно друг другу, как бы
скользят друг по другу. При турбулентной
же форме движения жидкость или газ сильно
и неупорядоченно перемешиваются, при этом
из одного слоя в другой переходят целые
группы молекул.
Знание режимов движения жидкостей и
газов необходимо для практики. Если нужно
подавать по трубам какие-то .химические
компоненты, то ясно, что желательно
организовать ламинарное течение, поскольку в этом
случае затраты энергии минимальны; если
же в трубе реализуется турбулентное
движение, то значительная часть энергии будет
затрачиваться на перемешивание. Однако
турбулентная форма движения может быть
полезной в химических реакторах, где
необходимо интенсифицировать процесс
тепломассообмена.
В технике часто встречаются так
называемые струйные течения. Увидеть их
можно с помощью несложной модели:
прозрачный бак заполнен водой, а на дне бака
установлена тонкая трубка, из которой под
давлением вертикально вверх небольшими
порциями выталкивается вода, подкрашенная
флуоресцеином и подсвечиваемая лучом
синего лазера. Если давление невелико,
каждая порция воды движется сначала лами-
нарно, образуя на некотором расстоянии от
конца трубки вихрь, который, закручиваясь,
поднимается вверх (фото 3, а—в). При этом
вихрь по мере всплывания постепенно
расширяется, а его скорость уменьшается из-за
вязкого трения, и в конце концов над
трубкой повисают вихревые структуры
причудливой формы (фото 3, г). При определенном
же критическом давлении такая
затопленная струя сразу же становится
турбулентной (фото 4): в верхней части струя
интенсивно перемешивается с окружающей
жидкостью и быстро распадается.
На практике иногда возникает
необходимость затянуть превращение струи из
ламинарной в турбулентную. Этого можно
добиться, растворив в истекающей жидкости
небольшое количество линейного полимера
типа полиэтиленоксида, молекулы которого
препятствуют возникновению вихрей. В
результате струя, не распадаясь, оказывается
способной преодолевать при том же
начальном давлении значительно большее
расстояние, что, например, важно при тушении
пожаров.
Интересно, что небольшие механические
колебания источника струи или среды, в
которой струя распространяется, способствуют
переходу ламинарного течения в
турбулентное: например, при колебаниях воды в
баке струя становится похожей на хребет
селедки (фото 5). Это явление можно
использовать, например, для интенсификации
процессов тепло- и массообмена в
химических реакторах.
Турбулентность — хотим мы этого или нет —
представляет собой наиболее
распространенную форму движения жидкостей и газов
как в технологических аппаратах, так и в
природе — в атмосфере, в океане, в космосе.
Даже простой чайник, который мы каждое
утро ставим на плиту, может служить
хорошим объектом для изучения турбулентности.
Как увидеть в обычной прозрачной воде,
подогреваемой снизу, происходящие в ней
гидродинамические процессы? Пожалуй,
самый точный и наглядный метод, который
может служить для этой цели, основан на
использовании волновых свойств света. Свет
от лазера расширяется с помощью линз и
превращается в широкий
плоскопараллельный пучок, который с помощью
полупрозрачного зеркала делится на два пучка
равной интенсивности. Один из этих пучков
направляется на исследуемый прозрачный
образец; другой пучок, называемый опорным,
не пересекает образец, а направляется на
полупрозрачное зеркало, которое как бы
сводит его с первым пучком.
Поскольку показатель преломления
вещества зависит от температуры и обратно
пропорционален скорости света в веществе,
между пучками, проходящими через
неоднородный образец, возникает разность фаз.
В результате на экране образуется
интерференционная картина, которая позволяет
выявить оптические неоднородности в
исследуемом образце, возникающие из-за его
неравномерного нагревания.
Этим методом удалось, например,
зафиксировать начальные моменты нагревания во-
При раскачивании бачка с водой структура
струи становится похожа на хребет селедки
47
Тепловые пузыри, возникающие в воде близ
нагреваемой поверхности и обнаруженные
с помощью интерференционного метода
визуализации
ды. Пока дно сосуда имеет сравнительно
низкую температуру, тепло передается от
одной части жидкости к другой без
перемешивания. Но когда температура достигает
определенной критической величины,
нагретая вода собирается в так называемый
тепловой пузырь, или термик (фото 6, а),
который, в соответствии с законом Архимеда,
всплывает вверх. Всплывая, тепловой
пузырь превращается в «коридор», по которому
тепло отводится от нагреваемой поверхности
(фото 6, б); при дальнейшем повышении
температуры этот процесс становится более
интенсивным, число «коридоров» возрастает
и в слое воды образуются замкнутые
конвективные потоки; тепловые пузыри
начинают возникать повсеместно — в этот
момент режим течения жидкости уже не
ламинарный, но еще и не турбулентный, как бы
переходный (фото 6, в). И наконец, когда
жидкость закипает, ее движение становится
полностью хаотическим, турбулентным
(фото 6, г).
Если бы можно было создать метод,
позволяющий видеть любые окружающие нас
вихри, мы бы оказались в мире, наполненном
причудливым движением. Вихри с
неизбежностью возникают на любых уровнях
организации материи — это не только вихри
воды и воздуха, жидкости и газа, но и вихри
электромагнитного поля, и вихри звездного
вещества. Изучение этого явления природы
имеет не только познавательную, но и
практическую ценность. И можно не сомневаться,
что на долю будущих исследователей вихрей
придется еще немало интереснейших
открытий.
48
Здоровье
Наш необходимый
враг — глюкоза
Кандидат биологических наук
Л. Г. ГОЛУБЕВ
Даже в самых благоприятных условиях
любой живой организм понемногу теряет
способность поддерживать свое
существование — стареет. Возможность редких
исключений, например среди некоторых
полипов, с одной стороны, не
поддается проверке (какими наблюдениями
можно доказать потенциальную
неограниченность времени их существования?),
а с другой,— едва ли может служить
для нас с вами руководством к действию
или хотя бы утешением.
Существует множество точек зрения
на то, какие процессы следует считать
виновниками старения; даже
перечисление созданных на этот счет теорий
потребовало бы целой статьи. У нас же
речь пойдет лишь об одном веществе,
которое, как неожиданно показали
недавние исследования, в этих процессах,
несомненно, замешано. Это вещество —
глюкоза.
О том, что глюкоза — необходимейший
компонент пищи, один из главных
участников обмена веществ в организме,
сейчас знает каждый. Прежде всего, при
окислении ее выделяется больше трети
используемой в организме энергии. Есть
и другой важный энергетический
ресурс — жиры, но роль глюкозы и жиров
в энергетике разных органов различна.
Сердце, например, использует в качестве
«топлива» почти исключительно жирные
кислоты — продукт распада жиров.
Скелетным мышцам глюкоза нужна
Ос,/'
1ТЙ'
лишь для «запуска», а основную работу
они тоже выполняют за счет энергии
жирных кислот. Но вот нервные
клетки — в том числе клетки головного
мозга — работают только на глюкозе.
Их потребности составляют немалую
часть общего энергетического баланса
организма: на их долю приходится
20—30 % всей вырабатываемой энергии
и больше половины используемой
организмом глюкозы.
Но получаем глюкозу мы с пищей —
за завтраком, обедом и ужином — не
постоянно, а периодически; нервным же
клеткам энергия необходима каждую
секунду. При этом они выполняют столь
тонкую, сложную и ответственную
работу, что обременять их какими бы то
ни было запасами эволюция сочла
нецелесообразным и не снабдила никакими
резервными хранилищами топлива.
Чтобы обеспечить бесперебойную
работу нервных клеток, вся система
регуляции энергетического обмена устроена
так, что в крови, откуда они черпают
глюкозу, ее всегда для них хватает.
Глюкоза, нужная для поддержания их
работы в промежутках между приемами
пищи, запасается впрок в клетках
печени и мышц, упакованная в
полимерные цепи гликогена. Благодаря этому
концентрация глюкозы в крови даже
после сытного обеда возрастает не более
чем вдвое (это так называемая после-
пищевая гипергликемия), а через два-
три часа постепенно возвращается к
норме. А при снижении уровня глюкозы
в крови — гипогликемии —
немедленно начинается обратное превращение
гликогена в глюкозу. При диабете,
когда эти процессы нарушены,
сильная нагрузка на организм может
вызвать столь резкую гипогликемию,
что следствием ее будет потеря
сознания.
Итак, глюкоза в крови необходима.
Снижению ее концентрации, даже
кратковременному, организм всемерно
противится, периодическим же повышениям
после приема пищи, по-видимому,
всячески способствует. Как иначе
истолковать неприятное ощущение голода и
приятное чувство сытости, необходимые
условия возникновения которых —
соответственно гипогликемия и после-
пищевая гипергликемия?
Однако не меньше организм озабочен
и тем, чтобы содержание глюкозы в
крови возрастало не слишком сильно и не
слишком надолго. Поэтому как только
возникает гипергликемия, немедленно
принимаются самые экстренные меры
для ее ликвидации. Не случайно,
исследуя именно этот процесс,
знаменитый физиолог К. Бернар пришел к
представлению о том, что столетие спустя
другой знаменитый физиолог У. Кэннон
назвал гомеостазом,— о стремлении
организма к постоянству своей
внутренней среды. Видимо, при всей своей
необходимости глюкоза в больших
количествах для организма
нежелательна.
К сожалению, система выведения
глюкозы из крови не всегда срабатывает
надежно. Нередко натощак
концентрация глюкозы в крови близка к норме,
но после еды повышается чрезмерно и
надолго. Такое состояние называют
пониженной толерантностью к глюкозе.
В крайней форме, при которой
нормальный уровень вообще не достигается, оно
представляет собой отличительный
признак всех форм сахарного диабета:
у диабетиков и натощак уровень
глюкозы выше обычного, и послепищевая
гипергликемия выражена сильнее, и
падение концентрации глюкозы до
прежнего уровня происходит медленнее, чем
у здоровых людей. Но снижение
толерантности к глюкозе, не доходящее до
такой крайности, наблюдается и при
многих других заболеваниях, и в
состоянии стресса. А кроме того —
толерантность всегда снижается после
достижения определенного возраста и
продолжает уменьшаться по мере
дальнейшего старения, причем у всех людей,
практически без исключения.
Снижение толерантности организма к
глюкозе указывает на опасность
развития диабета, и по степени
толерантности можно было бы выявлять
потенциальных диабетиков. Такой способ
существует, но он сложен и неудобен и
для врачей, и для обследуемых.
Больному приходится, выпив
приторно-сладкий раствор, содержащий 100—200 г
глюкозы, лежать два-три часа с
введенным в локтевую вену катетером, через
который регулярно отбираются пробы
крови,— процедура, как видите,
громоздкая и неприятная.
Именно поиски простого, пригодного
для массовых обследований способа
определения толерантности к глюкозе и
привели к разоблачению темных сторон
той роли, какую глюкоза играет в
организме.
50
Б ЕЛ О К
СНдОН
он
Г л l-O К О 3 А
НИН
но-с-с-с
н он о'
NHi
NM,
NHz
NHz
N«2.
Nar'
i
N
••HI
OH-C-C-
HO OH
-Hj.0
NH
I
С
oh-ch
wb-en
Hc-OW
OH
4Ф-
н и w <?м H
HO-C-C-C-C-C- =/V-
H I
Ho
Jh
H f
OH
NM;
N
r«
гус-с-с-
H
-C —NH —
H ——
H 1 I и if / <н V н и н
нб он -^м/ он
■N
I I !
OH
HO-C-C-C-C-C-
hi i н ^ Н
но он
Ф
1
I'I
^2.
^
N.
//
ь
-1"r vw
Схема неферментативного гликозилирования белков.
У одной из входящих в их состав аминокислот —
лизина есть, помимо аминогруппы, образующей
пептидную связь с соседней аминокислотой,
еще одна аминогруппа. С ней-то и реагирует
карбонил глюкозыу образуя основание Шиффа,—
альдимин A). Алъдимин претерпевает так
называемую перегруппировку Амадори —
в результате у присоединившейся к белку
глюкозы возникает новая карбонильная
группа B). Она взаимодействует с другой
молекулой белка, и обе белковые молекулы
оказываются сшитыми между собой C). Кроме
того, как было выяснено совсем недавно —
в 1984 г., после присоединения еще одной молекулы
глюкозы D) образуется полициклическая
группировка E), придающая продуктам
неферментативного взаимодействия
глюкозы с белками характерную окраску
жареного мяса
51
Самый доступный для исследования
белок человеческого организма —
гемоглобин.
Известно, что кроме основной
разновидности гемоглобина существует
несколько дополнительных, слегка
отличающихся по составу и
присутствующих в крови в очень небольших
количествах. В состав одной из них — так
называемой фракции А 1с — входит
глюкоза.
Гемоглобин А1с оказался в центре
внимания в 1976 г., когда группа
американских биохимиков во главе с Э. Серами
обнаружила, что при снижении
толерантности к глюкозе содержание этой
фракции гемоглобина в эритроцитах
возрастает. Естественно, возник вопрос:
почему? Ведь не ради того только, чтобы
врачам было удобнее выявлять
потенциальных диабетиков?
Дело оказалось в том, что
химические свойства глюкозы не
исчерпываются теми, что позволяют ей
участвовать в ферментативных реакциях,
необходимых или выгодных живому
организму. Есть у глюкозы, кроме них, и
такое свойство: ее карбонильная группа
может сама по себе, без всякого участия
ферментов, вступать в реакцию с
белками — гликозилировать их. И вступает
(см. схему на с. 51).
Если бы дело ограничивалось одним
гемоглобином, это было бы еще
полбеды: гликозилированный гемоглобин
А1с не теряет способности выполнять
свою главную функцию — переносить
кислород. Но гемоглобин — лишь одна
из жертв такого гликозилирования.
У диабетиков, как оказалось, повышено
гликозилирование и других белков,
связанных с выполнением тех самых
функций, которые при диабете нарушаются.
Так, присоединение глюкозы к
альбумину, основному белку плазмы крови,
приводит к усилению его сорбции
почечными мембранами и нарушению их
фильтрующих свойств. Сшивание
глюкозой молекул коллагена, основного белка
межклеточной среды, приводит к потере
эластичности соединительной ткани,
сухожилий, кожи; кроме того,
гликозилированный коллаген активирует
тромбоциты — клетки крови, участвующие
в ее свертывании, что ведет к
тромбозам. При гликозилировании некоторых
других белков замедляется выведение
из крови жиров, что вносит
дополнительный вклад в часто встречающуюся
при диабете гиперлипидемию —
существенный фактор развития
сердечно-сосудистых заболеваний. Гликозилирован-
ные белки мембран нервных клеток
воспринимаются иммунной системой как
чужеродные и атакуются защитными
клетками, что оборачивается
повреждением мембран...
Все это очень быстро выводило бы
из строя любой организм, если бы не
одно важное обстоятельство. Глюкоза
может существовать в двух формах:
карбонильной и циклической (см. схему
слева вверху). Во втором случае ее
карбонильная группа образует
внутримолекулярную связь с гидроксилом — такая
форма глюкозы для белков безопасна.
В водном растворе обе формы
находятся в равновесии, и только 0,001 %
молекул несет вредоносный свободный кар-
бонил. Из всех многочисленных
гексоз — углеводов, имеющих формулу
СеН^Об,— именно у глюкозы самая
низкая доля карбонильной формы в
водном растворе. Видимо, поэтому именно
глюкозу эволюция отобрала из всех
гексоз на ту важную роль, которую она
играет в организме.
Вообще говоря, к аналогичным
последствиям может приводить взаимодействие
с белками не только гексоз, но и других
альдегидов. Но лишь глюкоза
присутствует в организме в достаточных
количествах для того, чтобы эти последствия
становились заметными.
(Есть, правда, еще один такой
случай — действие уксусного альдегида,
который образуется в организме из
этилового спирта: ацетальдегид весь
находится в карбонильной форме. И не
случайно последствия алкоголизма во
многом сходны с возрастными и
диабетическими нарушениями.)
Неферментативное гликозилирование
белков, как теперь стало ясно, играет
столь важную роль в развитии вредных
последствий гипергликемии,
возникающей при снижении толерантности к
глюкозе, что этой проблеме был посвящен
созванный в 1980 г. в США
специальный симпозиум. В нем участвовали
врачи, биохимики и... специалисты по
пищевой технологии. Это своеобразное
сочетание объясняется тем, что
неферментативное гликозилирование белков —
давно известная реакция,
происходящая при кулинарной обработке
пищевых продуктов: поджаривании, варке
и т. д.
Не раз яспог.тчнг— -~ .i-rv/- ;—Мпозиу-
ме статью биохимика Майара, опубли-
52
кованную еще в 1912 г. под названием
«Реакция аминокислот с сахарами:
биологические последствия». Статья
появилась слишком рано, чтобы привлечь
внимание медиков, зато ее высоко
оценили пищевики. В результате вещества,
которые образуют столь ценимую нами
поджаристую корочку на поверхности
хлеба или бифштекса, до сих пор
именуются в науке продуктами Майара.
Это название получили и соединения,
возникающие тем же путем, но без
всякого поджаривания, в живом организме.
К ним принадлежит, например, конечный
продукт гликозилирования белков (см.
схему, 5), придающий характерный цвет
жареному мясу и буроватый оттенок —
коже диабетиков и людей преклонного
возраста. Разница лишь в том, что при
температуре приготовления жаркого
такие продукты образуются за
какой-нибудь час, а при температуре
человеческого тела для их накопления в
заметных количествах требуются десятки лет.
При сниженной толерантности к
глюкозе, когда ее среднее содержание
повышено, этот процесс идет быстрее, но и
при минимальных переносимых
организмом ее концентрациях он не
прекращается.
Вот так и получается, что вещество,
необходимейшее для
жизнедеятельности, в то же время неизбежно приводит
к ее расстройству!
Справедливости ради, надо сказать,
что глюкоза — далеко не единственный
такой пример. Если уж на то пошло,
то главный враг любого организма —
кислород: вред, приносимый его
активными формами, играет, по мнению
многих исследователей, ведущую роль в
старении. А полиненасыщенные жирные
кислоты, получившие название
незаменимых? Незаменимы они потому, что не
синтезируются в организме и, будучи
необходимой составной частью
клеточных мембран, обязательно должны
поступать с пищей. Но именно их диви-
нилметановые группировки, обладая
высокой способ ностью к
неферментативному взаимодействию с кислородом,
оказываются главной причиной
разрушения этих мембран. А катехолами-
ны — адреналин, норадреналин,
дофамин? Да, конечно, это важнейшие
средства общения между клетками,—
но из-за своей непреодолимой
склонности к окислению они же становятся
соучастниками в развитии сердечной
недостаточности, паркинсонизма,
старческого слабоумия.
Множество внутренних врагов
содержит живой организм не только на
молекулярном, но и на других уровнях
своей организации. Среди генов есть
такие, которые, будучи необходимыми
во время эмбрионального развития или
при регенерации тканей, в
определенных условиях вызывают рак. Среди
клеток есть такие, которые, будучи
предназначены для борьбы с опухолями или
микробами, способны разрушать
нормальные ткани: не было бы таких клеток,
не было бы и астмы, ревматизма, многих
других болезней. Такие же (а во многих
случаях — эти же самые) внутренние
враги приводят и к старению.
До понимания всех процессов и
механизмов старения пока еще далеко. Но
в медицине нередко случается так, что
полезные практические рекомендации
появляются задолго до того, как станет
ясна суть болезни. Давно существует
и надежный способ ослабления
пагубных последствий зависимости обмена
веществ от глюкозы — он был известен
еще древним грекам.
Здесь не место разбираться, почему
и как общая культура человека
оказалась оторванной от культуры
физической и почему отсутствие последней
далеко не всегда и не всеми
расценивается как ущербность первой. Но то,
что это произошло,— факт. Для его
констатации появился и все шире
используется специальный термин —
гипокинезия, недостаток движений.
Опасность эту человечество начало
осознавать лишь в последние десятилетия.
И только совсем недавно на страницах
таких специальных журналов, как
«Diabetes» и «Diabetologia», стали
появляться, и все чаще, статьи о влиянии
физических нагрузок на обмен глюкозы.
Вот один из простых, но впечатляющих
экспериментальных результатов: степень
толерантности к глюкозе, оказывается,
пропорциональна максимальной
способности к совершению физической
работы-
Древние греки этого не знали. Но
уже две тысячи лет назад они не
поленились выбить на камне:
Хочешь быть здоровым — бегай!
Хочешь быть красивым — бегай!
Хочешь быть умным — бегай!
53
Доходная безотходность
Призывы к созданию
безотходных и малоотходных
производств не всегда выходят за
рамки благих пожеланий. Причина:
не разработаны количественные
оценки выгоды, которую оно
принесет. Вороши ловградский
экономист А. Н. Тараненко
(«Проблемы социальной
экологии», Львов, 1986, ч. 2, с. 171)
сделал существенный шаг в этом
направлении, рассчитав доход,
который приносит очистка
выбросов коксохимических
предприятий только благодаря
меньшей коррозии аппаратуры.
Цифры получились внушительные:
снижение содержания оксидов
серы даже не до идеального,
а до «оптимального» уровня
позволяет уменьшить затраты
на текущий ремонт на 27,5 %,
на капитальный же на 30,6 %.
Представляете, что получится
если по всему народному
хозяйству эти относительные
величины превратятся в абсолютные,
выражаемые в рублях?
Мир начинает трезветь
Алкогольный бум,
обрушившийся на человечество в 60—70-х
годах, похоже, начал идти на
спад. В большинстве стран,
по данным справочника
«Народное хозяйство СССР за 70 лет»
(М.: Финансы и статистика,
1987, с. 693) потребление
спиртного в 1985 и 1986 гг. было
ниже, чем в 1980-м. Исключение
составила Турция, однако
изрядный относительный прирост
A литр абсолютного спирта на
среднего жителя в 1985 г.
против 0,7 л в 1980) не может
заслонить того, что эта
мусульманская страна остается одной из
трезвейших. На фоне
небольшого спада виновкушения в таких
традиционно «пьющих»
государствах, как Франция, Италия,
США, особенно впечатляет
почти 50-процентное снижение (с
8,4 до 4,3 л), которого
добилась наша страна всего за два
года после 1984 г. Ныне
официально зафиксированное
потребление алкоголя в СССР
приближается к уровню 1960 г.
Досье на алкоголь
У больных гастритом при
употреблении крепких алкогольных
напитков развиваются более
значительные повреждения
слизистой оболочки желудка, чем
у здоровых людей.
Даже недлительное
употребление алкоголя человеком, не
приводящее к развитию
патологического пристрастия, вы зывает
перестройку синтеза, секреции
и обмена катехоламинов —
медиаторов, играющих важнейшую
роль в жизнедеятельности
организма.
Нарушения детородной функции ( самопроизвольные
выкидыши, преждевременные роды, рождение функционально
незрелых детей ) могут наступить, даже если мать злоупотребляла
алкоголем на протяжении всего 2—3 лет.
Обследование, проведенное в ЧССР, показало, что дети
отцов-алкоголиков вдвое чаще обычного подвергаются травмам,
попадают в больницы, в шесть раз чаще обращаются за
психиатрической помощью.
По данным отечественных наркологов, у женщин
дальневосточного региона наблюдается более злокачественное течение
алкоголизма.
Западногерманские исследователи считают, что низкое
потребление пива на северо-западе ФРГ по сравнению с другими
районами объясняется традиционно высоким потреблением здесь
чая, связанным с особенностями широко распространенного в
этих местах с XVI века пуританства.
Характерные черты личности алкоголика — стремление скрыть
свою склонность к злоупотреблению алкоголем и представить
себя в положительном свете — объясняются нравственной
деградацией больных, у которых выходят на первый план
эгоистические побуждения.
По материалам реферативного журнала
«Наркологическая токсикология»
Газ из почвы
Издавна считалось, что
углеводородное горючее создается
природой в глубоких недрах
Земли, в недоступных человеку
толщах пород... Вот что, однако,
показали измерения,
выполненные геохимиками из МГУ
(«Доклады АН СССР», 1987,
т. 294, № 1, с. 212): каждый
квадратный метр обычного
российского чернозема в летнее
время ежечасно выделяет в
результате микробиологических
процессов до миллиграмма
смеси метана, этана и пропана.
Соотношение компонентов в ней
примерно такое же, как в газе,
добываемом из глубинных
источников. Может показаться,
что миллиграмм — это совсем
немного. Но в пересчете на
квадратный километр
получается уже вполне ощутимый
килограмм газа в час, а за сутки —
24 кг. Несколько полновесных
баллонов!
Невезучий танкер
«Maгнум» — громадное судно
дедвейтом около 300 тыс. т,
плававшее под панамеким
флагом, пострадало от бомбежки
около иранского острова Харк.
Повреждения оказались
настолько серьезными, что
владельцы решили продать танкер
на слом. Когда буксир,
ведущий «Магнум» в
Юго-Восточную Азию, достиг Малаккского
■пролива, судно взорвалось
вторично — на этот раз от
воспламенения остатков нефти
в небрежно промытых танках.
Новая авария стоила жизни
семи рабочим, сопровождавшим
корабль. Журнал «Морской
флот» A987, № 8, с. 59)
отмечает, что подобные аварии
танкеров, направляемых на
слом, стали распространенным
бедствием. И жертв они порой
уносят не меньше, чем
катастрофы судов, находящихся в
строю.
Опасный все-таки груз
нефть — даже тогда, когда
ее, казалось бы, на борту нет.
Усыхают нормы усушки
Мясо, загруженное в
морозильник, «худеет», теряя часть массы
из-за испарения влаги. Опыты
по измерению процента такой
усушки, в которых
использовалось 586 т мяса, показали:
реальный ее размер на 3—10 %
меньше, чем норма, установлен-
К 1994 г. во Франции будет
готова тяжелая ракета-носитель
«Ариан-5», способная выводить
на низкие околоземные орбиты
груз до 20 т. Первый
пилотируемый полет космоплана
«Гермес» возможен в середине
1997 г.
«Аэрокосмическая техника»,
1987, № 8, с. 149
Дракон Восточной Азии представляет собой благодетельное
божественное существо; он производит дождь, вызывает
плодородие почвы и в дальнейшем развитии является символом
власти (...) у китайцев он без крыльев, у японцев — с
крыльями. Дракон европейских натуралистов XVI—XVII вв. возник
под влиянием нахождения крупных ископаемых костей в
пещерах, а отчасти и сказаний, занесенных с Востока.
Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона,
т. 21, с. 97, 1893 г.
ная на большинстве
промышленных холодильников юга
нашей страны («Холодильная
техника», 1987, № <>, •. 16).
О том, насколько щекотлив этот
момент в торговой практике,
говорить не преходится,
известно же присловье* естественная
убыль — естественная прибыль.
Новые нормы усушки,
введенные после этого исследования,
позволяют в иных случаях
сэкономить на тонне мяса до
сотни рублей. Сэкономить,
разумеется, государству.
Впервые в истории
Соединенного Королевства
Впервые в истории
Соединенного Королевства Великобритании
и Северной Ирландии жители
и гости указанного государства
отдали предпочтение не пиву в
жестяных банках, а шипучим
безалкогольным напиткам в той
же упаковке. В минувшем году
продажа того и другого
составила соответственно 2218 и
2232 тысяч банок. Отметив сей
отрадный факт, журнал
«Packaging Week» A987, т. 3, № 22)
сообщил, что тенденция
нарастает и что успеху шипучки в
консервной банке способствует
сеть торговых автоматов,
продающих воду в охлажденном
виде.
Рано или поздно, но
присмотревшись к чужому опыту,
и мы начнем выпускать
разные газированные напитки в
жести.
Цитата
Логика исследования имеет
только один способ
материализации — через личность
исследователя, точнее, через его
научное любопытство. Нет
любопытства — нет и
исследователя. Есть чиновник,
стрелочник, винтик. В «лучшем»
случае — «интеллектуальный лакей
в эпоху умственного
феодализма», как эмоционально
выразился Н. Винер. Однако «феодалов»
в рамках научной иерархии
куда меньше, чем возможных
точек соприкосновения с
неизвестным, а «лакеям»
самостоятельность не рекомендуется. Отсюда
низкая продуктивность
«заорганизованной» или
«сверхорганизованной» науки... Это убивает
инициативу «вассала», он же
чернорабочий науки, гасит
личный компонент интереса, и
наука начинает задыхаться, ибо те,
в работе которых собственный
интерес отсутствует, развивать
фундаментальную науку
неспособны, а сделать все сами
руководители также не в
состоянии.
Л. ЦЮРУПА. Что такое
наука «фундаментальная»?
«Дальневосточный ученый»,
№32, 5 августа 1987 г.
Что мы едим
Диета и обмен веществ
Кандидат медицинских наук
М. М. ГУРВИЧ
Среди самых распространенных болезней
обмена веществ — ожирение, сахарный
диабет и подагра. Об ожирении мы уже
рассказывали; остановимся теперь на двух
последних заболеваниях, весьма, к
сожалению, распространенных. Для них, как,
впрочем, и для ожирения, характерна
зависимость от питания. Иными словами, с
помощью правильно выбранной диеты
заболевание во многих случаях можно
перевести в более легкую форму,
предупредить обострение.
Важное предварительное замечание: среди
больных с расстройствами обмена веществ
есть немало людей с недостаточной силой
воли, допускающих излишества в еде. Как
назло, страдающие ожирением чрезмерно
увлекаются мучными и жирными блюдами;
среди больных подагрой излишне много
любителей мясной пищи и поклонников
Бахуса. Что касается сахарного диабета, то
именно он то и дело обнаруживается у
сладкоежек, способных за один присест
уничтожить полдюжины пирожных или коробку
шоколадных конфет...
Из серии «Диетология для всех». Предыдущие
статьи — в № 2, 8, 12 за 1986 г., № 9 за 1987 г.
За благозвучным названием diabetes mellitus
скрывается тяжелое заболевание,
сказывающееся на самочувствии и трудоспособности,
способное вызвать серьезные осложнения.
Правда, на ранних стадиях заболевание
может протекать почти бессимптомно, и
нередко бывает так, что лишь анализ крови
выявляет неблагополучие с обменом веществ.
И как раз на ранних стадиях содержание
сахара в крови зачастую можно
нормализовать только диетой, без лекарств. А в тех
случаях, когда лекарства необходимы,
правильно составленная диета позволяет
заметно сократить их прием. Во всяком случае,
врачи всегда стремятся перенести центр
тяжести с медикаментов на диету. Чтобы
понять ее суть — несколько слов о самом
заболевании.
При сахарном диабете из-за недостатка
в организме гормона поджелудочной железы
инсулина нарушается обмен веществ в целом,
а особенно углеводный обмен. Углеводы,
всасывающиеся из пищеварительного тракта,
усваиваются не полностью и скапливаются
в крови. Сахар может появиться и в моче,
где его не должно быть вовсе. Основные
симптомы диабета: чрезмерная жажда,
учащенное и обильное мочеиспускание,
неутолимое ощущение голода, зуд кожи, общая
слабость.
Чтобы нормализовать уровень сахара в
крови, врачи прежде всего ограничивают
количество углеводов в рационе, а при
необходимости назначают и препараты,
регулирующие обмен веществ. Примерно
каждому третьему больному достаточно лишь
строго соблюдать назначенную врачом диету.
..**-
Вот основные правила питания при
диабете: меньше углеводов, в первую очередь
легкоусвояемых, ниже калорийность рациона
(особенно при избыточной массе тела),
больше витаминов, жестче режим питания.
Надо стараться изо дня в день есть в одни
и те же часы, 5—6 раз в сутки, не допуская,
однако, переедания. Лечащий врач должен в
каждом случае учесть помимо уровня сахара
в крови характер работы пациента, его
энерготраты, особенности течения болезни.
Мы же дадим здесь общие рекомендации.
Прежде всего при сахарном диабете
резко ограничиваются или исключаются все
продукты, которые содержат легкоусвояемые
и быстро всасывающиеся углеводы: сахар,
конфеты, варенье, кондитерские изделия, а
также изюм, виноград и инжир, поскольку
они весьма богаты глюкозой, а она, как
и сахароза, быстро всасывается из
кишечника в кровь. В ограниченном количестве
можно употреблять такие овощи, как
картофель, свекла, морковь (количество зависит
от суточной нормы углеводов, согласуйте
его с лечащим врачом). Без особых
ограничений в рацион включают свежие огурцы,
цветную и белокочанную капусту, салат,
кабачки, баклажаны. Полезны также петрушка,
укроп, другая зелень.
Один из наиболее распространенных
заменителей сахара — это ксилит,
получаемый при переработке растительного сырья.
По сладости примерно равный
обыкновенному сахару, он не оказывает
существенного влияния на уровень сахара в крови
больных диабетом. Надо принять во внимание,
что суточная доза ксилита не должна
превышать 30—35 г, иначе может наступить
расстройство пищеварения.
Ну а как фруктоза, фруктовый сахар?
Его вполне можно использовать при
сахарном диабете легкой и среднетяжелой
формы, но лишь в ограниченном количестве.
Например, при легкой форме допустимо
40—45 г фруктозы, понятно, при условии
хорошей переносимости; большие количества
фруктозы могут повысить уровень сахара
в крови.
Хлеб в рацион можно включать и
ржаной, и пшеничный. Бели лечащий врач
рекомендует диету, содержащую, например,
300 г углеводов, то примерно 130 г из них
можно получить с хлебом, а остальные
170 — с овощами и крупами. Отдавайте
предпочтение белково-отрубяному хлебу с
уменьшенным содержанием углеводов.
Часто спрашивают — а можно ли при
сахарном диабете есть мед? Против меда
в небольшом количестве (по чайной ложке
2—3 раза в день) возражений обычно не
бывает...
О витаминах больным надо позаботиться
особенно. Полезны овощи, свежая зелень,
яблоки, черная смородина, отвар шиповника,
дрожжевой напиток, а также натуральные
фруктовые соки, приготовленные на
ксилите. Если же соки сделаны с добавлением
сахара — то лишь в ограниченном
количестве и с разрешения врача.
Что касается настоев и отваров
различных растений, то это, конечно, уже не
диетотерапия, а фитотерапия. Она весьма
полезна именно при тех формах диабета,
которые успешно лечатся с помощью диеты;
впрочем, ее назначают нередко и наряду
с химическими препаратами. Используют,
например, настой из листьев черники,
собранных в мае-июне, отвары листьев бузины
черной и крапивы двудомной. Из народной
медицины пришел рецепт настоя овса: 100 г
зерен на 3 стакана воды, принимать по
половине стакана 3—4 раза в день до еды.
Или такой рецепт: в день по 3—4
столовые ложки свежих ягод лесной земляники.
Годятся и сушеные ягоды, и даже листья —
в виде настоя...
Тут трудно определить, где кончается
диетотерапия и начинается фитотерапия. Во
всяком случае, если такие рецепты вас
заинтересуют, загляните в «Справочник по
лекарственным растениям (фитотерапия)»,
выпущенный издательством «Медицина» в
1984 г. (авторы С. Я. Соколов и И. П. За-
мотаев).
. И последнее. Для больных диабетом
выпускают специальные продукты, например
конфеты, печенье, варенье. Меня нередко
спрашивают — а здоровым людям эти
продукты не вредны? Нет, конечно, но
употреблять их подолгу я бы не советовал:
в этом просто-напросто нет смысла.
Перейдем теперь к подагре, возникающей
не только из-за наследственной
предрасположенности, но и вследствие чрезмерности
в питании — обильного употребления
мясной пищи, пристрастия к алкоголю.
Нарушение обмена веществ при подагре
ведет к отложению мочекислых солей (ура-
тов) в суставах, хрящах, сухожилиях и
других тканях. Наиболее типично отложение
солевых кристаллов в суставах большого
пальца ноги, что сопровождается, как
правило, острыми болевыми приступами. Один
из врачей прошлого века писал:
«Представьте себе, что ваши суставы зажаты в тиски,
которые, завинчиваясь, сжимают их до такой
степени, что вы не в состоянии более
терпеть,— и вы получите представление о
ревматической боли; но поверните винт в тисках
еще раз — и перед вами картина
подагрической боли». Впрочем, иногда болезнь
протекает без выраженных приступов, но с
постепенной деформацией суставов и
нарушением их подвижности.
Диетическое питание при подагре имеет
целью уменьшить содержание в организме
уратов и мочевой кислоты. Один из
главных ее источников — это так называемые
пуриновые основания, которые присутствуют
во многих продуктах питания.
Что полезно при подагре? Все продукты,
бедные пуринами. А именно: молоко, сыр,
яйца, картофель, морковь, салат, хлеб,
крупы, фрукты, орехи.
Что вредно при подагре? Все продукты,
богатые пуринами: мясо, печень, почки, рыба,
мясные и рыбные консервы, бульоны,
грибы, горох, бобы, фасоль, чечевица. Их надо
исключить из рациона или резко
ограничить. Замечу, что при варке мяса до
половины пуриновых основании переходит в
бульон, поэтому если уж есть мясо, то
лучше — в отварном виде. Но в любом случае
блюда из мяса и рыбы, если нельзя от них
отказаться вовсе, включаются в меню не чаще
двух-трех раз в неделю.
Для выведения мочевой кислоты из
организма врачи рекомендуют обильное питье,
до 1,5—2 л жидкости в день (если,
конечно, позволяет состояние
сердечно-сосудистой системы). Можно пить некрепкий
чай, фруктовые, ягодные, овощные соки,
молоко, щелочную минеральную воду
(«боржоми», «славяновскую», «бжни»). Стакан
некрепкого чая или молока полезно
выпивать перед сном. А вот крепкий чай и
крепкий кофе исключаются, их частое
употребление может привести к обострению болей.
Если избыток жидкости полезен, то
избыток поваренной соли, напротив, вреден:
он способствует выпадению уратов в тканях.
Лучше есть пищу несоленую или недосо-
леную. А вот витаминов, особенно С и В|,
должно быть в достатке. Если в рационе
их мало, врач посоветует аптечные
препараты.
Не забудьте, пожалуйста, про молоко,
кефир, простоквашу, творог и другие
молочные продукты, про всевозможные овощи и
фрукты. Вопреки распространенному
мнению, можно есть и помидоры — они
содержат совсем немного пуринов. Если подагра
сочетается с тучностью, полезны
разгрузочные дни — овощные, фруктовые,
молочные, кефирные, творожные A—2 раза
в неделю).
В общем, как нетрудно заметить, при
подагре рекомендуется диета с
вегетарианской направленностью. Кстати, в тех странах,
где питаются преимущественно
растительными продуктами, подагра почти неизвестна.
Правда, там распространены другие, не менее
опасные заболевания. Так что согласуйте
с лечащим врачом свои вегетарианские
ограничения.
Конечно, одной диетой с подагрой не
справиться. Необходима физическая
нагрузка, ведь в подвижных, работающих
суставах соли откладываются реже, чем в
неподвижных. Полезна, как и при сахарном
диабете, фитотерапия, позволяющая вкупе с
диетой свести к минимуму употребление
химических препаратов.
За подробностями отсылаю читателя к
упоминавшемуся уже справочнику, а здесь
назову только одно испытанное средство: настой
листьев брус ники. В аптеке сухие листья
продают в виде брикетов. Одну дольку
залейте стаканом кипящей воды,
настаивайте полчаса, процедите и принимайте по
столовой ложке 3—4 раза в день.
И последнее — касательно алкоголя.
Еще Энциклопедический словарь Брокгауза
и Ефрона сообщал, что при подагре «луч-
ший напиток — вода» и что «спиртные
напитки запрещаются». Добавить к этому
нечего.
58
t Sfrttt«rh>
Рецепты
«растекающегося
камня»
Доктор исторических наук
Ю. Л. ЩАПОВА
Трудно представить себе современный мир
без стекла. Светлые окна домов и экраны
телевизоров, стаканы и люстры,
оптические приборы и эмалированная посуда
прочно вошли в нашу жизнь. И всем этим мы
обязаны тому счастливому озарению,
которое почти 4 тысячи лет назад позволило
древним мастерам создать новый,
неизвестный прежде материал.
ПЕРВОЕ СТЕКЛО
Предшественники стекла появились в
Древнем Египте в IV тысячелетии до н. э. Это
были так называемые самоглазурующиеся,
или египетские, фаянсы.
Вообще говоря, фаянс, или майолика,
в современном понимании этого термина,—
изобретение более позднее: только в
средневековье мастера научились наносить на
поверхность обожженных керамических
изделий специальную глазурь, которая после
обжига превращалась в блестящее
стекловидное покрытие. Однако еще задолго до
этого в Египте была известна технология,
которая позволяла получать похожие
изделия, но не в два приема, а сразу. По этой
технологии изготовлялись знаменитые
египетские изображения священного жука —
скарабеи, разнообразные амулеты и
обереги, фигурки людей — ушебти, которые
египтяне клали в могилы.
Делали все это так. Песок смешивали
с содой или известью, эту смесь
увлажняли, формовали (почти так же, как
современные дети делают из песка куличики)
и обжигали в печи. Жар расплавлял
сравнительно легкоплавкие оксиды натрия и
кальция, выделявшиеся соответственно из
соды (NaL>CO0 и извести (СаСО:1), и они,
выступая на поверхность изделия и
соединяясь с кремнеземом, образовывали
стекловидную пленку. В сущности, это и было
первое настоящее стекло.
На долю соды или извести в таком
фаянсе приходилось обычно 5—6 % массы.
Увеличивая их содержание, можно было
получать более толстый слой глазури,
но при этом детали изображения
сглаживались, оплывали, теряли свою
рельефность.
А если содержание соды доходило до 15—
20 %, то вместо фигурок мастер извлекал
из печи бесформенные капли. Такой
«растекающийся камень» (как называли этот
продукт в Древнем Египте) считался тогда
досадным производственным браком, и
поступали с ним, вероятно, так же, как
поступают с бракованными изделиями и
сегодня: если можно — в переделку, если
нет — на свалку. Действительно, первые
стеклянные слитки встречаются среди брака
древних мастерских, существовавших еще
в III тысячелетии до н. э. Но не одно
столетие понадобилось мастерам, чтобы
увидеть в зтих «отходах» новый материал,
оценить его возможности и найти способы его
обработки.
В этом им помог опыт древних
металлургов, широко применявших литье
расплавленного материала в формы. Оказалось, что
и с «растекающимся камнем» можно
поступать так же. Если растолочь неудавшиеся
59
Составы древних стекол,
нанесенные на график, где
по оси абсцисс отложено
соотношение щелочных
земель и щелочей (RjO:RO),
а по оси ординат —
содержание щелочей (RO),
образуют фигуру, близкую
к гиперболе
в QS 1,0 1J ifi 2,5 40 V *fl \5 SJO
0,5 %0 %5 2,0 2,5 40 3,5 4,0 if 5,0 1?V
Семейство гипербол, описывающих отдельные группы технологически родственных
древних стекол. Пунктирные продолжения кривых
означают, что стекъа соответствующего состава пока не обнаружены
[fbZ
i
V
^П"
■>\
*ea&L
)
Средневековый арабский светильник
с куфической надписью,
расписанный золотом и эмалью
5JJ4
Прозрачные сосуды
с налепами из цветного стекла
Древнеегипетская и римская смальта
бусы, скарабеев или ушебти в порошок,
ссыпать его в тигель и поставить в печь,
такой порошок (сейчас стекловары
называют его фриттой) будет, подобно металлу,
таять и плавиться, а остывая в форме, снова
приобретет свойства твердого тела.
Первыми изделиями из стекла стали
бусы — украшения, известные и любимые с
незапамятных времен. Долгое время их
делали из природных материалов или из
металла, самородного либо плавленого. Самая
первая известная нам стеклянная бусина
принадлежала египетской царице Хатшепсут
A525—1503 гг. до н. э.>: украшенная ее
именем, она была найдена в ее
гробнице. На первый взгляд ничего особенного
эта бусина собой не представляет: не
совсем правильная форма, зеленоватое,
малопрозрачное стекло... Но именно благодаря
ей мы знаем дату рождения египетского
стеклоделия.
Чуть позже, во времена Нефертити и Ту-
танхамона, из стекла уже делали кроме бус
сосуды для благовоний и кубки, кольца и
декоративные вставки, глаза и брови для
погребальных масок. На первых порах подобные
вещи были редкими и драгоценными —
стеклянные бусы, например, носили в Древнем
Египте только члены царских фамилий. Но
впоследствии стеклянные украшения
становятся все более популярными и массовыми,
расходятся по всему свету, достигая со
временем Северного Урала, Дальнего Востока
и Юго-Восточной Азии. На рубеже новой
эры стеклянные бусы считались
драгоценностью только на окраинах населенного
мира, где туземное население охотно
отдавало в обмен на них драгоценные металлы
и камни, меха и пряности.
Расширялась география стекольного
производства: из Египта и Месопотамии оно
проникает на Кавказ и в Рим, в Византию,
Центральную и Северную Европу.
Расширялась и сфера применения стекла: появилась
стеклянная посуда, оконное стекло,
различные поливы и эмали... К середине I
тысячелетия до н. э. стеклоделие уже стало
важной отраслью материального
производства.
СОСТАВ ДРЕВНЕГО СТЕКЛА
Чтобы правильно понять
причинно-следственные связи в истории стеклоделия, нужно
представлять себе и сырьевую базу этого
производства в ту или иную эпоху, и
технологию стекловарения. Важнейший источник
таких сведений — химический состав древнего
стекла, который изучается сейчас с помощью
самых современных методов анализа.
Стекло — это аморфный неорганический
материал, полученный путем сплавления
кремнезема (песка) с легкоплавкими
оксидами щелочных и щелочноземельных металлов
(или свинца — присутствие больших его
количеств характерно, например, для
древнерусских стекол, при изготовлении которых
песок смешивали с суриком). От количества
и соотношения легкоплавких фракций
зависит температура плавления стеклянной
массы: чистый кремнезем плавится при таких
высоких температурах, которые были
недоступны древним мастерам.
Источником соединений щелочных
металлов, или просто щелочей, как их называют
стекловары, были в древности сода и зола.
Сода выше всего ценилась египетская — ее
здесь добывали из озер, самое знаменитое
из которых — Вади Натрум — дало название
и самой соде- (натр), и получаемому из
нее соединению (едкий натр), и позднее —
входящему в их состав элементу натрию.
На египетской соде варили стекло и
римляне, и кельты, и византийцы, и мастера
Северного Причерноморья. Стеклоделы же
Востока и Средней Азии использовали в
качестве щелочи золу растений; позже, в
эпоху средневековья, древесную золу стали
применять в стекловарении и мастера
Средней и Северной Европы.
От использованного сырья зависел состав
древних стекол. Например, египетские
стекла, сваренные на соде, не содержат калия.
В стеклах месопотамских, изготовленных на
золе местных пустынных растений, калий
всегда присутствует, хотя и играет
второстепенную роль. А когда стекловары брали
древесную золу, или поташ (особенной
популярностью пользовалась зола дуба и бука),
то калий, содержащийся в ней в большом
количестве, в стекле оказывался на первом
месте среди щелочей.
Что касается щелочных земель в древних
стеклах, то эта проблема до сих пор
остается предметом дискуссий в специальной
литературе. Одни авторы считают, что
древние стекловары не вводили сознательно
щелочных земель в шихту для изготовления
стекла и что щелочноземельные элементы,
обнаруживаемые в стеклах, попадали туда
случайно, вместе с золой; другие полагают,
что материалы, содержащие щелочные земли,
обязательно входили в древние рецепты
стекла. Вероятно, правильнее вторая точка
зрения, хотя считать ее. доказанной пока
нельзя. Не случайно же, например, древние
стеклоделы особенно ценили песок, который
добывался в устьях рек Бел (на сирийском
побережье) и Волтурно (близ Неаполя) —
именно здесь в песке особенно много
раковин моллюсков, богатых кальцием и
магнием.
Кроме основных материалов,
использовавшихся в стекловарении, применялись еще
и разнообразные экзотические
ингредиенты — такие, например, как козлиная кровь
и даже человеческие эмбрионы (о чем
говорится, в частности, в «Естественной
истории» Плиния Старшего). Однако
воздействие, которое они оказывали на качество
получаемого стекла, существовало,
по-видимому, лишь в воображении древних
стекловаров, и на химический состав стекла они
не влияли.
62
РЕЦЕПТЫ И ТРАДИЦИИ
Химический состав древних стекол — очень
информативный, хотя еще мало
используемый источник, и углубленное его изучение
может оказать важную помощь в решении
проблем истории стеклоделия. Получаемые
таким путем сведения, вписанные в историко-
культурный контекст, позволяют, в
частности, пролить свет на историю
возникновения и распространения различных
традиций стекловарения. Материальным носителем
таких традиций служит рецепт изготовления
стекла — правила соединения основных стек-
лообразующих материалов.
Важное значение имеет, например,
содержание и соотношение в составе стекла
щелочей и щелочных земель. Изучение более
2000 опубликованных анализов древних
стекол (с учетом «угара» — изменения
содержания компонентов в ходе варки стеклянной
массы) показывает, что при составлении
шихты древние стекловары
руководствовались определенными, относительно
постоянными и предельно простыми нормами и
соотношениями. Сырье, содержащее щелочи
и щелочные земли, обычно бралось в
пропорции 1:2, 1:3, 2:3, 2:5 и т. д. (всего таких
рецептурных норм в древнем стеклоделии
использовалось 14); отклонения от этих
пропорций, как правило, незначительны и не
превышают 10 %. Приверженность к тому или
иному традиционному рецепту, как и к
традиционным видам сырья, очевидно, более всего
объединяла мастеров-стекловаров,
заставляла их ощущать свою принадлежность к
определенному сообществу, а возможно, и к
определенной школе.
Наиболее наглядно эти соотношения
выступают, если представить их графически,
отложив по оси абсцисс соотношение щелочных
земель и щелочей (P20:RO), а по оси
ординат — содержание щелочей (RO). При
этом весь массив древних стекол образует
фигуру, которую в самом общем виде можно
описать как гиперболу Aна с. 60). Однако
гораздо лучшее приближение к конкретным
данным получается, если разделить весь этот
массив на группы технологически
родственных стекол, соответствующих той или иной
традиции стекловарения. Тогда каждая такая
группа образует свою гиперболу B).
Система древних стекол, представленная в
таком виде, позволяет установить наличие (или
отсутствие) генетической связи между теми
или иными школами в стекловарении, а также
вводить в уже известный и упорядоченный
массив новые данные, надежно и
относительно точно их интерпретировать.
Вот лишь один пример. Не так давно
в «Химии и жизни» была опубликована
статья о киммерийском стекле A986, № 4).
Автор ее обнаружил, что киммерийские бусы
изготовлялись на рубеже II—I тысячелетия
до н. э. из стекла, рецептура которого не
была известна ни в Египте, ни в
Месопотамии, и сделал единственно возможный
вывод: открыта новая школа в стеклоделии.
Но исторических связей этой школы и ее
корней эти наблюдения сами по себе не
раскрывали.
Если же составы киммерийских бус ввести
в упорядоченный массив данных, о котором
идет речь, то они расположатся в верхней
части той кривой, среднюю часть которой
занимают стекла приблизительно того же
времени, условно называемые финикийскими.
Однако это стекла натриевые, для них
источником щелочи служила сода. Киммерийское
же стекло относится к классу калиевых, для
него источником щелочного сырья была
зола от сжигания растений. Того же —
растительного происхождения была щелочь,
которой пользовались в древнейшем очаге
стеклоделия — Месопотамии (и не только в
стекловарении, но и для стирки и мытья вместо
мыла, да и в других случаях), но здесь это
была зола солончаковых трав, содержащих
очень мало калия.
По-видимому, существуют некие
неизвестные нам еще звенья эволюции, которые
должны связывать киммерийское стекло, с одной
стороны, с древнейшим месопотамским и
с другой — с предполагаемым финикийским.
Раскрыть эти связи, как мы надеемся,
позволят новые сведения о химии древнего
стеклоделия и о технике изготовления
изделий.
Немало превращений претерпело стекло за
четыре тысячи лет, прошедшие со времени
первого знакомства человека с
«растекающимся камнем». В изучении долгой и
сложной биографии этого замечательного
материала искусствоведам, историкам,
археологам оказывают неоценимую помощь химики
и технологи.
63
Первый коррозионист
Фемистокл
Теории коррозионных процессов,
обоснованные методы защиты от коррозии — все это
было разработано лишь в нашем столетии.
Однако исключительное влияние коррозии на
разные стороны человеческой деятельности
сказывалось многие века. Даже в древности
люди, которые изготовляли металл или же
по роду своей деятельности работали с ним,
искали, находили и с несомненной пользой
для дела применяли антикоррозионные
приемы.
Одно из самых ранних в истории
упоминаний о разумном и эффективном
применении противокоррозионных мероприятий
относится к греко-персидским войнам E00—
449 годы до н. э.). Персы со своими
огромными армиями и могущественным
флотом порабощали греческие города и
поселения. На юге Древней Греции развернулась
борьба за независимость. Саламинекое
морское сражение 28 сентября 480 г. до н. э.
стало поворотным пунктом в этой борьбе,
которую возглавили Афины и Спарта.
350 легких греческих трирем, которые
отличались быстротой хода, маневренностью и
легкостью разгона, нанесли поражение
превосходящим силам противника: персидский
флот насчитывал свыше 800 значительно
более тяжело вооруженных и крупных
кораблей. Греки таранили и брали на абордаж
вражеские суда. Персы, которых возглавлял
сам царь Ксеркс, в беспорядке отступили,
потеряв свыше 200 боевых единиц.
История донесла до нас имя человека,
чьи предусмотрительность и стратегический
гений во многом предопределили успех
греков. Фемистокл, афинский архонт и стратег
соединенного флота греческих городов, сумел
одержать верх над сторонниками
сухопутных военных действий и убедил афинян
вложить все силы в создание сильного
военно-морского гребного флота. Под его
руководством быстро строились триремы —
трехъярусные гребные суда на 150—170 весел
длиной 4—4,5 м, расположенных в три ряда
один над другим. Кроме того, на триремах
ставили еще и паруса, а на корпусе под
водой был таран — чтобы топить
неприятельские суда. Между, прочим, греческие
гребные суда при их легкости и
маневренности были не такие уж маленькие: длина
40—45 м, ширина до 6 м, осадка до 2,5 м.
В общем, это было последнее слово морской
техники тех времен. Подводную часть трирем
даже обшивали медными листами.
Еще древние столкнулись с обрастанием
подводной части морских судов — отложением
толстых (до 30—40 см) слоев, образованных
поселениями водных организмов-обрастате-
лей, в число которых входят
микроорганизмы, водоросли, моллюски, губки и т. д. Из-за
обрастания корабли резко (на 30—40 %)
теряли скорость хода. Эмпирически было
найдено средство против обрастания — медная
обшивка. Сейчас механизм действия такой
защиты предельно ясен: в морскую воду
переходят ионы меди, которые токсичны для
большинства обрастателей. Понятно, древние об
этом знать не могли, но медные листы
помогали.
В V веке до н. э. не только оружие, но
и гвозди, которыми медную обшивку
прибивали к корабельным доскам, уже делали из
нового для тех времен, самого прочного
металла — железа. И это, как ни странно,
64
порождало новую техническую проблему.
Гвозди, которые были заведомо прочнее
бронзовых, быстро разрушались в морской
воде, медные листы провисали и тормозили
движение пуще отложений, для защиты от
которых обшивка была придумана.
И опять заметим, что механизм этого
явления, простой и понятный ныне, не мог
быть известен ни персам, ни грекам.
Дело в контактной коррозии — процессе
преимущественного разрушения в
контактирующей паре металла с более
отрицательным потенциалом (в морской воде
потенциал железа примерно —0,255 В, а меди —
около +0,151 В). При контактной
коррозии большое значение имеет соотношение
поверхностей, образующих гальванопару,
то есть меди и железа: на большой
поверхности медных листов (катодах)
легко идет восстановление растворенного в
морской воде кислорода:
02+4Н20+4е -*4(ОН)~.
В результате сильно возрастает отток
электронов со сравнительно малой анодной
поверхности и железные гвозди быстро
растворяются:
Fe — 2e~^Fe2 +.
Летописи приписывают Фемистоклу,
который был, несомненно, одним из самых
одаренных и образованных людей своего
времени, изобретение зашиты от
контактной коррозии железных гвоздей в
медной обшивке. По его указанию при
строительстве судов гвозди предварительно
погружали в расплавленный свинец.
Освинцованные, они значительно лучше и надежнее
держали обшивку. И это, кстати, одна из
важных причин, почему греческие триремы
так превосходили персидские суда в
скорости и маневренности.
Должно быть, изобретение Фемистокла
былоА(основано на чистой эмпирике, на
случайном наблюдении. Сегодня же нам
понятно, что свинец, у которого в морской
воде электрохимический потенциал
(—2,88 В) значительно отрицательней, чем
у железа, принимает поначалу
коррозионный «огонь» на себя: разрушаясь,
защищает железо. Окисляясь дальше, свинец
покрывается малоэлектропроводными
окислами, что усиливает его защитное
действие.
В наши дни контактная коррозия не
меньше, а значительно больше, чем в древние
времена, угрожает конструкциям, собранным
из разных металлов и работающим в
электропроводных средах — воде, влажной
атмосфере, различных технических
жидкостях. Особенно важна защита от нее по-
прежнему в судостроении и в авиации,
где применяются металлы, обладающие
особенно отрицательными потенциалами:
алюминиевые сплавы становятся анодами
при сопряжении с большинством других
металлов практически во всех средах.
Как же предотвращают контактную
коррозию в наше время?
Лучше в кострукциях вообще избегать
гальванопар. Если же они неизбежны,
подбирают совместимые металлы, с
близкими, насколько это возможно,
электрохимическими потенциалами в той среде, где
конструкции предстоит работать. Или же
добиваются полной электрической изоляции
одного металла от другого — чтобы
исключить контакт, а следовательно, и
контактную коррозию. Но и это не всегда
возможно. Так что конструктору приходится одно
за другим перебирать средства из
антикоррозионного арсенала.
Прежде всего следует избегать, опасного
с точки зрения контактной коррозии
сочетания малого анода с большим катодом.
По возможности надо увеличивать
расстояние между деталями из разных металлов
в электропроводной среде. Избегают
сопрягать гальванопары с пористыми,
поглощающими влагу материалами. Весьма
эффективны покрытия, полностью изолирующие
контактирующие поверхности от
электропроводной среды. Ну а если все эти способы
по каким-то причинам неприменимы,
приходится, увы, закладывать в конструкцию
солидный избыток анодного металла —
прибавку на коррозию.
Справедливости ради надо напомнить,
что техника XX столетия сумела извлечь
определенную пользу из контактной
коррозии — она лежит в основе широко
применяемой протекторной защиты металлов:
более ценный металл, более ответственную
деталь защищают металлическим анодом или
анодным покрытием. Впрочем, это хорошо
известно.
А обрастание кораблей и сейчас
серьезная техническая проблема. Теперь
корабли медными листами не обшивают, но
наносят на подводные части особые краски,
которые в морской воде выделяют
ядовитые для обрастателей ионы (меди, ртути)
или органические соединения. В общем,
принцип остался прежним.
Что же касается Фемистокла, то его
вполне справедливо можно считать первым
известным нам инженером-коррозионистом
в истории материальной культуры
человечества.
Доктор технических наук
А. В. ШРЕЙДЕР
3 «Химия и жизнь» № 4
65
Пути к найлону
Доктор технических наук
М. А. СОКОЛОВСКИЙ
Есть своя точка отсчета и у найлонового
века. Если, конечно, под этими словами
понимать не то, что вкладывают в них
Эльза Триоле, другие публицисты и
литераторы, а историю синтетических
полимеров.
В последний день февраля 1935 г.
в одной из исследовательских
лабораторий химической корпорации «Дюпон»
тридцативосьмилетний американец
Уоллес Хьюм Карозерс синтезировал
высокомолекулярное соединение из группы
полиамидов. Синтез шел в две стадии:
сначала в реакции адипиновой кислоты
и гексаметилендиамина был получен
продукт, названный в дальнейшем солью
АГ. При нагревании этой соли
образовывался один из самых известных волокно-
образующих полимеров, названный
найлоном.
Этимология названия известна: в
нем — первые буквы двух столиц, Нью-
Йорка и Лондона.
Не так широко известна, у нас во
всяком случае, деятельность создателя
найлона. И уж совсем мало кто знает,
что один из путей, приведших в конце
концов к синтезу найлона, начинался в
нашей стране.
ПУТЬ, БЛЕСТЯЩИЙ
И ТРАГИЧЕСКИЙ
Создатель найлона родился 27 апреля
1896 г. в семье учителя. С ранних
лет выделялся блестящими
способностями. Преподавательской работой
впервые занялся в возрасте 19 лет, будучи
студентом и только-только закончив
колледж. В колледже и преподавал, пройдя
конкурсный отбор. Год спустя Карозерс
из преподавателя вновь превратился в
студента — совершенствовался в химии
в университете штата Иллинойс. Еще в
студенческие годы опубликовал
несколько научных статей о природе
двойных связей в органических
соединениях. ■
В 1922 г. в том же Иллинойском
университете Карозерс уже читает
лекции по химии. Через четыре года весьма
престижный Гарвардский университет
избирает Карозерса преподавателем
органической химии. А еще два года спустя
в его судьбе происходит неожиданный
поворот. Человек, чья
профессорско-преподавательская карьера складывалась
столь удачно, оставляет университетские
лаборатории, приняв предложение
крупнейшего химического концерна «Дюпон»
возглавить лабораторию органической
химии.
Карозерса, как считают его биографы,
прельстили почти неограниченные
возможности выбора тем для исследования
и прекрасное по тем временам
оснащение лаборатории. Концерн, наживший в
годы первой мировой войны многие
миллионы на бездымном порохе, а теперь
стремившийся к первенству в
производстве других полимерных материалов,
мог это себе позволить.
У неожиданной на первый взгляд
перемены в жизни Карозерса были и чисто
психологические причины. По отзывам
людей, близко знавших его, Карозерс
был чрезвычайно впечатлительным и
довольно застенчивым человеком. Он мог
быть блестящим собеседником в узком
кругу друзей, но нередко терялся,
становился молчаливым и замкнутым в
большом обществе. Поэтому лекции
требовали от него значительных «усилий
преодоления». Из-за этого, как ему
казалось, он с меньшей отдачей служит
науке, и дважды заманчивые (оснащен*-
ность, свобода выбора) предложения
фирмы «Дюпон» казались еще более
привлекательными, поскольку позволяли
отныне не разбрасываться, служить только
науке.
Чем это кончилось, известно, Карозерс
покончил с собой 29 апреля 1937 года,
через два дня после очередного — всего
лишь сорок первого дня рождения. Он
не увидел дочери, родившейся уже после
гибели отца, не увидел промышленных
установок по синтезу найлона — первая
из них была пущена осенью 1939 г.
Причины его гибели так и остались
неизвестными, но он успел пережить
прекрасные часы озарений, больших
открытий, найти новые пути в химии
высокомолекулярных соединений, которая
как иследователя привлекала его больше
всего.
66
Напомним, что полимеры получаются
в реакциях двух типов: полимеризации
или поликонденсации. В первом случае
исходное вещество — мономер, в
молекуле которого есть ненасыщенные
двойные связи, способные рваться под
влиянием тех или иных воздействий
(температура, излучения, химические агенты).
При этом из множества небольших
однотипных молекул образуются большие,
подобно тому как монолитная стена
складывается из одинаковых блоков.
При этом не образуется никаких
побочных продуктов.
В реакциях же поликонденсации
побочный низкомолекулярный продукт
(чаще всего — вода) образуется
обязательно и может существенно влиять
на ход дальнейшей реакции, а большая
молекула наращивается постепенно,
блок за блоком, причем эти блоки обычно
разных типов. Синтетические
возможности у реакций поликонденсации, как
правило, больше, но и сложностей,
ограничений тоже немало.
Начиная с 1930 г., Карозерс занимался
высокомолекулярными соединениями,
находящимися в известном родстве с
природными полимерами белковой
природы. Одна из характернейших черт всех
белков — наличие в их молекулах
связи, которая называется пептидной
или амидной: — NH —СО — (пептидная
связь — в центре). Такими связями в
белковой молекуле соединены между
собой остатки различных
альфа-аминокислот. Напомним, что
альфа-аминокислотами называют органические кислоты, в
молекуле которых аминогруппа — NH^
присоединена к углеродному атому,
расположенному ближе всего от
карбоксильной группы — СООН.
В природе белковый синтез на основе
альфа-аминокислот идет под действием
ферментов — лучших по
избирательности действия, самых активных
катализаторов. Получать подобные вещества в
лаборатории и на прозводстве можно
было, лишь оперируя аминокарбоновыми
кислотами, в которых аминогруппа
удалена от карбоксильной. Эти две реак-
ционноспособные группы должны быть
разделены цепочкой из пяти и более
метильных групп — СН*—.
В реакциях между такими кислотами
и двухатомными спиртами (гл и Колями)
Карозерс получал полиэфиры. Эти
реакции интересовали его с молодости как
не очень еще проторенный, но
перспективный путь к полимерам определенного
строения, с комплексом свойств, на
который можно воздействовать в процессе
синтеза химическими методами.
У него был изощренный и тонкий
ум. Понимая, что лаборатория, как бы
прекрасно она ни была оснащена,
конкурировать с природой все равно не может,
он искал обходные пути и находил их,
даже когда другие отступались.
Невозможно получать полимеры из альфа-
аминокислот? Попробуем провести
поликонденсацию обычных двухосновных
кислот с аминозамещенными аналогами
гликолей. Низкомолекулярные продукты
реакции мешают получать полимер с
большой молекулярной массой? Найдем
способ своевременно избавляться от
неизбежных побочных продуктов. Ради
этого он создал прибор, названный
молекулярным кубом, и получил волокно-
образующий «суперполиэфир» с
молекулярной массой не в пять, а в двадцать
пять тысяч!..
На пути к полимеру с составом,
близким к белкам, понадобилось вещество
с не менее чем пятичленной углеродной
цепочкой и аминогруппами на концах.
Такое вещество в справочниках было,
правда, только одно: гексаметилен-
диамин HLN — (CHL»)e— NHL>.
Карозерс незамедлительно воспользовался
им. Выбор двухосновных кислот был
значительно шире. Интуиция подсказала
Карозерсу испытать в реакции с
диамином тогда уже производившуюся в
промышленных масштабах, а сейчас
чрезвычайно популярную адипиновую кислоту:
НООС — (СН2L— СООН...
В реакции между ними и родилась
соль АГ. День, когда была впервые
проведена реакция поликонденсации адипи-
новой кислоты и гексаметилендиамина,
стал первым днем найлонового века.
ПУТЬ, НЕПРОСТОЙ И СКРОМНЫЙ
В наши дни основные сведения о гекса-
метилендиамине (в дальнейшем будем
пользоваться аббревиатурой ГМДА)
можно найти в любом справочнике по
органической химии. Даже в
энциклопедиях общего характера этому веществу
уделено по нескольку строк — далеко
не каждое органическое соединение
удостоилось этой чести.
Вот что сказано о ГМДА в шестом
томе последнего издания Большой
Советской Энциклопедии: «...бесцветные
кристаллы; tn;i 42 С, tKHn 204—205 °С;
хорошо растворим в воде, спирте, эфирах
Л"
67
и других органических растворителях...
Гексаметилендиамин — важнейший
полупродукт в производстве полиамидного
волокна (найлона). Мировое
производство гексаметилендиамина достигает
нескольких сотен тысяч тонн в год.
Распространенный промышленный метод
получения ГМДА — восстановление ди-
нитрила адипиновой кислоты на
катализаторах «медь — кобальт»...» Далее
приводится реакция синтеза и — ни слова
о том, когда и кем этот важнейший
полупродукт был впервые получен.
А произошло это — вот уж
симптоматичное совпадение — в год рождения
У. Карозерса. Первым получил ГМДА
почти забытый русский химик Василий
Андреевич Солонина. Автору этих строк
пришлось провести довольно
кропотливое исследование, чтобы собрать хоть
какую-то информацию о русском
химике, ставшем, не стремясь к тому,
одним из провозвестников будущего
найлонового века.
Должен отметить, что в проведении
этого исследования мне оказали помощь
несколько организаций, в том числе
редакция «Химии и жизни». Вот почему
именно на ее страницы вынесена первая
публикация на эту тему.
Итак, Василий Андреевич Солонина
A862—1934). Он родился в
Черниговской губернии, учился в Киевской
гимназии, Киевском, а затем
Петербургском университетах. Происходил из
дворянского рода, настолько обедневшего,
что отец его служил чиновником
десятого (из 14) класса — коллежским
секретарем, что соответствовало военному
чину поручика, а морскому — мичмана.
Особенно бедствовала семья в
студенческие годы Василия Солонины, который
был вынужден, только-только переведясь
в Петербургский университет, подать
прошение на имя ректора об
освобождении — по бедности — от платы за
слушание лекций.
Особыми успехами студент-химик
В. А. Солонина не выделялся, но
известно, что еще в студенческие годы он
работал в лабораториях А. М. Бутлерова
и Д. И. Менделеева, причем у последнего
продолжал безвозмездно трудиться и
после окончания университета в 1886 г.
Можно предполагать, что не без
помощи Менделеева Василий Андреевич
получил год спустя службу химика-
эксперта при департаменте
таможенных сборов тогдашнего Министерства
финансов. Спустя полтора года его
пригласили на должность ассистента
кафедры химии в Московском техническом
училище (ныне МВТУ имени Н. Э.
Баумана). Здесь и началась его
самостоятельная исследовательская
деятельность. Здесь и был выполнен синтез
важнейшего полупродукта, о котором
шла речь выше.
Он не знал, что эта работа станет
самой заметной в его жизни. Заметной, к
сожалению, лишь после смерти...
Он вообще не был ни баловнем судьбы
(что явствует из предыдущего), ни
баловнем славы.
В 1894 г. В. А. Солонина опубликовал
работу, посвященную синтезу 1,6-
Дибромгексана (цифры означают, что
атомы брома присоединены к концевым
в шестичленной цепочке углеродным
атомам). Работа — ординарная, тем
более что какого-либо серьезного
применения, пусть даже в органическом
синтезе, дибромгексан не нашел. Солонина,
однако, продолжал работать с этим
веществом. Возможно, потому
примененный метод синтеза ему не очень
нравился: слишком мал был выход целевого
продукта.
Спустя два года В. А. Солонина
публикует еще одну статью, посвященную
дибромгексану. Путем опытов и
умозаключений он пришел к выводу, что
получать дибромгексан с большим
выходом можно будет из диаминопроизвод-
ного того же гексана. Но это вещество
науке еще не было известно, и вот для
того, чтобы получить уже известное
вещество с хорошим выходом, Солонина
должен был синтезировать вещество
новое.
Синтез был достаточно прост. В
качестве исходного продукта была взята
пробковая кислота НООС — (СН?)б—
СООН. Обратите внимание: еще не
рожденный, ГМДА оказался в родстве с
двухосновными кислотами! В
дальнейшем его реакция с почти такой же
кислотой (всего на две СНг-группы меньше)
приведет к синтезу найлона. Но вернемся
в 1896 год.
В пробковую кислоту ввели раствор
роданида аммония. Получился диамид
пробковой кислоты плюс водный раствор
роданистоводородной кислоты. Отделив
его, на полученный диамид
воздействовали раствором гипобромита натрия
NaBrO: получались ГМДА и бромистый
натрий, которые разделить нетрудно:
68
uXU^z (Ч
свойства очень несхожи, да еще пробуль-
кивали из раствора пузырьки
углекислого газа...
Не станем рассказывать, как
превращал В. А. Солонина ГМДА в 1,6-дибром-
гексан — это за пределами темы, но
нельзя не упомянуть, что константы
полученного ГМДА были определены
русским химиком с большой точностью и
фактически соответствовали
приведенным выше — энциклопедическим.
В дальнейшем жизнь
первооткрывателя ГМДА складывалась довольно
удачно: через два года защитил
диссертацию на соискание ученой степени
магистра химии, еще через год был
приглашен в качестве экстраординарного
профессора химии в Варшавский
политехнический институт. Правда, ординарным
профессором В. А. Солонина стал не
скоро: лишь в 1908 г., защитив в 46 лет
докторскую диссертацию. Когда в годы
первой мировой войны Варшавский по-
Уоллес Хьюм Карозерс A896—1937), создатель
найлона, выдающийся химик, много сделавший для
науки и промышленности полимеров и синтетических
волокон.
Фотографий Василия Андреевича Солонины
обнаружить в архивах пока не удалось. Быть может,
на эту публикацию откликнется кто-либо из его
учеников или родственников, располагающих
снимками?
литехнический институт эвакуировали
сначала в Москву, а затем и в Нижний
Новгород, профессор Солонина
перекочевал туда вместе со своей кафедрой.
В Нижнем работал до 1932 г., а потом —
снова в столице. Не долго — всего два
года. В 1934 г. профессор В. А. Солонина
скончался, лишь год не дожив до
звездного часа своего самого значимого —
дважды промежуточного, как оказалось,
детища...
О русском химике В. А. Солонине
У. X. Карозерс не знал. Во всяком
случае, никогда на него не ссылался.
69
НОВОЕ ПОПОЛНЕНИЕ
АКАДЕМИИ
(Продолжение.
Начало на с. 26—27)
КРЫШТАЛЬ Олег
Александрович. 1945. Физиология нервной
клетки. Зав. отделом Института
физиологии им. А. А.
Богомольца АН УССР.
МЕДВЕДЕВ Всеволод
Иванович. 1924. Физиология
человека. Зам. академика-секретаря
Отделения физиологии АН
СССР, начальник кафедры
Военно-медицинской академии
им. С. М. Кирова.
НАТОЧИН Юрий Викторович.
1932. Физиология почек и
водно-солевого обмена. Зав.
лабораторией Института
эволюционной физиологии и биохимии
им. И. М. Сеченова АН СССР.
РОЩЕВСКИЙ Михаил
Павлович. 1933. Эволюционная и
экологическая физиология.
Председатель Президиума Коми
филиала АН СССР, зав. отделом
Института биологии Коми
филиала АН СССР.
ФЕДОРОВ Святослав
Николаевич. 1927. Физиология,
медицина. Генеральный директор
МНТК «Микрохирургия глаза».
ОТДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ
БИОЛОГИИ,
Академики:
БОЛЬШАКОВ Владимир
Николаевич. 1934. Популяционная и
эволюционная экология.
Директор Института экологии
растений и животных Уральского
отделения АН СССР.
Жирмунский Алексей
Викторович. 1921. Морская биологи я,
сравнительная физиология.
Директор Института биологии
моря Дальневосточного отделения
АН СССР.
СТРУННИКОВ Владимир
Александрович. 1914. Генетика,
селекци я тутового
шелкопряда. Зав. лабораторией
Института биологии развития
им. Н. К. Кольцова АН СССР.
Члены-корреспонденты:
ДАРЕВСКИЙ Илья Сергеевич.
1924. Зоология позвоночных.
Зав. лабораторией
Зоологического института АН СССР.
ИНГЕ-ВЕЧТОМОВ Сергей
Георгиевич. 1939. Общая и
молекулярная генетика. Зав.
кафедрой МГУ.
КОРОПАЧИНСКИЙ Игорь
Юрьевич. 1928. Дендрология.
Директор Центрального
сибирского ботанического сада
Сибирского отделения АН СССР.
Л ЕР Павел Андреевич. 1923.
Энтомология. Директор
Биолого-почвенного института
Дальневосточного отделения АН
СССР.
ПАВЛОВ Дмитрий Сергеевич.
1938. Ихтиология. Зав.
лабораторией Института
эволюционной морфологии и экологии
животных им. А. Н. Северцова
АН СССР.
ТИХОМИРОВ Вадим
Николаевич. 1932. Морфология и
систематика высших растений,
флористика. Зав. кафедрой МГУ.
ЧЕРНОВ Юрий Иванович. 1934.
Общая экологи я, си нэкологи я.
Зав. лабораторией Института
эволюционной морфологии и
экологии животных им. А. Н.
Северцова АН СССР.
ШЕСТАКОВ Сергей
Васильевич. 1934. Генетика
микроорганизмов, молекулярная и
радиационная генетика. Зав.
кафедрой МГУ.
Редакция «Химии и жизни»
поздравляет вновь избранных
действительных членов и
членов-корреспондентов АН СССР
и надеется, что в ближайшем
будущем как те из них. кто
принадлежит к числу наших
постоянных авторов, так и еще
не выступавшие на страницах
журнала расскажут читателям
«Химии и жизни» о своих
работах и творческих планах.
НАУЧНЫЕ ВСТРЕЧИ
II Всесоюзная школа по
экологической химии водной среды.
11—14 мая. Ереван. Институт
химической физики A17977
Москва ГСП-1 В-334, ул.
Косыгина, 4, Институт
химической физики, 939-74-26,
939-79-03).
Всесоюзное совещание по
процессам фотопереноса электрона
и протона. 15—19 мая. Москва.
Секция фотохимии Научного
совета АН СССР по химии
высоких энергий A19899 Москва
ГСП, МГУ, Химфак, 939-24-84).
Симпозиум молодых ученых
«Химия и физика процессов
колорирования и эксплуатации
текстильных материалов». Май.
Москва. Московский
текстильный институт A17918 Москва,
Мал. Калужская ул., 1,
234-00-02, д. 9-06).
Международный симпозиум
«Репарация ДНК, хромосомные
аномалии и структура
хроматина в условиях загрязнения
окружающей среды» (Проект
№ 12 МАБ ЮНЕСКО). 3—
9 июля. Москва. МАГАТЭ,
Международное общество
пограничной медицины, Институт
общей генетики АН СССР,
Институт биологии (Вена, Зай-
берсдорф). Будапештский
университет A17809 Москва ГСП-1
В-333, ул. Губкина, 3, Институт
общей генетики, 135-21-61).
VII Всесоюзная конференция по
поверхностно-активным
веществам и сырью для их
производства. Сентябрь. Белгород.
НПО «СинтезПАВ» C09250
Шебеки но, Ржевское ш., 16,
49-1-25).
Комбинат «Тувакобальт»
на поставку в 1988—1990 гг.
аммиакатов кобальта (II и III),
никеля (II) и мели (II)
марок «Ч», «ЧДА» и «ХЧ».
Заказы с указанием составов, времени поставки, количества,
упаковки и марки направлять по адресу: 668330 Тувинская АССР,
пос. Хову-Аксы. комбинат «Тувакобальт».
Всесоюзный
научно-исследовательский
институт углеводородного сырья
продает
марки «А» (ГОСТ 1058-63), производства 1976 г., количество —
1575 кг, упаковка - по 3 кг.
Обращаться по адресу: 420045 Казань, ул. Ершова, 35-А,
тел. 76-41-23.
70
Под прикрытием
шутки
В № 9 за прошлый год мы
напечатали небольшой рассказ о законе Фетрид-
жа («Событие, которое непременно должно
произойти, не происходит, особенно если
за этим специально наблюдают»). Вслед
за рассказом были помещены
высказывания на научные и околонаучные темы
сплошь из иностранных источников;
первой шла цитата из Герберта Уэллса:
«К большинству серьезнейших своих
достижений человечество пришло под
спасительным прикрытием шутки».
Тогда же мы обратились к читателям
«Химии и жизни» — не ударить в грязь
лицом перед заграницей, присылать в
редакцию свое, продуманное и выстраданное.
Откликов накопилось достаточно, чтобы
сделать вывод: нет, наш ученый мир не
пренебрегает меткой фразой.
Будем считать, что эта первая
подборка — приглашение к следующим
свиданиям на страницах журнала.
Я вас правильно понял? Закон Мэрфи —
это когда может случиться _все, что угодно;
закон Гамперсона — скорее случится
нежелаемое, чем нужное; закон Фетриджа —
скорее случится невероятное, чем ожидаемое.
Например, вы возьмете и напечатаете меня.
Хотя бы это:
Если баланс сразу не сошелся, в нем
есть одна ошибка. Следствие. Если
баланс сошелся, ошибок две.
О. КОНЧАКОВ, Чернигов
Несколько лет назад, будучи аспирантом,
в слегка драматических условиях я открыл
закон, который сформулировал так:
Плохие результаты воспроизводятся,
хорошие — никогда.
После публикации в вашем журнале все стало
на свои места: первая половина этого
закона — следствие закона Мэрфи, вторая —
следствие закона Фетриджа.
А. ДАНИЛОВ, Электрогорск
Правила хорошего научного тона
Если даже интересы науки и
администрации совпадают, интересы администрации все
равно выше.
Научные исследования не должны мешать
работе вспомогательных служб.
М. КУЦЕВАЛОВ, Воронеж
Закон оплаты по труду
Думающий всегда получает меньше
делающего, который, в свою очередь, всегда полу-
чает меньше пользующегося.
Закон цитирования
Если на вас сошлются более одного раза,
фамилия будет перепутана.
Закон печатного слова
Главная ошибка обнаруживается после
публикации.
Д. РУСАКОВ, Днепропетровск
Чем легче что-либо сделать, тем труднее
исправлять последствия сделанного.
А. НЕТКАЧЕВ, Краснодар
Оценка ситуации (народное)
Что ни делается, все к лучшему, но лучше
не будет.
В. МИХАЙЛОВ, Пенза
Закон минимакса
Максимум наших возможностей всегда
меньше минимума наших потребностей.
Парадокс познания
Чем меньше мы думаем, тем меньше
понимаем; чем больше мы думаем, тем больше
не понимаем.
Три закона
бюрократической системы
1. Ничто из того, что может происходить
само собой, не должно происходить без
разрешения.
2. Разные процессы разрешаются
разными чиновниками.
3. Для каждого процесса, который может
происходить сам собой, требуется не менее
двух чиновников: первый разрешает процесс,
второй разрешает первому разрешить
процесс.
В. МАТИЗЕН, Москва
Закон кучи
События происходят чаще всего там, где
их и без того много.
Странный закон
Как только, так сразу...
Ситуация подбирается по желанию
читателя. Например: как только уходишь с
остановки, не дождавшись трамвая, так сразу
он и приходит; как только нет денег, так
сразу в магазине появляется товар; как
только есть деньги, так сразу...
Л. БЕБИНА, Севастополь
71
Редакция благодарит всех читателей, приславших
свои отклики, независимо от того, напечатаны
они или нет. Надеемся, что в следующий раз
улов окажется богаче. А пока — не столько для
сравнения, сколько для широты охвата —
некоторые изыскания зарубежных коллег (публикацию
подготовили Н. МАЦАРСКАЯ и К. ВАЛЕРИ).
Законы Финэйгла
Первый закон. Если эксперимент может
сорваться, он сорвется.
Второй закон. Какой бы результат ни
ожидался , кто-то захочет его
фальсифицировать.
Третий закон. Какой бы результат ни
получился, кто-то истолкует его неверно.
Четвертый закон. Что бы ни наблюдалось,
кто-то будет утверждать, что все
описывается его излюбленной теорией.
Закон большого ляпа. Самый очевидный
и не нуждающийся в проверке результат
всегда ошибочен.
Следствие 1. Никто из тех, к кому
вы обратитесь за помощью, этого не
заметит.
Следствие 2. Любой непрошенный
советчик заметит это мгновенно.
Советы экспериментатору
1. Эксперименты должны быть
воспроизводимы, то есть давать одинаково неверный
результат.
2. Сначала постройте свои кривые, потом
наносите результаты измерений.
3. Объем накопленной информации прямо
пропорционален стоимости загубленного
оборудования.
4. Чтобы лучше понять свои действия,
изучите открываемое явление заранее.
5. Если у вас есть сомнения,
постарайтесь, чтобы они звучали убедительно.
6. Не надо верить в чудеса, ими надо
пользоваться.
Правила выживания
в иерархических системах
Правило Л. Фор те на. Не будьте
пунктуальны, иначе все решат, будто у вас нет
важных дел, которые могут вас задержать.
Правило Ж. Элгози. Смело говорите
начальству правду, вам все равно не поверят.
Универсальный совет Эссара. Не делайте
этого!
Правило Ч. Кеттеринга. Если вы хотите
угробить идею, создайте рабочую комиссию.
Правило В. Забрански. Если вас упрекнут
в отсутствии морами, заявите, что у вас
их даже две.
Правило Г. Хиршфельда. Хороший
начальник умеет задать подчиненному вопрос,
ответить на него и объяснить, в чем тот
неправ.
Правило Д. Пирса. Делить пирог так, чтобы
каждый верил, будто именно ему достался
самый большой кусок,— вот что такое
искусство компромисса.
Правило Л. Ростена. Планирование есть
искусство научным образом отложить на
завтра то, что вы не имеете ни малейшего
желания сделать сегодня.
Правило Чел лиса. Не тяните за хвост, если
не известно точно, что на другом конце.
Правило Ф. Рей но. Не печатайте на
визитной карточке слишком много званий, могут
принять за меню.
Правило П. Дака. Ошибка может быть
действительной ими мнимой, это зависит от того,
прав или неправ совершающий ее.
Правило Л. Фортена. Пинок в зад помогает
продвижению лучше, чем дружеское
похлопывание по плечу.
В заключение предлагаем вниманию читателей
небольшой рассказ о том, как открывают
научные законы на других планетах.
Из кассиопейских текстов
...Профессор Скотт сменил уже восемь
зубных протезов, когда его лаборатории
поручили раскусить один из самых крепких
орешков — проблему бррр.
Прежде всего профессор Скотт попытался
использовать для решения этой
исключительно сложной проблемы аппарат
математической логики. Но логика дала осечку. Тогда
профессор командировал своих сотрудников
на Канопус и двинулся старым, как
метагалактика, путем — а именно путем приме-,
нения теории вероятности к анализу
статистических материалов.
Старый путь — верный путь. Через год
Скотту удалось вывести уравнение, которое
описывало первый ^закон бррр:
Х+бррр=У — бррр.
Формулировка, данная профессором
Скоттом этому закону, известному теперь как
закон сохранения бррр, гласила:
Сколько бррр прибавится в одном
месте, столько бррр убавится в другом.
Лиха беда начало. Спустя два месяца
после опубликования первого закона Скотт
представил в академию изящный мемуар, из
которого следовало, что бррр имеет
квантовую структуру — или, выражаясь словами
профессора: «Полтора бррр так же
бессмысленны, как полторы Кассиопеи».
Следующие четыре года работа шла
вхолостую, и трудно сказать, привела бы она
к каким-нибудь результатам, если бы не
всемогущий случай.
Младший научный сотрудник Том Бас кет
находился на Канопусе уже шесть лет, и
командировке не видно было конца, когда он,
к немалому своему огорчению, обнаружил,
что непременным условием проявления бррр
является прямая видимость.
Так называемый парадокс Баскета долго
и дотошно проверяли. Младшего научного
сотрудника пытались даже обвинить в
субъективном идеализме. «Как это бррр,—
говорили некоторые философы,— как это бррр,
будучи объективной реальностью, может
зависеть от места расположения субъекта?»
Но профессора Скотта нельзя было сбить
навешиванием ярлыков. Он старался понять,
что скрывается за парадоксом Баскета.
А поняв, обнародовал третий закон:
С увеличением расстояния в
арифметической прогрессии интенсивность
бррр убывает в геометрической
прогрессии.
Теперь до открытия четвертого закона
оставался всего один шаг. Скотт сделал его.
Шаг этот следует считать величайшим
шагом в познании сущности механизмов
образования и уничтожения бррр.
Оказалось, что ларчик открывается просто:
Процесс возникновения бррр
сопровождается увеличением энергии
системы и потому является обратимым.
Дальнейшему изучению этой
интереснейшей проблемы профессором Скоттом
помешало личное его ознакомление с
парадоксом Баскета. Подорванное напряженным
трудом здоровье профессора и его
почтенный возраст не позволили ему перенести
вышеуказанного ознакомления.
До сих пор в проблеме бррр многое
остается неразгаданным...
Примечание переводчика. К сожалению,
слово «бррр» пока не расшифровано. Половина
кассиопеологов убеждена, что Скотт изучал
атом, половина — что молекулу. Однако
прекрасная половина той и другой половины
недавно выдвинула новую гипотезу, согласно
которой словом «бррр» кассиопейцы
обозначают любовь. Вроде бы — подходит.
Валентин РИЧ
Конечно, вам знаком этот афоризм
Козьмы Пруткова. Если и не по
первоисточнику, то по названию популярного
сборника физических задач П. В. Ма-
ковецкого. Но разве химику подобный
взгляд на задачу излишен?
Давайте обратимся к недавно
вышедшей книге для учащихся (Магдесие-
ва Н. Н., Кузьменко Н. Е. Учись
решать задачи по химии. М:
Просвещение, 1986) и позаимствуем из нее одну
задачу.
«Какова масса медиг если в ней содержится
1 г электронов (масса электрона составляет
1/1840 а. е. м.)>»
Не спешите знакомиться с авторским
решением, попробуйте найти его
самостоятельно. Интересно,совпадут ли они
у вас?
Рассуждения авторов таковы.
Составим последовательный план решения
задачи: масса одной атомной единицы
массы (в граммах)—^масса одного
электрона (в граммах) —► число электронов,
масса которых составляет 1 г, -► число
атомов Си (п), содержащее это число
электронов, —►- число молей Си,
содержащих п атомов Си, —* масса Си (в
граммах), содержащая 1 г электронов.
А теперь — решение.
1. Рассчитаем массу 1 а. е. м. (в
граммах). Для этого сначала узнаем массу
(х) одного атома углерода 12С: х=
= 12/F,02- 102*) г. Далее по
определению углеродной единицы A а. е. м.=
= 1/12 массы атома углерода 12С)
имеем:
1 а. е м.=
12
12 6.02- 10LM "~ 6,02- 10м "
2. Рассчитаем массу электрона (в
граммах), исходя из условия задачи:
т(ё)=
1840 6,02- 10м '
3. Определим число электронов (у)
массой 1 г: у=1840- 6,02- 1023.
4. Определим число атомов меди
(п), содержащих в себе у электронов.
Порядковый номер меди 29,
следовательно, 1 атом содержит 29
электронов.
1840- 6,02- 10м
п= уэ •
5. Определим количество вещества
меди z (в молях), содержащее п
атомов меди: 1 моль меди содержит
6,02- 1023 атомов Си, a z моль Си
содержит п атомов Си. Значит,
z=n/F,02- 1023) = 1840/29 моль.
6. Определим, наконец, какая масса
меди (гл) содержит 1 г электронов:
т=A840- 64)/29=4070 г. Ответ:
4,07 кг меди содержит 1 г электронов.
Как видите, решение получилось
длинное (опущены рассуждения при
составлении пропорций) и достаточно
замысловатое. Неужели для задачи в
две строки нет более изящного и
короткого решения?
Решение см. на стр. 79)
74
Клуб Юный химик
ЛОВКОСТЬ РУК
Почему ложка в стакане воды кажется
переломленной? Этот оптический
обман подстраивает жидкость,
преломляющая свет. Подобные явления
пытались объяснить еще античные ученые.
И только в середине XVII века удалось
сформулировать закон преломления:
для всякого прозрачного тела
отношение синуса угла падения света к
синусу угла преломления постоянно.
Величину этого отношения п стали
называть показателем преломления.
В 1802 году английский ученый У. Вол-
ластон изготовил первый прибор,
определяющий показатель преломления
жидкостей. Зачем он нужен?
По показателю преломления можно
различать жидкости, как людей по
росту, измеренному с точностью до
миллиметра. Если известная жидкость
загрязнена примесями, то об этом
просигнализирует изменившийся
показатель преломления. Для исследователей
это хорошее подспорье в
аналитической работе. Поэтому значения
показателей преломления для органических
жидкостей приведены в химических
справочниках.
Принципиальное устройство
рефрактометра несложно, и простейшую
действующую модель этого прибора
можно изготовить самому. Главное в нем —
трехгранная стеклянная призма.
В призму наливают исследуемую
жидкость и направляют на нее луч света.
Угол, на который отклонится луч,
зависит от показателя преломления.
Призма должна быть небольшой,
чтобы расходовалось немного
вещества. Ее можно сделать из двух
прямоугольных кусочков стекла размером
25X70 мм. Стеклышки сложите вместе
и с двух концов закрепите аптечными
резинками. Теперь осторожно
раздвиньте пластинки и вложите между
ними распорку толщиной 2—3 мм —
кусочек толстого провода или
маленький деревянный брусок (рис. 1). А еще
лучше разъединить стекла каплей
эпоксидной смолы на одном из стекол.
Кювета-призма готова.
Несколько капель анализируемой
жидкости будут удерживаться между
стеклами капиллярными силами.
Можно было бы и склеить кювету, но где
гарантия, что клей не будет
растворяться в органических жидкостях? Чтобы
кювета не падала, поддерживайте ее
двумя парами иголок или гвоздиков,
вбитых в небольшой деревянный
брусок.
Теперь займемся осветителем.
Лучше всего использовать диапроектор с
щелью. На картонную или
пластмассовую рамку от диапозитивов наклейте
Клуб Юный химик
75
лейкопластырем два лезвия бритвы так,
чтобы они перекрывали окошечко,
оставляя только узкий зазор шириной
меньше миллиметра. Рамку с
горизонтально расположенной щелью вставьте
в диапроектор.
Пустую кювету-призму установите на
пути светового луча в 20—30 см от
проектора и сфокусируйте изображение
щели на экране, расположенном не
ближе двух метров от кюветы (рис. 2).
Чем дальше расположен экран, тем
заметнее разница в углах отклонения
света, то есть тем выше
чувствительность прибора. Экраном может
служить кусок картона с наклеенной на
него миллиметровой бумагой. Для
удобства отсчета начертите на ней
вертикальную линию с пронумерованными
делениями через 5—10 мм. Прибор
готов к работе.
Включите диапроектор,
отрегулируйте на экране четкое изображение
щели и добавьте в кювету несколько
капель исследуемой жидкости. Она
соберется внизу, а на экране появится
второе изображение щели,
расположенное выше первого: часть светового
пучка, проходящая через жидкость,
отклонится от первоначального
направления. Запишите расстояние в
миллиметрах между двумя полосами света на
экране. Эта величина пропорциональна
показателю преломления жидкости.
Теперь помойте, высушите кювету
(остатки влаги можно промокнуть
кусочком фильтровальной бумаги),
установите ее на место и налейте
несколько капель другой жидкости. На экране
вновь возникнут два изображения
щели, но расстояние между ними будет
другим.
По нескольким разным жидкостям
мм
за
J
И^скгЛоПФ^
С
е f)UlH<UWA
I » L_
4.4 1ЛЧ ttf Л.% «7 AM AM AHo IV
можно строить калибровочный график.
На оси абсцисс проставьте значения
показателя преломления из
«Справочника химика», а по оси ординат —
расстояние между получаемыми на экране
изображениями щели.
Удобно пометить эти значения прямо
на шкале экрана. Только помните, что
график или шкала сохраняют свой
смысл для определенного расстояния
между кюветой и экраном, и его надо
точно выдерживать. Постоянным
должен оставаться и угол между двумя
стеклышками призмы. Чем больше
угол, тем выше чувствительность
прибора, но в этом случае жидкость
удерживается хуже и может вытекать. Если
изменить расстояние до экрана или
угол между стеклами, то придется
строить новый калибровочный график.
На рис. 3 изображен график,
построенный с помощью такого прибора с
расстоянием от кюветы до экрана два
метра. Если прокалибровать прибор по
трем-четырем заведомо чистым
веществам, то потом на этом
рефрактометре можно будет определять
степень чистоты других веществ,
сравнивая полученные показатели
преломления со справочными, распознавать
неизвестные жидкости.
От вашего внимательного взгляда
наверняка не ускользнет радужная
окраска, появляющаяся по краям щели.
Дело в том, что световое излучение
с разной длиной волны отклоняется
жидкостью неодинаково. Поэтому для
очень точных измерений всегда
указывают длину волны света и температуру.
Чаще всего в справочниках встречает-
76
Клуб" Юный химик
ся значение пд. Это означает, что
показатель преломления определен при
20 °С для желтой линии спектра
натрия. Однако при малой точности
нашего прибора эти различия можно не
учитывать, А чтобы воспроизводимость
результатов была хорошей, всегда
делайте отсчеты одинаково, например по
верхней границе изображения щели на
экране.
Б. КОНСТАНТИНОВ
ПОЧТА КЛУБА
#3t
Для чего нужна бромная
вода? Например, для того,
чтобы распознавать
непредельные углеводороды,
которые ее обесцвечивают.
На уроках химии бромную
воду часто заменяют более
доступным раствором иода
в воде, хотя бромную воду
получить не так уж и
сложно.
Поместите в сухую
пробирку 1 г бромида калия,
прилейте 5 мл 3 %-ного
ДОМАШНЯЯ ЛАБОРАТОРИЯ
раствора пероксида
водорода. Когда соль
растворится, добавьте 15 мл
концентрированной серной
кислоты, осторожно
перемешайте смесь и добавьте
кипелки — мелкие
керамические осколки.
Закройте пробирку пробкой с
газоотводной трубкой,
закрепите на штативе, а
конец трубки опустите в
дистиллированную воду.
Нагрейте пробирку со
смесью, можно на пламени
свечи. Вскоре по трубке
начнут сползать
красноватые капли брома и
растворяться в воде.
2KBr+H.02+H2S04=
=K2S04+Br2+2HL>0.
Нагревайте пробирку до
тех пор, пока не улетучится
весь бром и ее
содержимое не обесцветится.
Прежде чем убрать
горелку, поднимите
газоотводную трубку, чтобы
в нее не засасывалась
вода.
Бромную воду следует
хранить в склянке из
темного стекла с притертой
пробкой или хорошо
завинчивающейся
полиэтиленовой крышкой. На свету
бром взаимодействует с
водой, образуя НВг.
Если прибор собран
хорошо, герметично, то
пары брома не должны
попадать в воздух. Но
на всякий случай опыт
лучше проводить под тягой.
А. Перевозчиков,
гор. Горький
От редакции. Подобный
способ получения брома был
описан у нас в клубе A977,
№ 9). Правда, по той
методике бромистый калий надо
окислять диоксидом марганца
в присутствии серной кислоты.
Охлажденные пары брома
скапливаются в U-образной
трубке, а их избыток
поглощается раствором щелочи.
ших событий в области химии и
смежных дисциплин и библиография
истории химии», крайне скупа. В 1865 году
французский исследователь А. Руссиль
заметил, что роданид ртути
вспучивается при нагревании. Этим явлением вос-
В серпентарии (от французского
serpent — «змея») разводят и
выращивают змей, чтобы получать от них
ценный змеиный яд. У нас же речь пойдет
о необычном серпентарии. В нем
собрались все фараоновы змеи,
описанные в Клубе ЮХ. Многих из них
придумали сами ребята. А когда же
появилась первая? Кто ее придумал?
В одном из библейских сюжетов
жезл, брошенный к ногам фараона,
превращался в змею. Повторить чудо
удалось лишь в XVII веке. Правда,
информация об этом, помещенная в
книге М. А. Блоха «Хронология важней-
Клуб Юный химик
77
пользовался Клевеман и сделал
составы для получения фараоновых змей.
Из влажной пасты лепили столбики,
подсушивали, поджигали, и они на
глазах превращались в извивающиеся
жгутики. Чем не жезл у ног фараона?
Змеи на основе роданида ртути
опасны не меньше гадюк. При разложении
соли образуются ядовитые газы и
чистая ртуть. Поэтому мы умышленно
не приводим состав классических
фараоновых змей.
К счастью, у них есть безопасные
родственники, как у гадюк — ужи.
Трудно сказать, кто первый предложил
безобидный вариант фараоновой змеи.
Ее описание, повторяющееся дословно,
кочует из одной книжки по
занимательной химии в другую. К сожалению,
авторы, переписывающие ходячие
опыты, не утруждают себя даже ссылками.
Вот этот состав, описанный во многих
книгах и даже попавший на страницы
нашего журнала A975, № 9; 1976, № 3).
Насыпьте в тарелку горку речного песка,
пропитайте его спиртом. В углубление на вершине
конуса положите смесь 2 г питьевой соды и
13 г сахарной пудры, хорошо растертых в
ступке. Подожгите спирт. Через некоторое время из
конуса появится черная «змея», которая
извиваясь, поползет через край тарелки. При
нагревании сахар плавится и обугливается, а из
питьевой соды выделяется углекислый газ,
вспучивающий массу и заставляющий ползти змею. Чем
дольше горит спирт, тем длиннее получается
змея. Тарелка будет разогреваться, поэтому
лучше поставить ее на кирпич.
А эти опыты вошли в обзоры
читательских писем за разные годы.
10 г бихромата калия растирают с 5 г нитрата
натрия или калия и 10 г сахара. Смесь
увлажняют и смешивают с коллодием. Если порошок
спрессовать в стеклянной трубке, а затем
вытолкнуть палочку и поджечь ее с торца, то
начнет выползать змея сначала черная, а после
охлаждения — зеленая. Палочка диаметром 4 мм
горит со скоростью около 2 мм в секунду и
удлиняется почти в 10 раз A981, № 2).
Смесь, состоящую из равных количеств
тонко растертого сахара и нитрата аммония,
помещают в жестяную банку, закапывают ее в
песок и поджигают так же, как поджигают
алюмотермические смеси,— со всеми
предосторожностями. После того как отгорит запал,
начнет плавиться и обугливаться сахар. Газы,
выделяющиеся при разложении нитрата
аммония, вспучат смесь, и из банки выползет черная
труба, по бокам которой иногда будут пробегать
искры. Во время опыта образуется много дыма,
поэтому лучше проводить его на открытом
воздухе A982, № 1).
Кусок сухого горючего для туристов
(уротропин) пропитывают раствором аммиачной
селитры и высушивают, после чего операцию
повторяют еще раз. Долго держать таблетки в
растворе нельзя — они могут раствориться. Если
теперь поджечь высушенный кусочек, то нитрат
аммония, разлагаясь с выделением большого
количества газов, вспучит горящую смесь и
превратит ее в черную рыхлую змею. Осторожно
взяв змею за голову, ее можно закрутить в
спираль. Из таблеток вырезайте кубики: змея будет
лучше получаться A983, № 11].
Если поднести к пламени краешек таблетки
глюконата кальция или положить ее на горячую
железную пластинку, то из таблетки поползет
змея, объем которой намного превышает
первоначальный объем вещества A985, № 5).
Есть ли у вас на примете еще какие-
нибудь фараоновы змеи? Пишите, в
нашем серпентарии место для них
найдется.
Л. ВИКТОРОВА
ЛОВКОСТЬ РУК
Легко дышится после
грозы — воздух жгучий,
ароматный, насыщенный
озоном. Откуда же он
берется? Из кислорода,
пораженного молнией.
Я попробовал
смоделировать этот процесс. Вот
какой у меня получился
озонатор. В стеклянный
химический стакан A)
вставлены цилиндрические
электроды B и 3) из мелкой
латунной сетки. От них
отходят контакты.
Пространство между
электродами @,5 см) заполнено
стеклянной ватой с
волокнами диаметром не более
3—5 мкм. Электроды
крепятся пружинными
кольцами ( 4 и 5) к основанию G)
и крышке F), сделанными
из оргстекла — полиметил-
78
Клуб Юный химик
метакрилата. Стык крышки
и стеклянного стакана
замазан пластилином. Воздух
нагнетается в стакан
микрокомпрессором МК-Л по
трубке (8). Она крепится в
крышке пластилином и
проходит не по центру, а чуть
в стороне, рядом с
цилиндрами электродов. На
электроды подается
напряжение от источника «Раз-
ряд-1» (школьный
высоковольтный
преобразователь на постоянное
напряжение 5 кВ).
В газовых порах
стеклянной ваты возникает тихий
разряд. В темноте хорошо
видно, как с ростом
напряженности электрического
поля свечение постепенно
охватывает всю толщу слоя
ваты, начиная от
отрицательной сетки.
Озонированный воздух выходит по
трубке (9 ). Для такой
установки критическое
значение напряженности, выше
которого возникает пробой
между сетками, равен 9—
11 кВ см-1.
Чтобы улучшить
проводимость стеклянных
волокон, особенно когда
озонируемый воздух очень сухой,
на дно стакана можно
налить немного воды.
Интересно, что озонатор
очищает воздух от пыли. Поэтому
слои ваты со временем
темнеет, и его следует
заменять.
Я подсчитал
коэффициент полезного действия
моей установки. Сначала
пришлось найти количество
получаемого озона за
определенный промежуток
времени и при постоянном
объемном расходе
воздуха. Для этого я пропускал
озонированный воздух
через слабощелочной
раствор йодистого калия, а
потом оттитровал
получившийся иодат калия. Теперь,
зная мощность прибора и
объемный расход воздуха,
можно рассчитать, сколько
в среднем расходуется
энергии для получения
одного моля озона.
Оказалось — 1,6- \0Ь Дж. А
теоретически требуется
9,8- 101 Дж.
Следовательно, к. п. д. прибора равен
6 %. (Кстати, озон в
промышленных масштабах
синтезируют из воздуха в
барьерном разряде с к. п. д. 3—
5 %.)
Свой прибор я
испробовал для стерилизации
стеклянных банок перед
консервированием: ведь озон
сильнейший окислитель,
губительный для микробов.
(Озон в больших
количествах токсичен, поэтому по-
л*о*
лучать его лучше под
тягой.) Эксперимент удался—
банки с содержимым стоят
без изменения вот уже два
года.
Н. МЯЗДРИКОВ
От редакции. Десятиклассник
Никита Мяздриков из
Ленинграда (в прошлом году Никита
закончил школу)
самостоятельно определил к. п. д.
самодельного озонатора. Но вот
есть прибор. А что дальше?
Какое применение ему
предложат наши читатели? Какие
интересные опыты можно
поставить с озонированным
воздухом?
|См. стр. 74|
Прежде чем анализировать решение
задачи, давайте обратимся к условиям.
Нам предлагают принять массу
электрона равной 1/1840 а. е. м. Откуда взято
это значение? Известно, что таково
отношение массы электрона к массе
протона (точнее, 1/1836). Но масса
протона не 1, а 1,007 а. е. м. Так что
отождествлять эти значения в данном
случае неправомерно. Масса электрона
равна 1/1823 а. е. м.
А теперь заглянем в корень задачи.
Он — в шестом действии. Обратите
внимание: решение свелось к
арифметическим действиям со значениями
величин, которые были нам известны с
самого начала! Из менделеевской
таблицы мы узнаем, что масса атома
меди — 63,55 а. е. м. и что атом
содержит 29 электронов. А из данных задачи
(скорректированных) известно, что
масса электрона — 1 /1823 а. е. м.
Следовательно, в 63,55 а. е. м. меди
содержится 29- 1/1823 а. е. м.
электронов, а в х г меди содержится 1 г
электронов. Получилась простая и легко
решаемая пропорция:
х=A- 63,55- 1823)/29(г)=3995(г)^
^4,0 (кг).
Вот и все решение — подстать
задаче, в одну строку.
Г. Б. ВОЛЬЕРОВ
Клуб Юный химик
79
АИЩ
Пятна от золота
Почему серьги, кольца,
браслеты, кулоны из
золота 583-й пробы иногда
темнеют и оставляют на
коже пятна? Об этом
нас спрашивают многие
читательницы.
«Сведущие люди» говорят, что
это признак сердечной
болезни. На самом деле
причина лежит на
поверхности. Пот,
выделяющийся из кожи,
взаимодействует с
медью: она входит в
состав золотого сплава.
Образуется черный
оксид меди. Он-то и
оставляет пятна. Если они
доставляют вам
неприятное волнение, то
откажитесь от украшений из
золота низкой пробы,
соприкасающихся с
кожей.
Царапины
на фотопленке
Мы уже писали о том,
как можно избавиться
от царапин на
фотопленке, заливая их
смолой A976, № 5).
Читатель Р. Клюкало
(Рубежное) делится своим
опытом.
Чтобы царапины на
пленке не испортили
фотоотпечатки,
проделайте следующую
процедуру. Капните две-
три капли глицерина
на подложку
фотопленки, затем прижмите
пленку к стеклу кадри-
рующей рамки так,
чтобы не оставалось
пузырьков воздуха. И вы
заметите, что царапин,
даже глубоких, как не
бывало. Конечно, этот
оптический эффект
сохраняется только при
контакте пленки с
глицерином и стеклом
рамки. Глицерин безвреден
для подложки и
эмульсионного слоя пленки
и смывается водой.
Смывающиеся
перчатки
Как защитить руки при
работе с
лакокрасочными материалами?
Конечно, резиновыми
перчатками. Но они быстро
рвутся, дефицитны и,
главное, работать в них
длительное время
неудобно. Удачный выход
из положения — так
называемые
биологические перчатки. Пасту-
крем растирают на
коже, и она, высыхая,
превращается в
малозаметную тонкую пленку.
Такие перчатки не
мешают коже дышать и
защищают от неприятного
контакта с липкими и
плохо смываемыми
водой веществами.
Пасту-крем
«Средство защитное для рук»
можно купить в
магазине, а можно сделать
самому. Вот несколько
рецептов (в массовых
частях). Почти все
ингредиенты есть в
аптеках.
Паста ХИОТ-6
Желатина пищевая
или
фотографическая 2,4
Крахмал
пшеничный или
картофельный 5,6
Глицерин
медицинский 7,2
Жидкость Бурова 20,0
Вода 8,0
ИЭР-1
Мыло калиевое
(считая на 100 %-
ное) 10
Глицерин 10
Глина белая 40
Вода 40
Миколан
Ланолин
экстрагированный,
безводный 10
Мыло
хозяйственное 40 %-ное 10
Каолин 30
Вода 30
Мазь профессора
Селисского j
Желатин 1,9
Вода 37,5
Тальк 21,1
Крахмал 14,5
Бензойная или борная
кислота 1,9
Если вы захотите
сделать перчатки
заметными, то в состав
можно добавить немного
какого-нибудь
безвредного красителя, например
для волос — черного
(басму) или рыжего
(хну). Когда работа
закончена, перчатки
вместе с грязью легко
смываются водой с мылом.
Только надо двигаться
от запястья к пальцам,
чтобы грязь не попадала
на кожу.
Где рыть
колодец?
Конечно там, где
подземные воды залегают
неглубоко. В этих
местах, как правило,
растительность сочнее и ярче,
здесь встречаются
болотные и влаголюбивые
80
,ОМАШЖ
©ть
растения — незабудки,
хвощи, конский щавель,
роятся комары и
мошкара. О близости
грунтовых вод говорят
родники, оползни в оврагах,
русла пересохших
ручьев, заброшенные
колодцы.
В старину грунтовые
воды искали так. Комок
обезжиренной,
промытой в мыльном растворе
и высушенной шерсти
укладывали на
расчищенную землю,
сверху — свежеснесенное
яйцо. Все это накрывали
сначала дерном, а
потом — горшком или
сковородкой. Утром,
после восхода солнца,
раскрывали и смотрели.
Если шерсть и яйцо
покрыты росой, значит
вода близко; если яйцо
сухое, а шерсть с
росою — вода глубоко;
если шерсть и яйцо
сухие — воды нет. Этот
прием можно
использовать только в
устойчивую сухую погоду.
Под старое
серебро
Рассказ о том, как из
пластмассовых изделий
сделать «бронзовые»
A986, № 11),
заинтересовал многих
читателей. А можно ли на
основе пластмассы
сделать имитацию под
старое серебро? Можно,
если использовать тот
же принцип, что и при
работе под бронзу; но
все по порядку*
Прежде всего
пластмассовую поверхность
надо сделать токопро-
водящеи, то есть
покрыть ее токопроводя-
щей эмалью, например
акриловой АС-588.
Наполнителем в ней
служит карбонильный
никель. Кроме того, в
состав эмали входит
растворитель № 648. Он
частично растворяет
поверхность полистироль-
ных пластиков, поэтому
эмаль на них держится
особенно хорошо.
Годятся и другие
составы: ХС-928, ХС-973,
ХВ-5211. Определить,
подходит эмаль или нет,
легко: достаточно
опустить образец с нею на
катоде в электролит
меднения и посмотреть
на результат.
Если полимер
инертен и не растворяется
в органических
растворителях, то до
покрытия эмалью его
поверхность надо
активировать, например
хромовой смесью
следующего состава: бихромат
калия (натрия) — 30—
40 г, серная кислота
98 %-ная — 648—
680 мл, вода — 1л.
(Внимание!
Концентрированную кислоту лить
в воду тонкой
струйкой, постоянно
перемешивая, и ни в коем
случае воду в кислоту.
Смесь оставляет
сильные ожоги, работайте в
очках и перчатках.)
В хромовой смеси
можно обрабатывать
полистирол и его сополимеры,
АБС-пластики,
полиэтилен, полипропилен,
поливинилхлорид, по-
лиэтилентерефталат, по-
лисульфон,
полифениле нокс ид.
На
электропроводящую поверхность
сначала наносят медь. В
стеклянную или вини-
пластовую ванночку
заливают электролит
следующего состава:
сульфат меди — 200 г,
серная кислота — 50 г
(плотность— 1,83 г/см3),
вода — 1л. (Опять же
лейте кислоту в воду,
а не наоборот!)
Закрепите изделие
зажимами на катоде и
погрузите его в раствор.
После пропускания тока
плотностью 0,4 А/дм- в
течение нескольких
минут пластмасса
покроется матовым слоем меди.
Затем медный слой
серебрят никелем,
опуская изделие на катоде
в раствор следующего
состава: сульфат
никеля — 300 г, хлорид
никеля — 60 г,
борная кислота — 40 г,
вода — 1л. Раствор
должен быть теплым
C5 °С), плотность
тока — 0,5—1,5 А/дм2.
Сплошное никелевое
покрытие образуется
через несколько минут.
Конечно, оно не очень
похоже на серебряное,
тем более с тарое —
слишком сильно
блестит. Можно его и
состарить в электролите:
сульфат никеля — 50 г,
сульфат цинка — 25 г,
сульфат аммония —
15 г, роданид
аммония — 25 г, лимонная
кислота — 2 г, вода —
I л. Температура
электролита 18—25 СС,
плотность тока 0,1 А/дм2.
Почерневшую
поверхность избирательно
тонируют, удаляя
черноту с выступающих
частей рельефа
полировочным матерчатым
или войлочным кругом.
Старое серебро
готово.
Авторы выпуска:
Г. Балуева,
В. Войтович,
Л. КорюкиНу
О. Проскурин
Автор романа «Конец детства», который мы И. А. Ефремова о «Великом кольце». Как
начинаем печатать в этом номере, не нуж- и они, Артур Кларк уверен в том, что
дается в представлении любителям научной разуму, возникшему на нашей планете,
фантастики: имя Артура Чарльза Кларка, суждено беспредельное развитие и в конеч-
английского ученого и писателя, советскому ном счете он объединится с разумом, су-
читателю хорошо известно. Скажем несколь- шествующим во Вселенной в тех или иных
ко слов о самом романе. Он был написан формах. В «Конце детства» дается своеоб-
в начале 50-х годов. Научные представле- разная версия таких гипотетических собы-
ния, положенные в его основу, созвучны тий.
мыслям Циолковского о возможных путях Роман печатается в журнальном вариан-
эволюции разума, а также известной идее те.
Конец детства
Артур КЛАРК
Гипотезы, положенные в основу этой книги, принадлежат не автору.
Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций, застыв у широкого, во всю
стену окна, смотрел вниз, на медлительный поток машин. Порой он спрашивал себя,
хорошо ли человеку работать на такой высоте над собратьями. Конечно,
отстраненность помогает быть беспристрастным, но она легко может перейти в равнодушие. Или он
просто пытается как-то объяснить свою нелюбовь к небоскребам, которую так и не одолел
за двадцать лет жизни в Нью-Йорке?
Позади отворилась дверь, он услышал шаги Питера Ван Риберга, но не обернулся.
— Они опаздывают,— сказал он.— Уэйнрайт должен был явиться пять минут назад.
— Мне только что сообщили из полиции, он ведет за собой изрядную толпу, из-за
этого шествия на улицах пробки. Он явится с минуты на минуту.— Ван Риберг чуть
помолчал, потом спросил резковато: — Вы все еще полагаете, что это разумно —
встретиться с ним?
— Боюсь, отменять встречу поздно. Как-никак, я на нее согласился, хотя, вы же знаете,
это не моя затея.
— Вот они! — Ван Риберг чуть не ткнулся носом в стекло.— Подходят...
Пожалуй, добрых три тысячи.
Примерно в полумиле была видна небольшая, но решительная процессия. Над
головами развивались полотнища, надписи издали не прочесть, но Стормгрен и так знал, чего
требуют эти люди.
Шествие поравнялось со зданием Секретариата; наверно, участники понимали, что
он стоит у окна^ там и сям поднимались кулаки — впрочем, не очень уверенно. Вызов
относился не к Стормгрену, хотя, конечно, кулак показывали ему. Взмахи обращались
к небу, где на высоте полусотни километров сияло серебристое облако — флагманский
корабль флота Сверхправителей.
Вполне возможно, что Кареллен смотрит на все это и забавляется, подумал Стормгрен,
ведь этой встрече вовек не бывать, если б не наущение Попечителя.
Сегодня впервые Стормгрен встречается с главой Лиги освобождения. Он уже не
спрашивает себя, разумный ли это шаг,— планы Кареллена зачастую чересчур сложны, человеку
их не понять. Во всяком случае, серьезного вреда от этого не будет. А откажись он
принять Уэйнрайта, Лига использовала бы отказ как оружие против него, Стормгрена.
Александр Уэйнрайт оказался рослым красивым мужчиной лет под пятьдесят. Стормгрен
знал, что это человек безусловно честный, а потому вдвойне опасный. Но он явно искренен,
вот почему трудно отнестись к нему неприязненно...
— Я полагаю,— начал Стормгрен,— главная цель вашего визита — заявить
официальный протест против плана создания Всемирной федерации. Я не ошибаюсь?
Уэйнрайт серьезно кивнул.
—Это — главное, господин секретарь. Мы пытались открыть человечеству глаза на
стоящую перед ним опасность. Задача наша оказалась нелегкой, потому что в
большинстве своем люди, похоже, охотно предоставляют Сверхправителям вертеть нашим
миром, как тем заблагорассудится. И все же в разных странах нашу петицию
подписали свыше пяти миллионов патриотов.
— Не так-то много — пять миллионов из нескольких миллиардов.
— Но их со счета не сбросишь. Притом за каждым, кто подписался, стоит немало
таких, которые отнюдь не уверены, будто замысел создать федерацию разумен, а тем
более — будто он справедлив. Даже Попечитель Кареллен, при всем своем могуществе.
83
не может одним росчерком пера отменить тысячелетнюю историю человечества. Я не
отвергаю наотрез федерацию как конечную цель, хотя многие мои сторонники, пожалуй, с этим
не согласятся... Но объединение должно возникнуть внутри человечества, а не быть
навязанным извне. Мы должны сами строить свою судьбу.
Стормгрен вздохнул. Все это он слышал уже тысячи раз...
— Позвольте задать вам несколько вопросов,— сказал он.— Станете ли вы отрицать,
что Сверхправители принесли человечеству безопасность, мир и процветание?
— Не спорю. Но они отняли у нас свободу. Человек жив...
— ...Не хлебом единым. Знаю, знаю — но сейчас впервые настало время, когда каждый
человек уверен хотя бы в хлебе насущном. Да и какая свобода, утраченная нами, сравнится
с тем, что дали нам Сверхправители?
— Свобода распоряжаться нашей собственной жизнью, как велит нам господь бог.
Наконец-то мы добрались до сути, подумал Стормгрен. Корень разногласий — в религии,
как бы это ни прикрывали. Нет, Уэйнрайт не даст забыть, что он священник. Он одет
как мирянин, но все равно кажется, будто на нем облачение пастыря.
— Месяц тому назад сто епископов, кардиналов и раввинов в совместной декларации
заявили, что они поддерживают политику Попечителя. Верующие в нашем мире не с вами.
Уэйнрайт гневно затряс головой — конечно, не согласен.
— Многие духовные власти слепы, Сверхправители их совратили. Когда они осознают
опасность, будет слишком поздно. Человечество утратит волю к действию и впадет в рабство.
Короткое молчание. Потом Стормгрен сказал:
— Через три дня я опять буду у Попечителя. Я разъясню ему ваши возражения,
поскольку мой долг — представлять все взгляды человечества. Но, поверьте, это ничего
не изменит.
— Еще одно,— медленно сказал Уэйнрайт.— Для нас многое неприемлемо в
Сверхправителях, но всего отвратительней их скрытность. Вы единственный человек, который хотя
бы говорил с Карелленом, однако и вы никогда его не видели! Так разве удивительно,
что мы ему не доверяем?
— Несмотря на все, что он сделал для человечества?
— Да, несмотря на это. Даже не знаю, что оскорбительнее — всемогущество Кареллена
или его секреты. Если ему нечего скрывать, почему он нам не покажется? В следующий
раз, когда будете говорить с Попечителем, господин Стормгрен, спросите его об этом!
Для Сверхправителей, конечно, то была пустячная операция, для Земли же —
величайшее событие за всю ее историю. Исполинские корабли вынырнули из непостижимых
глубин Вселенной без всякого предупреждения. В фантастике это описывали тысячу
раз, но ни одна душа не верила, что такой день и вправду настанет. И вот
свершилось: безмолвные громадины, которые поблескивают в небесах над всеми странами,—
символ знания, какого человеку не достичь и через века. Шесть дней они недвижно
парили над городами, никак не показывая, что им известно о существовании человека.
Но знаков и не требовалось: ясно же, что не случайно могучие корабли с такой точностью
повисли как раз над Нью-Йорком, Лондоном и Парижем, над Москвой, Римом, Кейптауном,
Токио и Канберрой.
На шестой день Кареллен, Попечитель Земли, объявил о себе человечеству, перекрыв
передачи на всех радиоволнах. Он безупречно говорил по-английски, уже одно это вызвало
распрю, которая бушевала над Атлантическим океаном, пока не сменилось целое поколение.
Но суть его речи потрясла слушателей куда сильнее, чем форма. По любым меркам
то был плод высочайшего гения, сумевшего глубоко и всесторонне разобраться во всех
человеческих делах. Когда Кареллен кончил, народы Земли поняли, что дни их зыбкой
независимости миновали. В пределах государственных границ каждое правительство еще
сохраняет свою власть, но в делах международных решающее слово отныне
принадлежит не людям. Спорить, протестовать, доказывать — бесполезно.
Трудно было бы ожидать, что все государства мира безропотно покорятся такому
ограничению своей власти. Но как сопротивляться? Если даже удастся уничтожить
корабли, нависшие над крупнейшими городами, погибнут и сами города. И все же одна
держава совершила такую попытку. Быть может, там кое-кто надеялся одним атомным
ударом убить сразу двух зайцев, ибо метили в корабль, что парил над соседней и притом
недружественной страной.
Должно быть, в минуту, когда на телеэкране тайного контрольного поста возникло
изображение исполинского корабля, кучку военных и специалистов раздирали
противоречивые чувства. Если попытка увенчается успехом, чем ответят остальные корабли? Вдруг их
тоже удастся уничтожить и человечество вновь пойдет своей дорогой? Или Кареллен
жестоко отплатит нападающим?
Но ничего не произошло. Громадный корабль остался невредим, он парил в
недосягаемой вышине, в ослепительных солнечных лучах. Атомная бомба его не коснулась,
и никто даже не понял, что с ней сталось. Больше того, Кареллен никак не покарал
виновников, ничем даже не показал, что знает о нападении. Он презрительно промолчал,
84
предоставил им в страхе ждать мести, которой так и не последовало. И это подействовало,
сильнее, чем любое наказание. В считанные недели, после яростных взаимных
обвинений незадачливое правительство пало...
Если не считать отдельных случаев, человечество приняло Сверхправителей как
неотъемлемую часть естественного порядка вещей. Удивительно быстро следы первого потрясения
сгладились, и жизнь пошла своим чередом. В затаенном ожидании люди словно бы
подстерегали миг, когда Сверхправители наконец выйдут из своих сверкающих кораблей
и покажутся жителям Земли.
Пять лет миновало, а они еще ждут. В этом и кроется причина всякой смуты, думал
Стормгрен.
Когда подъехала машина Стормгрена, стартовую площадку уже, по обыкновению, окружали
зеваки с фото- и киноаппаратами наготове. Генеральный секретарь обменялся
несколькими словами со своим заместителем и прошел через кольцо любопытных.
Кареллен никогда не заставлял долго ждать. Внезапно толпа ахнула — в вышине
сверкнул и стремительно вырос серебристый шар. Стормгрена обдало порывом ветра.
Кораблик замер в полусотне шагов от него, осторожно держась над площадкой, будто
боялся осквернить себя прикосновением к Земле. Стормгрен медленно пошел к нему,
и на его глазах сплошной, без единого шва металлический корпус знакомо зарябил,
открывая вход,— все специалисты Земли тщетно пытались понять, как это происходит.
Стормгрен шагнул внутрь, в заполненную мягким светом кабину. Входное отверстие
замкнулось бесследно, звуки и краски внешнего мира исчезли.
Пять минут спустя отверстие появилось вновь. Стормгрен не ощутил движения, но знал,
что его подняло на полсотни километров над Землей и теперь он уже в недрах Карел-
ленова корабля.
В небольшом кабинете, куда вел короткий переход, вся обстановка — единственный
стул да стол перед экраном телевизора. По ней никак не представить облик тех, кто
все это устроил,— так оно и задумано. Экран пуст. Порой Стормгрен мечтал: вдруг
экран вспыхнет, оживет и раскроет наконец секрет, не дающий человечеству покоя.
Но мечта не сбывалась, за темным прямоугольником по-прежнему таилось неведомое.
И еще за ним таились мощь и мудрость, глубочайшее снисходительное понимание рода
людского и, что всего удивительней, какая-то насмешливая нежность к букашкам, что
кишат на планете далеко внизу.
Из решетки, должно быть, скрывающей динамик, зазвучал спокойный, неторопливый,
хорошо знакомый голос,— все люди, кроме Стормгрена, доныне слышали его лишь
однажды. Глубина и звучность его — единственный ключ, позволяющий как-то представить
себе Кареллена: Кареллен, наверно, очень большой, много больше человека. Правда,
кое-кто из. ученых, исследовав запись той памятной речи, предположил, что говорило
не живое существо, а какая-то машина. Но Стормгрену в это не верилось.
— Да, Рикки, я слышал вашу беседу. Итак, что вы думаете о мистере Уэйнрайте?
— Он честный человек, хотя о многих его последователях этого не скажешь. Как с ним
поступить? Сама по себе Лига не опасна... но там есть экстремисты, они открыто
призывают к насилию. Я даже подумывал, не поставить ли у моего дома охрану. Надеюсь,
в этом все же нет нужды.
Кареллен словно и не слышал этих слов. К досаде Стормгрена (так случалось не
впервые), он заговорил о другом:
— Подробный план создания Всемирной федерации объявлен уже месяц назад. Много ли
прибавилось к семи процентам несогласных со мною и к двенадцати процентам не
имеющих определенного мнения?
— Пока немного. Но меня беспокоит другое: даже ваши сторонники убеждены, что'
пора покончить с таинственностью.
Вздох Кареллена прозвучал совсем как настоящий, только вот искренности в нем не
чувствовалось.
— И вы тоже так полагаете?
Вопрос чисто риторический, отвечать не стоит. И Стормгрен продолжал горячо:
— Неужели вы не понимаете, до чего нынешнее положение вещей мешает мне
исполнять мои обязанности?
— Мне оно тоже не помогает,— пожалуй, даже с чувством отозвался Кареллен.— Хотел
бы я, чтобы люди перестали считать меня диктатором и поняли: я всего лишь
администратор и пытаюсь проводить что-то вроде колониальной политики, а разработана
она без моего участия.
Весьма приятное определение, подумал Стормгрен. Любопытно, насколько оно правдиво.
— Но, может быть, вы хоть как-то объясните эту скрытность?
Кареллен рассмеялся — как всегда, громко, раскатисто, слишком гулко, чтобы смех
этот звучал совсем как человеческий.
— Ну, а за кого меня сейчас принимают? Все еще преобладает теория робота? Пожалуй,
мне приятнее выглядеть системой электронных ламп, чем какой-нибудь сороконожкой, —
85
да-да, я видел карикатуру во вчерашнем номере «Чикаго тайме »! Мне даже захотелось
попросить подлинник.
Стормгрен чопорно поджал губы. Право, иногда Кареллен относится к своим
обязанностям слишком легкомысленно.
— Это вопрос серьезный, — сказал он с укоризной.
— Дорогой мой Рикки, — возразил Кареллен, — я не принимаю человечество всерьез,
только это и позволяет мне сохранить остатки в прошлом незаурядных умственных
способностей!
Стормгрен невольно улыбнулся.
— Но мне, согласитесь, от этого не легче. Я должен вернуться на Землю и убедить
моих собратьев, что скрывать вам нечего, хоть вы и не показываетесь им на глаза.
Задача не простая. Любопытство свойственно человеческой природе, нельзя же до
бесконечности им пренебрегать.
— Да, это самое сложное препятствие, с каким мы столкнулись на Земле, — признался
Кареллен. — Но ведь вы поверили, что в остальном мы действуем разумно, могли бы уж
поверить и тут!
— Я-то вам верю, — сказал Стромгрен. — Но Уэйнрайт и его соратники не верят.
И можно ли их осуждать, если ваше нежелание показаться людям они толкуют в дурную
сторону?
Короткое молчание. Потом слабый звук (может быть, скрип?), словно бы Кареллен
шевельнулся на стуле.
— Вы понимаете, почему Уэйнрайт и ему подобные меня боятся? — спросил он.
Голос его звучал теперь мрачно, будто раскатились под сводами собора звуки
исполинского органа. — Такие люди есть в вашем мире среди поборников любой религии.
Они понимают, что мы — носители разума и науки, и как они там ни преданы своим
верованиям, а все-таки боятся, что мы свергнем их богов. Наука может погубить
религию, и не опровергая ее догматов. Никто не доказывал, что Зевс или Тор не существуют, а кто
им теперь поклоняется? Вот и разные уэйнрайты боятся, что нам известна правда
о происхождении их веры. Они спрашивают себя, давно ли мы наблюдаем человечество?
Видели ли мы, как Магомет бежал из Мекки в Медину, как Моисей провозгласил иудеям
их законы? Не могут же быть истинными все религии до единой... Рано или поздно
люди узнают правду, но время еще не пришло. А то, что мы не показываемся вам на
глаза, — да, согласен, это осложняет нашу работу, но раскрыть секрет мы не вправе.
Не меньше вашего я жалею о необходимости что-то скрывать, но для этого есть веские
причины. Все же я попытаюсь обратиться к... к тем, кто выше меня, может быть, их
ответ и успокоит Лигу. А теперь вернемся к нашим текущим делам.
— Ну как? — жадно спросил Ван Риберг. — Удалось вам чего-нибудь добиться?
— Сам не пойму, — устало сказал Стормгрен. — Теперь Кареллен совещается со
своим начальством... уж не знаю, кому и чему он там подчинен. Мне он ничего не
обещал.
— Послушайте, а почему мы должны верить, что над Карелленом кто-то стоит? Может,
этих Сверхправителей больше нигде и нет, кроме тех, что тут над Землей, в кораблях?
Может, им больше некуда деться, а они это от нас скрывают.
— Остроумно, — усмехнулся Стормгрен. — Только ваша теория не согласуется с тем
немногим, что я знаю — как будто все же знаю — о Кареллене.
— А что вы о нем знаете?
— Ну, он не раз упоминал, что его обязанности здесь временные и мешают вернуться
к его главной работе, она, по-моему, как-то связана с математикой. Однажды я привел
ему слова историка Актона о том, что власть развращает, а власть безграничная и
развращает безгранично. Хотел посмотреть, как он к этому отнесется. Он засмеялся
(смех у него оглушительный) и сказал, что ему эта опасность не грозит. Во-первых,
мол, чем раньше я закончу тут работу, тем скорее смогу вернуться домой, это за много
световых лет отсюда. А во-вторых, моя власть отнюдь не безгранична. Я всего лишь...
попечитель.
— Он ведь, кажется, бессмертен?
— Да, по нашим меркам, хотя, похоже, что-то в будущем его пугает... Не представляю,
чего он может опасаться.
— Все это не слишком убедительно. Я думаю, их небольшая эскадра заблудилась в
космосе и подыскивает себе пристанище. Кареллен скрывает от нас, как мала его команда.
Может быть, остальные корабли — автоматы и на них нет ни души.
— Вы начитались научной фантастики, — сказал Стормгрен.
Ван Риберг не без смущения улыбнулся.
— Вторжение из космоса обернулось не совсем так, как мы ждали, правда? Но моя
теория прекрасно объясняет, почему Кареллен нам не показывается. Просто он скрывает,
что никаких других Сверхправителей нет.
Стормгрен покачал головой — забавно, но все не то.
86
— Ваше толкование, как всегда, чересчур хитроумно, а потому неверно. За Попечителем
явно стоит какая-то могучая цивилизация, и она давно знает о нас, людях. Сам Кареллен
наверняка изучал человечество столетиями. Посмотрите, к примеру, как он владеет нашим
языком, — не я его, а он меня учит образной речи!
— Но хоть чего-нибудь он не знает?
— Да, но это всегда мелочи, пустяки. У него необычайная, безотказная память, однако
он не все считает нужным узнавать. Вот, скажем, английский — единственный язык,
которым он владеет в совершенстве, но за последние два года он недурно изучил финский,
просто чтобы меня подразнить. А финскому наскоро не выучишься! Кареллен читает
наизусть большие отрывки из «Калевалы», а я, стыдно сказать, помню всего несколько
строк. В истории и науке его познания всеобъемлющи — сами знаете, мы очень многому
у него научились... Если взять каждую область в отдельности, мне кажется, он не
превосходит человеческий ум. Но ни одному человеку не под силу объять все, что знает
Кареллен.
— И все же, какого дьявола он нам не показывается? Покуда он прячется, я не
перестану гадать да сочинять теории, а Лига освобождения не перестанет бушевать. — Ван
Риберг сердито покосился на потолок. — Надеюсь, господин Попечитель, в одну прекрасную
темную ночь какой-нибудь репортер возьмет ракету и с черного хода проберется с
фотокамерой в ваш корабль. Вот будет шуму в газетах!
Если Кареллен и слышал этот дерзкий вызов, то никак на него не отозвался. Впрочем,
он никогда ни на что не отзывался.
За первый год появление Сверхправителей внесло в жизнь человечества меньше перемен,
чем можно было ожидать. Тень их ложилась на все, но то была совсем не
навязчивая тень. В крупнейших городах Земли, задрав голову, можно было увидеть
сверкающие в вышине серебряные корабли, но они скоро стали такими же привычными, как
солнце, луна и облака. Наверно, люди лишь смутно сознавали, что уровень их жизни
неуклонно растет благодаря Сверхправителям. А если об этом изредка и задумывались —
что ж, безмолвные корабли впервые в истории принесли всему человечеству мир, и за
это им, конечно, спасибо.
Нет нищеты, нет войн — но блага, состоящие в отсутствии чего-то, приняли как
должное. А пришельцы по-прежнему держались отчужденно и не показывались людям.
Покуда Кареллен вел такую политику, он мог ждать уважения и почитания, но никак не более
теплых чувств. Трудно не досадовать на небожителей, которые изволят разговаривать
с человеком только по телетайпу в штаб-квартире ООН. О чем беседуют Кареллен со
Стормгреном, знали только они двое, и Стормтрен порой недоумевал, для чего Попечителю
эти встречи. Возможно, ему все-таки нужно непосредственно общаться хотя бы с одним
землянином? Или он понимает, что Стормгрен нуждается в прямой поддержке? Если так,
генеральный секретарь за это очень признателен — и пожалуйста, пусть Лига
освобождения и дальше презрительно именует его «мальчиком на побегушках у Кареллена».
В переговоры с отдельными государствами и правительствами Сверхправители не
вступали: они приняли Организацию Объединенных Наций в том виде, в каком ее застали,
объяснили, как установить необходимую радиосвязь, — и все распоряжения передавали
через генерального секретаря. Можно только изумляться тому, какое множество зол,
безумий и несчастий уничтожили эти послания с неба. При Сверхправителях народы
поняли, что им больше незачем опасаться друг друга — и еще до неудачной попытки
догадались, что все их оружие бессильно против тех, кто умеет странствовать среди звезд.
Полагали, что Кареллен только выжидает часа, чтобы ввести свою систему, которая
разом уничтожит все нынешние формы общественного устройства. Но это, как и прочие
рассуждения о Сверхправителях, было попросту гаданием на кофейной гуще. Никто не
знал их замыслов и целей, никто не знал, какое грядущее уготовили они человечеству.
В последние ночи Стормгрену не спалось. Уже сорок лет он служит человечеству, из
них пять — Сверхправителям, и редкий человек, оглядываясь назад, мог бы похвастать,
что столь многого добился на своем веку. А может быть, в этом вся беда: когда он уйдет на
покой, на короткие ли, на долгие ли годы у него не останется цели, жизнь потеряет вкус.
С тех пор как умерла Марта, а дети выросли и сами обзавелись семьями, мало что
привязывает его к миру. Быть может, в мыслях он почти уже не отделяет себя от
Сверхправителей, а потому как-то отстранился от людей.
Вот и опять беспокойная ночь, и мысль колесит все по тому же кругу... Стормгрен
накинул халат и вышел на крышу своего скромного жилища, где разбит был садик.
Любой из его подчиненных жил роскошнее, но Стормгрену и этого хватало. Он достиг
положения, когда ни имущество, ни почести уже не прибавляют человеку веса.
Ночь была теплая, низко на юго-западе сияла полная луна. На горизонте стояло
зарево — отраженные огни Нью-Йорка, словно там начался было рассвет и замер, не
разгораясь.
Стормгрен поднял глаза — выше спящего города, еще выше, к тем высям, где не раз
87
бывал он, единственный из людей. Там, далеко-далеко, поблескивал в лунном свете корабль
Кареллена. Любопытно, чем занят сейчас Попечитель, ведь Сверхправители, наверное,
никогда не спят... Через сотню лет Кареллен по-прежнему будет вести человечество
к цели, известной только ему, но уже через четыре месяца генеральным секретарем ООН
будет другой человек. Само по себе это Стормгрена ничуть не огорчает — но если
он надеется все-таки узнать, что скрыто за тем непроницаемым экраном, у него осталось
совсем мало времени.
Только в самые последние дни он посмел себе признаться, что жаждет проникнуть
в тайну. До сих пор сомнения его не мучили, он верил Кареллену, а вот теперь (ехидная
мысль!) и сам заразился мятежным духом Лиги освобождения. Правда, все эти
разговоры, будто человечество порабощено, пустая болтовня. Мало кто всерьез в это верит и
хотел бы повернуть историю вспять. К ненавязчивому правлению Кареллена привыкли,
но людям не терпится узнать, наконец, кто ими правит. Можно ли осуждать их за это?
За стеной слабо щелкнул телетайп, выбросил очередную ежечасную сводку
Центрального агентства печати. Стормгрен побрел в комнату, равнодушно перелистал пачку листов.
В Мадрасе Лига освобождения подсказала агентству не слишком оригинальный
заголовок. «Человеком правят чудовища?» — вопрошала газета. «Поведение Сверхправителей
объясняется очень просто: их облик настолько чужд и отвратителен людям, что они не
смеют нам показаться. Предлагаем Попечителю доказать, что это не так».
Стормгрен брезгливо отшвырнул листок. Даже если обвинение и справедливо, что за
важность? В каком бы причудливом обличье ни явилась жизнь, едва ли он, Стормгрен,
не мог бы постепенно с ним примириться, а пожалуй, даже найти в странном существе
красоту. Важно не тело, важен разум. Если убедить в этом Кареллена, Сверхправители,
возможно, перестали бы скрываться... Стормгрена мучило самое обыкновенное
любопытство. Он давно уже знает Кареллена как личность — и не успокоится, пока не откроет
также, что это за существо.
Когда на другое утро Стормгрена в обычный час не оказалось на месте, Питер Ван
Риберг удивился и даже подосадовал. К полудню он встревожился всерьез и послал
машину к Стормгрену домой. А через десять минут подскочил, испуганный воем сирены:
по Проспекту Рузвельта на бешеной скорости мчался полицейский патруль. Должно быть,
в патруле у газетчиков нашлись приятели: не успела еще машина остановиться, как
радио возвестило Ван Рибергу и всему миру, что он более не заместитель, а облеченный
всеми полномочиями генеральный секретарь Организации Объединенных Наций.
Стормгрен проснулся в непроглядной тьме. Спросонок он даже не сразу этому удивился. А
потом мысли прояснились, он порывисто сел и протянул руку к выключателю возле кровати.
В темноте рука наткнулась на голую, холодную каменную стену. Стормгрен замер,
душа и тело оцепенели, ошеломленные неизвестностью. Вдруг что-то щелкнуло, и темнота в
одном месте раздвинулась. В слабо освещенном прямоугольнике мелькнул чей-то силуэт, и
тотчас дверь затворилась, опять стало темно. Стормгрен не успел разглядеть, где же он
находится.
Еще. миг — и его ослепил яркий луч электрического фонаря. Луч скользнул ниже,
и Стормгрен увидел, что его постель — просто матрас, брошенный на неструганные доски.
В темноте негромко сказали:
— Рад видеть, что вы проснулись, господин генеральный секретарь. Надеюсь, вы чувствуете
себя вполне хорошо.
Что-то в последних словах'насторожило Стормгрена, гневные вопросы замерли у него
на губах. Он вгляделся в темноту, сказал спокойно:
— Сколько же времени я был без сознания?
— Несколько дней. Нам обещали, что вредных последствий не будет. Рад видеть,
что это правда.
Стормгрен спустил ноги на пол. Он по-прежнему в пижаме, но она измята и, похоже,
изрядно запачкалась. От порывистого движения закружилась голова — не слишком сильно,
но достаточно, чтобы понять: тут и впрямь не обошлось без наркотика.
Стормгрен повернулся к свету. Спросил резко:
— Где я? Это все с ведома Уэйнрайта?
— Да вы не волнуйтесь, — ответил человек, неразличимый в темноте. — Про это
после поговорим. Вы, наверно, проголодались. Одевайтесь-ка и пойдем обедать.
Кружок света от фонаря пробежал по комнате. Голые стены — кое-как обтесанный
камень. Очевидно, это просто пещера, где-то глубоко под землей. И если он пробыл
без памяти несколько дней, его могли переправить в любую часть света.
Луч фонаря выхватил пачку одежды на чемодане.
— Придется вам обойтись этим,— сказал голос из темноты.— Со стиркой тут
довольно сложно, так что мы прихватили два ваших костюма и полдюжины рубашек.
— Очень любезно с вашей стороны, — вполне серьезно сказал Стормгрен.
88
— Мебели и электричества нет, уж не взыщите. В некоторых отношениях тут очень
удобно, но комфорта маловато.
— А для чего удобно? — спросил Стормгрен, натягивая рубашку. Прикосновение
привычной ткани странно успокаивало.
— Ну... просто удобно, — был ответ. — Кстати, мы, наверно, будем вместе довольно
долго, так уж зовите меня Джо.
Дверь отворилась, и Стормгрен вышел. Страж посторонился, пропуская его. Любопытно,
вооружен ли он, подумал Стормгрен. Наверно вооружен, и уж конечно его друзья недалеко.
Коридор тускло освещали редкие керосиновые лампы, и Стормгрен впервые разглядел Джо.
Это был человек лет пятидесяти, и весил он, должно быть, немало. Все в нем и на нем
было огромно, начиная с пятнистой военной формы бог весть какой армии и кончая
неслыханных размеров перстнем на левой руке. Детине такого сложения оружие, надо
думать, без надобности...
Стены по сторонам — просто камень, лишь кое-где укреплены бетоном. Похоже на
заброшенную шахту — пожалуй, более надежной тюрьмы не придумаешь. До сих пор
сознание, что его похитили, не очень волновало Стормгрена. Что бы ни произошло, казалось
ему, Сверхправители сумеют разыскать его и вызволить. Теперь уверенности поубавилось.
Он здесь уже несколько дней, и никто его не выручает. Должно быть, даже
всемогуществу Кареллена есть предел — если пленника и впрямь держат в глубоких недрах
отдаленного материка, след его мог и затеряться.
В пустом полутемном помещении за столом сидели двое. Когда вошел Стормгрен,
они вскинули головы и посмотрели на него с любопытством и явным почтением. Один
подвинул через стол горку сэндвичей, и Стормгрен тотчас за них принялся. Хоть он
и голоден как волк, не худо бы получить обед поаппетитнее, но, вероятно, и его стражи
едят не лучше.
Он ел, а сам поглядывал на этих троих. Несомненно, из них самая
примечательная личность — Джо, и выделяется он не только ростом и сложением. Другие двое
явно его помощники, с виду вполне заурядные.
В стакане сомнительной чистоты появилось немного вина, Стормгрен запил
последний кусок хлеба. Теперь он почувствовал себя уверенней.
— Итак,— ровным голосом ппоизнес он, обращаясь к великану,— может быть, вы
объясните мне, что все это значит и чего, собственно, вы надеетесь таким образом
достичь.
Джо откашлялся.
— Одно хочу вам растолковать. Уэйнрайт тут ни при чем.
Стормгрен был почти готов к такому ответу. Он давно подозревал, что внутри Лиги
или рядом с нею существует некое крайнее течение.
— А каким образом вы меня похитили? Спрашиваю из чистого любопытства.
К его изумлению, ответили охотно, будто только того и ждали.
— А мы это разыграли, прямо как в голливудском детективе,— весело сказал Джо.— Мы же
не знали, вдруг Кареллен с вас глаз не спускает, ну и приняли кой-какие меры. Пустили
усыпляющий газ в кондиционер, дело нехитрое. Потом перенесли вас в машину — и того
проще. И все это, прямо скажу, проделали не наши люди. Для такой работенки мы
наняли... э-э... специалистов. Кареллен, наверно, их изловит, да только ничего от них не
узнает. Машина ушла от вашего дома и скоро нырнула в длинный туннель. А через
положенное время вынырнула, и в ней был без памяти человек — вылитый
генеральный секретарь ООН. А из другого конца выехал большущий грузовик с
металлическими ящиками, покатил к одному аэропорту, и там ящики перегрузили в самолет,
рейс был самый что ни на есть законный. Владельцы померли бы со страху, знай
они, для чего нам эти ящики... Ну, а та, первая машина пошла кружить да петлять
до самой канадской границы. Может, Кареллен ее уже и захватил, да не велика
важность. Наш план — надеюсь, вы оцените мою откровенность — построен на одном
расчете. Кареллен может видеть и слышать все, что делается на Земле, но уж никак
не под землей, разве что ему вместе с наукой служит колдовство. А стало быть, он не
узнает о подмене в туннеле либо узнает слишком поздно.
Джо явно упивался своим рассказом, и Стормгрен с трудом сдерживал улыбку.
Однако он по-настоящему встревожился. Похитители весьма изобретательны, очень
возможно, что Кареллена удалось провести. И нельзя ручаться, что Попечитель сколько-
нибудь печется о безопасности генерального секретаря. Джо тоже в этом не уверен.
Может быть, поэтому и разоткровенничался — проверяет, как отреагирует Стормгрен.
Что ж, надо прикинуться невозмутимым. И Стормгрен сказал презрительно:
— Вы все, видно, сущие остолопы. Неужели, по-вашему Сверхправителей так легко
обмануть? Да и чего вы надеетесь этим добиться?
— Ясно чего,— сказал великан.— Мы увидели, что уговаривать да убеждать толку нет,
вот и пришлось действовать по-другому. Пускай у Кареллена сила большая, а все
равно не так-то легко ему с нами справиться. Мы начинаем борьбу за независимость.
Поймите меня правильно. Никакого насилия не будет — во всяком случае, поначалу,—
89
но Сверхправителям, хочешь не хочешь, нужны помощники из людей, а этим помощникам
мы можем доставить кучу неприятностей.
И начинаете с меня, подумал Стормгрен. Пожалуй, Джо рассказал далеко не все.
Неужели они всерьез надеются повлиять на Кареллена гангстерскими приемами?
Впрочем, хорошо организованное подпольное движение и вправду может осложнить жизнь.
Этот Джо нащупал единственное уязвимое место во власти Сверхправителей. В
конечном счете все их распоряжения исполняются помощниками-людьми. Если этих людей
запугать так, что они перестанут повиноваться, вся система рухнет. Хотя... нет, Кареллен
наверняка найдет какой-нибудь выход.
— Как же вы намерены со мной поступить? — спросил наконец Стормгрен.— Я что,
заложник? '
— Не беспокойтесь, мы о вас позаботимся. На днях ждем кой-кого в гости, а покуда
постараемся, чтобы вы не скучали.
Один из его сотоварищей выложил на стол нераспечатанную колоду карт.
— Нарочно для вас достали,— пояснил Джо.— Я тут читал в «Тайме», что вы здорово
играете в покер.— Он вдруг заговорил очень серьезно, даже озабоченно.— Надеюсь,
у вас полон бумажник наличными. Мы не сообразили поглядеть. Чеки нам, знаете ли,
брать неудобно.
Ошарашенный Стормгрен круглыми глазами уставился на своих тюремщиков.
Презабавно — эти невообразимые похитители жаждут поиграть с ним в покер!
Стормгрен откинулся на стуле и захохотал — так он не смеялся уже многие годы.
Без сомнения, Уэйнрайт не лжет,— угрюмо размышлял Ван Риберг. Возможно, он
и подозревает, что за люди похитили Стормгрена, но точно ему это неизвестно. И
выходку их он не одобряет. Похоже, экстремисты из Лиги начали действовать сами.
Спору нет, похищение организовано на славу. Стормгрена могли упрятать в любом
уголке земного шара, и едва ли удастся напасть на его след. Что же предпринять?
Хотя Ван Риберг нередко отпускал шуточки по адресу Кареллена, но в душе перед
ним трепетал. Страшно даже подумать, что надо прямо обратиться к Попечителю, но
иного выхода нет.
Отдел связи занимал верхний этаж огромного здания. Вдоль зала тянулись ряды
телетайпов. Через них нескончаемым потоком поступали статистические данные — объем
производства, численность населения, исчерпывающие сведения обо всей мировой
экономике. Наверно, на корабле Кареллена есть нечто подобное, и Ван Риберга мороз
подирал по коже, когда он гадал, какие неведомые чудовища бродят там от
аппарата к аппарату, собирая отчеты, которые посылает Сверхправителям Земля.
Он прошел в кабинетик, куда полагалось входить одному только Стормгрену. Его
уже ждал начальник связи.
— Это обычный телетайп,— сказал он Ван Рибергу,— клавиатура, как у пишущей
машинки. И есть фотопередатчик на случай, если надо послать какие-нибудь
изображения.
Ван Риберг рассеянно кивнул.
— Да, спасибо. Вы свободны.
Почти все вопросы Кареллен и Стормгрен обсуждали каждую неделю при встрече.
А этот аппарат предназначен для экстренных случаев, и можно надеяться, что ответят
немедля.
Ван Риберг начал неумело нажимать клавиши. Машина тихонько заурчала, на
потемневшем экране вспыхивало слово за словом. Он выпрямился в ожидании ответа.
Не прошло и минуты, как аппарат снова замурлыкал. Ван Риберг не впервые подумал —
может быть, Кареллен никогда не спит?
Ответ был весьма краток и столь же неутешителен:
«Никаких указаний. Действуйте по своему усмотрению. К.»
За три дня Стормгрен успел основательно изучить своих стражей. Один Джо что-то
значит, двое других не в счет. Идеалы Лиги освобождения для них пустой звук, у них
одна забота — добыть кусок хлеба без особых трудов.
Джо — тот куда сложнее, хотя порою кажется великовозрастным младенцем.
Нескончаемые партии в покер то и дело прерывались бурными политическими
спорами, и скоро стало ясно, что великан никогда всерьез не задумывался — за что же
он сражается. Им владели чувства и крайний консерватизм, где уж тут рассуждать трезво.
Своего рода живописное ископаемое; когда люди такого склада исчезнут, если это когда-либо
случится, наш мир станет безопаснее, но и скучнее.
Стормгрен почти не сомневался, что Кареллену не удалось найти его след. Он
пытался убедить своих стражей в обратном, но безуспешно. Ясное дело, его держали в
плену, выжидая, не вмешается ли Кареллен, а раз ничего не произошло, они могут
действовать дальше.
И Стормгрен ничуть не удивился, когда на четвертый день Джо его предупредил, что
90
прибыли гости. Они уже ждали за шатким дощатым столом, когда Джо привел Сторм-
грена и учтиво посторонился, давая ему пройти. Стормгрена позабавило, что на боку
у тюремщика впервые красовался ко всеобщему сведению большущий пистолет. Его
подручные не показывались, да и сам Джо держался скромней обычного. Стормгрен
сразу понял, что очутился перед людьми гораздо более значительными. В этих — их
было шестеро — чувствовалась сила ума, железная воля и непреклонность. Джо
и ему подобные не опасны, а вот здесь — те, чья мысль управляет подпольем.
Стормгрен коротко кивнул, подошел к единственному свободному стулу и сел,
стараясь держаться хладнокровно и непринужденно. За каждым его движением следил
коренастый старик, сидевший в дальнем конце стола, он подался навстречу Стормгрену и
впился в него немигающим взглядом. Стормгрену стало не по себе, и он, сам того не
желая, заговорил первым.
— Полагаю, вы пришли обсудить условия. Какой за меня назначен выкуп?
Тут он заметил, что кто-то стенографирует его слова. Обстановка самая деловая.
Отозвался старик, очевидно, главарь, он говорил певуче, как уроженец Уэльса.
— Можете назвать это и так, господин генеральный секретарь. Только нам нужны
не деньги, а сведения. Вы же знаете, чего мы добиваемся. Если угодно, зовите нас
движением сопротивления. Мы убеждены, что рано или поздно Земле не миновать борьбы
за независимость, и понимаем — открытая война невозможна. Остаются
неповиновение, саботаж и тому подобное. Вас мы похитили отчасти затем, чтобы
показать Кареллену, что мы хорошо организованы и действовать будем решительно, но
главное,— вы единственный, от кого можно хоть что-то узнать о Сверхправителях.
Помогите нам, и мы вернем вам свободу.
— А что, собственно, вы хотите узнать?— осторожно спросил Стормгрен.
— Знаете ли вы, кто — или что такое — на самом деле эти Сверхправители?
Стормгрен едва удержался от улыбки.
— Поверьте,— сказал он,— я не меньше вашего желал бы раскрыть эту тайну.
— Значит, вы согласны отвечать на наши вопросы?
— Не обещаю. Но, может быть, и отвечу.
Он услышал, как с облегчением вздохнул Джо. Все замерли в ожидании.
— Мы примерно представляем себе, при каких обстоятельствах вы встречаетесь с
Карелленом. Может быть, вы опишите это подробно, не упуская ничего сколько-
нибудь существенного?
Что ж, Стормгрен десятки раз отвечал на подобные вопросы. Перед ним люди умные.
Если они способны извлечь из его рассказа что-то новое, тем лучше, лишь бы и с
ним поделились. Во всяком случае, Кареллену это никак не повредит.
Стормгрен пошарил по карманам, достал карандаш и старый конверт. Наскоро
набрасывая чертежи, стал объяснять:
— Вы, конечно, знаете, за мной раз в неделю прилетает такой аппаратик, ни
мотора, ни какого-либо движителя у него не видно, и он переносит меня к кораблю.
И проникает внутрь — вы видели, как это происходит, телескопических фильмов снято
немало. Дверь, если это можно назвать дверью, открывается, и я вхожу в небольшую
комнату, там только и есть что стол, стул и телеэкран. Расстановка примерно такая.
Он подвинул конверт к старику, но тот не взглянул на чертеж. Странные глаза
все так же неотрывно смотрят на Стормгрена, и чудится — что-то переменилось в их
глубине. Настала мертвая тишина, и Стормгрен услышал — позади него у Джо вдруг
перехватило дыхание.
Озадаченный, раздосадованный, Стормгрен отвечал взглядом в упор. И наконец понял.
Смутился, смял конверт в тугой комок и швырнул на пол.
Так вот отчего ему было не по себе под взглядом этих серых глаз. Человек, что
сидит напротив, слеп.
Зазвонил телефон срочной связи. Ван Риберг схватил трубку, потом швырнул ее на рычаг,
бросился к окну, распахнул. Далеко внизу на улицах нарастает вопль изумления,
замирают на месте машины.
Да, правда, небо пусто, корабль Кареллена, неизменный символ власти
пришельцев, исчез. Ван Риберг шарил взглядом в вышине — никакого следа. И вдруг будто
средь бела дня надвинулась ночь. С севера низко, над самыми крышами
нью-йоркских небоскребов, налетел исполинский корабль, в полумраке он чернел, точно
грозовая туча. Ван Риберг невольно отшатнулся. Он знал, что корабли С верх
правителей громадны, но когда громадина недвижно парит в недосягаемой вышине — это
одно, и совсем другое — когда она проносится у тебя над головой, словно туча,
гонимая самим дьяволом.
Ван Р и бе pi следил за кораблем, пока тот вместе со своей чудовищной тенью не
скрылся на юге. Ни звука, ни хотя бы шелеста в воздухе, значит, только показалось,
что корабль так низко, высота была не меньше километра. А потом здание
содрогнулось от удара воздушной волны, и где-то со звоном посыпались на пол выбитые стекла.
91
Стормгрен говорил, а мысль работала на двух уровнях сразу. Он пленник этих людей
и старается дать им отпор, но брезжит надежда — вдруг они помогут раскрыть секрет
Кареллена? Опасная игра эта, как ни странно, доставляет истинное наслаждение.
Больше всего вопросов задавал слепой. Поразительно, с какой быстротой этот живой
ум перебирает возможности, исследует и отбрасывает теории, от которых Стормгрен
давно отказался. И вот старик со вздохом откинулся на спинку стула.
— Это все пустое. Надо больше узнать и, значит, не рассуждать, а действовать.
Он забарабанил пальцами по стеклу — признак нерешительности, это Стормгрен
подметил у него впервые. Потом продолжал:
— Не странно ли, господин генеральный секретарь, что вы не пробовали разузнать о
Сверх правителях побольше?
— А что я, по-вашему, мог сделать? Я же вам сказал, из комнаты, где я
разговариваю с Карелленом, есть только один выход, и оттуда я прямиком
попадаю на Землю.
— Если бы изобрести какие-то приборы...— вслух раздумывал слепой.— Сам я не
ученый, но, пожалуй, мы над этим поразмыслим. Если мы вас освободим, согласны вы
нам помочь?
— Поймите меня раз и навсегда,— вспылил Стормгрен.— Кареллен стремился
объединить человечество, и я палец о палец не ударю, чтобы помогать его врагам.
Конечных его целей я не знаю, но верю, что ничего плохого не будет.
— Какие у вас доказательства?
— Да все его действия с тех самых пор, как появились корабли. Назовите мне
хоть что-нибудь, что, если вдуматься поглубже, не пошло бы нам на благо?—
Стормгрен помолчал, перебирая в памяти минувшие годы. Улыбнулся.— Если вам нужно
ясное доказательство присущей Сверхправителям — как бы это назвать?—
доброжелательности, вспомните ту историю, когда они запретили жестокое обращение с
животными, еще месяца не прошло с их прилета. Тот запрет разогнал все сомнения,
хоть и доставил мне больше хлопот, чем все другие приказы Кареллена.
...Тогда впервые обнаружилось, что пришельцы не терпят жестокости. То был
единственный случай, когда Кареллен дал знать, что разгневан. «Можете, если угодно,
убивать друг друга,— заявил он,— это де.ло ваше и ваших законов. Но если, кроме как
ради пищи или самозащиты, вы станете убивать животных, которые населяют ваш мир,
вы мне за это ответите».
Сперва никто толком не понял, насколько широко надо понимать запрет и каким образом
Кареллен заставит ему подчиняться. Долго ждать не пришлось.
Трибуны стадиона «Плаза дель Торос» были набиты битком, начинался парад
матадоров. Казалось, все идет как всегда, под ярким солнцем сверкают освященные
обычаем костюмы, толпа зрителей приветствует своих любимцев. Но многие тревожно
поглядывали на небо, на равнодушное чудище, серебрящееся в выси над Мадридом.
Потом пикадоры разъехались по местам, и на арену с громким фырканьем вырвался
бык. Высвеченные ярким солнцем тощие лошади, храпя от ужаса, завертелись под седоками,
а те пришпоривали их, гнали навстречу врагу. Мелькнуло первое копье, впилось в цель...
и тут раздался звук, какого не слышали доныне на Земле.
Вопль боли вырвался разом у десяти тысяч раненных — но когда эти десять тысяч
человек опомнились, они не нашли на себе ни царапинки. Однако с боем быков было
покончено навсегда, ибо весть о случившемся распространилась быстро. Стоит
упомянуть о том, сколь потрясены были болельщики — едва ли один из десяти
потребовал деньги обратно; и еще лондонская «Дейли миррор» подсыпала соли на раны —
предложила испанцам взамен корриды заняться крикетом.
— Может быть, вы и правы,— сказал слепой.— Допустим, побуждения у
Сверхправителей наилучшие... по их меркам, и эти мерки могут иногда совпадать с нашими.
И все-таки они самовольно вмешались в нашу жизнь. Мы их не звали и не просили
перевернуть в нашем мире все вверх дном и порушить наши идеалы... да, идеалы и
государства, чью независимость отстаивали многие поколения.
— Я родом из маленькой страны, которой тоже пришлось бороться за свою
свободу, и тем не менее я стою за Кареллена,— возразил Стормгрен.— Вы можете
досадить ему, не исключено, что из-за вас он не так быстро достигнет своей цели, но
в конечном счете ничего вы этим не измените. Не сомневаюсь, вы искренни в своих
убеждениях; вы боитесь, что в будущем Всемирном государстве не сохранятся
традиции и культура малых стран,— я и это могу понять. В одном вы неправы:
бесполезно цепляться за прошлое.
Ответа не было, человек напротив Стормгрена не шелохнулся, не вымолвил ни слова.
Сидит недвижимо, губы приоткрыты, глаза теперь не просто незрячие, но
безжизненные. Остальные тоже застыли, окоченели в напряженных, неестественных позах.
Стормгрен задохнулся от ужаса, встал, попятился. И тут в тишину ворвался голос:
— Очень мило сказано, Рикки, благодарю. Теперь, пожалуй, мы можем уйти.
Перевела с английского Пора ГАЛЬ
Продолжение следует
Короткие заметки
О чем рассказало
страусиное яйцо
Яйцо, ясное дело, говорить не умеет.
Информацию из него, вернее из скорлупы, извлек с помощью
сканирующего электронного микроскопа сотрудник
Палеонтологического института АН СССР
К. Е. Михайлов.
Сперва в скорлупе был обнаружен слой,
которого нет в яйцах всех других пернатых нашей
планеты, за исключением ближайшего
родственника страуса — казуара. Но самое странное, что
крошечные поры, через которые зародыш
получает кислород и выбрасывает прочь
углекислоту, не пронизывают всю скорлупу, как обычно, а
оканчиваются на границе этого слоя,
названного резистентным. Как же страусиному
зародышу удается выжить, не задохнуться?
Сканирующий микроскоп поначалу еще более
усложнил дело, зафиксировав пятна из
органических веществ, которые обыч но откладываются
на мембране, окутывающей зародыш под
скорлупой. А здесь не под, а в скорлупе! Как же так?
Неужели страусиха гоняет яйцо взад и вперед
внутри себя? Бедь разные стадии образования
яйца идут в разных органах птицы.
Да, представьте себе, яйцо из скорлуповой
железы, где, собственно, и делается скорлупа, на
время возвращается назад, в яйцевод, а потом
снова движется в железу. Зачем же страусихе
этакий биллиард? Да затем, чтобы получился
отменный резистентный слой, гарантирующий защиту
от микробов, которые так и норовят пробраться
внутрь яйца вместе с влагой.
Именно поэтому фламинго, сорные куры и другие
птицы делают в своей скорлупе всяческие
пробки, добавочные слои из фосфата кальция и
прочие преграды для микробов, которых особенно
много во влажных местностях. Свою особую
преграду изобрели и страусы.
Не свидетельствует ли резистентный слой о том,
что они, наподобие казуаров, в прежние времена
обитали не в сухих краях, как ныне, а, скажем,
в тропических лесах, где вечная сырость?
Но оставим в стороне предположения и
выясним, как же все-таки страусиный зародыш
умудряется не задохнуться? Очень просто — ему
умудряться не надо: электронный микроскоп
свидетельствует, что надежная воздухоносная сеть
объединяет все органические пятна в
резистентном слое.
Ай да слой — и спасение от микробов, и
форточка!
К^, ^ *-
Крысы
на борту самолета
Воздушные перевозки растений и животных
привлекают на борт самолетов насекомых и
грызунов, что представляет прямую угрозу для
безопасности полетов.
Мухи, москиты, пауки и тараканы, попадая
между контактами реле и переключателей, могут
нарушить работу приборов. Крысы и мыши грызут
пластик, дерево, изоляционные материалы и даже
мягкие металлы. Это чревато коротким
замыканием и пожаром.
Как-то после грузового рейса самолета Боинг-
747, перевозившего живых цыплят, их останки
были обнаружены под полом кабины пассажиров
первого класса в 20 метрах от грузового люка.
Решили, что цыплята вылезли из клетки и
самостоятельно проникли под пол. Никаких
дальнейших мер принято не было. Но через несколько
недель начались неполадки в работе высотомера.
Когда высотомер сняли для проверки, под ним
и вокруг нашли много цыплячьих костей. После
тщательной проверки самолета в подпольном
пространстве обнаружили черных крыс, которые и
погубили цыплят.
Питаясь пищевыми отходами и съедобными
грузами, вредители пьют под полом кабины в
зонах буфетов и кухонь, и в местах конденсации
атмосферной влаги. Идеальное место для
устройства гнезд — теплозвукоизоляция между обшивкой
фюзеляжа и облицовкой пассажирской кабины.
Черные крысы при стоянках в аэропортах
забираются на борт по грузовым платформам,
кабелям, шлангам и даже по стойкам шасси.
Английская печать сообщает, что разработаны
средства и методы уничтожения вредителей на
борту самолетов. Пожалуй, самый эффективный
способ — окуривание воздушного судна
специальными газами. Ликвидация крыс на огромном
Боинге-747 занимает лишь два часа, истребление
мух и тараканов — немного больше.
Г. Д. АРАМОВ
93
Розовая чайка
привыкает к человеку
Первые же строки публикации сотрудников
якутского Института биологии в «Зоологическом
журнале» A987, вып. 12) опрокидывают
устоявшееся заблуждение о зимовке легендарной чайки.
Многие годы из книги в книгу кочует утверждение,
будто она проводит зиму в тех таинственных
местах Северного Ледовитого океана, где якобы нет
льда. Но здравый смысл и повседневный опыт
говорят о том, что в трескучие морозы разводий
вокруг полюса просто не может быть. А если нет
открытой воды, не наешься и быстро погибнешь.
Наблюдения последних лет свидетельствуют,
что со здравым смыслом у розовой чайки все в
порядке. Ее небольшие стайки зимуют возле
Командорских островов, у берегов Камчатки и даже
Курил. Оттуда по весне они летят выводить
птенцов в тундры бассейнов Индигирки, Колымы и
устья Лены. И лишь летом, когда птенцы встанут
на крыло, розовая чайка превращается в оби тате-
л Северного Ледовитого океана.
Для тех, кто напрочь незнаком с редкой
птицей, скажу, что она не сплошь розовая — только
брюшко и голова радуют глаз приятными
оттенками. Пичуга невелика: 200—250 г веса. Гнезда
из сухих листьев осоки она предпочитает
устраивать по берегам тундровых озер. В гнезде сыро —
оно лишь чуть приподнято над болотом.
Своим небольшим клювом красавицы хватают
жуков, мух и прочих насекомых, которыми
выкармливают птенцов и питаются сами. В море
меню состоит из мелкой рыбешки и
беспозвоночных созданий, среди которых преобладают
миниатюрные ракообразные существа.
Ну а теперь главное. Розовые чайки
перестали дичиться, начали привыкать к челе-, ку.
Теперь они ищут поживу на свалках тундроь*1х
поселков, например Чокурдаха и Нижьсякска. В
дельте Лены был случай, когда они вывели
птенцов всего в 200 метрах от человеческого жилья.
А в среднем течении Колымы к чайкам можно
подплыть на лодке почти вплотную — на 10—15 см.
И как было бы хорошо, если бы всегда такие
контакты кончались миром. Розовая чайка
неназойлива, и нам ее близкое соседство неприятностей
не сулит, даже если эта редкая птица сильно
прибавится в числе. А уж за ее сохранность мы
теперь отвечаем больше чем когда-либо, ведь
судьба розовой чайки хоть и не висит на волоске, но
все же беспокоит ученых.
С. МАНЮНИН
Цветок почвоведения
Так красиво и загадочно иногда именуют
рекультивацию — восстановление плодородия земли, ее
почвенного слоя.
В карьерах, на шахтных отвалах и во многих
других местах, пострадавших под натиском
цивилизации, и восстанавливать-то нечего. Там почву надо
делать сызнова. Особенно затруднительно этакое
земледелие, если на поверхность попали породы
с неблагоприятным для растений химическим
составом. Здесь бессильны даже сорняки, которые,
казалось бы, готовы вытерпеть все.
Речь о сорняках зашла не случайно — почти
всегда рукотворную почву начинают обживать
многолетние травы. И неспроста — они сильно, в
10—12 раз уменьшают эрозию, смыв
нарождающейся почвы дождем, выдув ее ветром. Опыты
свидетельствуют: если подбадривать травы азотом
и фосфором, это в немалой степени
способствует приросту биомассы, а вот от калия толку мало.
Самое же удивительное вот что. Если на
рукотворных почвах человек начинает формировать
местный биогеоценоз (сажает незаметные
былинки, кусты и могучие деревья), то всего за 10-20
лет они приобретут все признаки, свойственные
настоящим почвам как особому природному телу.
Раньше думали, что на это потребуются многие
десятилетия.
Не странно ли — сделать основу плодородия
почвы — гумус человеку пока не по силам. А почву
целиком — пожалуйста! Но справедливости ради
надо сказать, что без толики природного гумуса
почвы все-таки не создать, во всяком случае
достаточно быстро. Например, в Донбассе на
шахтных отвалах с 1976 года сажают участки
экспериментального леса. Но не прямо на отвалах, а
сперва прикрывают их так называемым почво-
грунтом, толщиной в метр— полтора. Сперва кладут
песок, потом лёссовидные суглинки, сверху -
немного чернозема.
«Известия АН СССР. Серия биологическая»
A987, № 6) приводит вот такие цифры. За XI
пятилетку в нашей стране рекультивировано около
700 тысяч га, из них почти 410 тысяч га снова
вошли в сельскохозяйственный оборот.
Право, неплохое подспорье для выполнения
Продовольственной программы.
С. КАТИН
Редакционная коллегия:
И. В. Петрянов-Соколов
(главный редактор),
П. Ф. Баденков,
В. Е. Жвирблис,
В. А. Легасов,
В. В. Листов,
В. С. Любаров,
Л. И. Мазур,
Г. П. Мальцев
(зам. главного редактора),
В. И. Рабинович
(ответственный секретарь),
М. И. Рохлин
(зам. главного редактора),
А. С. Хохлов,
Г. А. Ягодин
I Редакция:
В. КУЛИКОВУ, Евпатория: Получить этилен из полиэтилена никак
нельзя: при нагревании его даже в инертной атмосфере происходит
деструкция полимера с образованием смеси алканов, алкенов и
диенов.
Н. ЗАПОЛЬСКОМУ, Караганда: Для закрепления карандашных
линии на эскизах, чертежах и г. п. можно пользоваться
аэрозольным фиксатором красок «Колорит», а если его нет в продаже,
то для этой цели годится и лак для волос «Прелесть».
Г. А. СЕЛЕЗНЕВОЙ, г. Славянск: Действительно, лет тридцать
назад школьные золотые медали делали из золота 375-й пробы:
сейчас их делают из сплава меди и цинка, а потом гальваническим
способом покрывают тонким слоем золота.
В. М. ТОЛСТИ ХИНУ, Красноярск: Мицелий гриба вешенки можно
купить по адресу: 121354 Москва, совхоз «Заречье»; но по почте
мицелий высылают только организациям, а индивидуальные
покупатели должны обращаться непосредственно в совхоз (доехать
до него можно автобусом от Киевского вокзала).
Д. Ф. СЛЮСАРЕНКО, Москва: Плавится-то нихром
действительно примерно при 1370 С, но перегорает нихромовая проволока
на воздухе гораздо раньше: обычная может работать при
температурах до 1000 СС, более толстая @,5 мм и более) — до 1100 °С и
лишь очень короткое время — при 1200 СС.
Г. В. ЕВДОКИМОВУ, Архангельск: Несколько справочников,
имеющихся в нашем распоряжении, в один голос утверждают, что если
оргстекло несколько часов кипятить в воде, оно приобретет
молочный цвет; экспериментально проверять все подобные советы мы
не имеем возможности и вынуждены верить на слово — а может
быть, это относится не ко всякой марке оргстекла?
Г. Д. ХАРИТОНОВУ, Куйбышев: Приготовить тонкотертую краску
на основе свинцового крона (РЬСг04) проще простого —
достаточно растереть ее с олифой; только вот для живописи такая
краска, к сожалению, не годится: под действием сероводорода,
который всегда есть в воздухе, особенно городском, этот пигмент
темнеет.
Т. 3. СМИРНОВУ, Москва: Новых вариантов таблицы Менделеева
мы, как и прежде, не печатаем, потому что не видим нужды в их
сочинении; общепринятый же вариант таблицы (со всеми
возможными уточнениями), вероятно, напечатаем в будущем году —
к 120-летию Периодического закона.
Ю. ЗАХ А РЖЕВСКОМ У, Иваново: Чтобы принять участие в новом
эксперименте по регистрации научных идей и гипотез, нужно
обратиться во Всесоюзный НИИ патентной информации по адресу:
113035 Москва, Раушская наб., 4.
С. ДЕДЮХИНУ, г. Гафуров: Примененная вами методика синтеза
хлорида азота неправильна, и это ваше счастье: если бы вы все
сделали, как следует, то сейчас, скорее всего, лежали бы в больнице;
химик, который впервые провел этот синтез, поплатился глазом и
несколькими пальцами, хотя был достаточно опытен и работал с
небольшими количествами веществ.
А. И. Анно
(художественный редактор),
Н. Г. Гуве,
М. А. Гуревич,
Ю. И. Зварич,
А. Д. Иорданский,
A. А. Лебединский
(главный художник),
О. М. Либкин,
B. Р. Полищук,
C. В. Рябчук,
М. А, Серегина
(зав. редакцией),
B. В. Станцо,
C. Ф. Стари кович,
Л. Н. Стрельникова,
В. К. Черникова
Номер оформили
художники:
B. М. Адамова,
Г. Ш. Басыров,
Р. Г. Бикмухаметова,
Ю. А. Ващенко,
Т. А. Глупы шева,
Ю. В. Гукова,
М. М. Златковский,
П. Ю. Перевезенцев,
C. П. Тюнин
Корректоры:
Л. С. Зенович, Т. R Морозова.
Сдано в набор 3.02. 1988 г.
Т—00264.
Подписано в печать 5.03.1988 г.
Бумага 70X108 1/16.
Печать офсетная. Усл. печ. л. 8,4.
Усл. кр.-отт. 5712 тыс. Уч.-изд. л. 11,5.
Бум. л. 3,0. Тираж 240 000 экз.
Цена 65 коп. Заказ 206
Ордена Трудового Красного Знамени
издательство «Наука».
АДРЕС РЕДАКЦИИ:
117049. Москва, ГСП-1.
Мароновский пер., 26.
Телефон для справок: 238-23-56.
Ордена Трудоаого Красного Знамени
Чеховский полиграфический
комбинат ВО «Союзполиграфпром*
Государственного комитета СССР
по делам издательств,
полиграфии и книжной торговли
142300, г. Чехов Московской области
С Издательство «Наука»
«Химия и жизнь», 1988
Кстати, по поводу тех, кто сегодня
завоевывает позиции в науке, как, например,
тридцатилетние доктора наук, интервью с
которыми открывает этот номер журнала. Их
личная научная порядочность явствует из
ответов, но давайте взглянем шире: как бы
нам оценить — нет, не статус молодого
ученого, не стимулы и не препятствия даже, а
нечто более серьезное — побудительное
начало. Что, в идеале, заставляет человека
избрать себе научное поприще, чего намерен он
достичь и какою целью?
Нет испытаннее средства, чем в поисках
ответа обратиться к авторитету. Пусть на сей
раз им будет Норберт Бинер. Вот что он
писал в книге «Кибернетика и общество», в главе
«Роль интеллигенции и ученых»:
«..Артистом, писателем и ученым должен
руководить такой непреодолимый импульс к
творчеству, что даже если бы их работа не
оплачивалась, они сами готовы были бы
платить за то, чтобы иметь возможность ею
заняться... Упаси нас, боже, от первых
романов, написанных только потому, что
молодой человек хочет завоевать положение
писателя, а не потому, что у него есть нечто
такое, о чем он хочет сказать. Упаси нас,
господи, и от математических работ,
правильных и элегантных, но не имеющих ни
души, ни тела. Но больше всего упаси нас,
боже, от снобизма, который.» с
поразительным высокомерием выступает против
соревнования энергий и идей, где бы они ни
проявились».
Извините за пространную цитату, но очень
хотелось довести мысль до конца. Главное же
сказано в первой фразе: непреодолимый
импульс к творчеству. В искусстве, в математике,
в химии — все едино. Вот начало; остальное
приложится.
Гений спит — служба идет
Как известно, Менделеев создал окончательный вариант периодической таблицы во сне;
формула бензола явилась взору Кекуле, когда он дремал у камина... Группа зарубежных
психологов, изучив эти и другие столь же достоверные случаи, пришла к выводу, что
до сих пор достоянием человечества становилась лишь незначительная часть открытий,
сделанных во сне. Реализовать удавалось только те решения, которые стихийно
припоминались авторам после пробуждения. Ныне предложена методика, гарантирующая
фиксацию всех идей, порождаемых мозгом спящего. Ее взяла на вооружение одна из
исследовательских фирм, которая пошла на смелый организационный эксперимент: перевела
сотрудников своего теоретического отдела на ночной режим надомной работы («Funning
Management», 1987, № 4).
Спальня каждого теоретика снабжена чувствительными лазерными датчиками,
постоянно следящими за состоянием его ушных раковин, глаз и кончика носа. Служебная
обязанность работника — спать не менее восьми часов в сутки (сверхурочные часы оплачиваются
в двойном размере). Когда система фиксирует повышение температуры ушей и носа или
быстрые движения глазных яблок, она подает звуковой сигнал, по которому сотрудник
обязан проснуться и набрать на клавиатуре встроенного в ночной столик компьютера суть
осенившей его идеи. После этого инструкция предписывает немедленно возвращаться в
рабочее (горизонтальное) положение.
Один из ведущих теоретиков фирмы, Дж. Вирблис, сообщил, что ему уже удалось
таким прогрессивным способом создать схему, которая, по его словам, автоматически
выключает сигнализацию. Предполагается, что оригинальная находка будет широко
применяться на управляемых ЭВМ химических предприятиях для подавления побочных
реакций и повышения выхода целевой продукции.
Издательство «Наука»
«Химия и жизнь»
1988 г., № 4
I—96 стр.
Индекс 71050
Цена 65 коп.
Ш