Можно ли сделать золото, Мошенники, обманщики и ученые в истории химических элементов

Однако превращение элементов в атомном реакторе приводит не только к радиоактивным нуклидам. Из отходов уранового реактора можно получить в качестве продуктов деления высококачественные благородные металлы -палладий и родий,-- которые и сегодня считаются весьма ценными. Американские экономисты полагают, что их извлечение значительно рентабельнее; например, в 1980 году с радиоактивными отходами будет потеряно столько же родия, сколько его получили из природных источников с помощью весьма трудоемких процессов. Чем не алхимия: из урана получить палладий и родий, более ценные, чем исходное вещество.

Реакторы на быстрых нейтронах, "плутоний на черном рынке"

Плутоний является тем искусственным элементом, который сотворяется рукой человека в очень больших количествах, а именно тоннами. Это производство нельзя ограничить. В любом атомном реакторе неизбежно образуется плутоний. При выгорании 33 г урана-235 до 7 -- 8 г образуется около 6 г 94-го элемента на каждый килограмм реакторного урана. В атомном реакторе на 1000 МВт ежегодно синтезируется от 200 до 250 кг плутония-239. Таким путем в Великобритании на 9-ти атомных станциях, работающих на природном уране, получили до марта 1977 года 7,5 т плутония за счет регенерации реакторных стержней.

Поэтому нетрудно, зная мощность реакторов, рассчитать мировой запас "мирного" плутония, находящегося в виде реакторных стержней. В начале 1976 года он составлял, вероятно, около 60 т. К этому количеству следует добавить официально не известный запас "плутониевого оружия", оцениваемый в 200--300 т. Это количество плутония, находящееся в атомном оружии, не столь уж "секретно": его можно легко рассчитать из концентрации криптона-85 в тропосфере нашей планеты, которая с 1959 года возрастает почти линейно. В атомных реакторах, вырабатывающих плутониевое оружие, этот радиоактивный газ образуется в количестве 0,3 % от общего выхода продуктов в процессе деления и практически целиком ускользает в атмосферу.

Помимо такого "искусственного" плутония имеются, как мы знаем, небольшие количества природного плутония. Все вместе заражает весь мир этим элементом.

Сравнительно безобидными являются те случаи, когда спутники или атомные батареи не достигали своей орбиты или сгорали в земной атмосфере. Это произошло, например, с американским спутником из серии "Транзит", который упал в 1964 году, имея на борту 1 кг плутония. Такие аварии в космических путешествиях никогда нельзя полностью исключить, да они и не представляют большой опасности. Плутоний-238, имеющий период полураспада 88 лет, к счастью, гораздо скорее исчезнет с поверхности Земли, чем долгоживущий плутоний-239 с периодом полураспада 24 100 лет. Так, почва Нагасаки еще и сегодня содержит в десять раз большее количество плутония-239, чем в других местах.

Озабоченность вызывают падения атомных бомбардировщиков США у Паломарес и Туле в 1966 и 1968 годах. При этом из ядерного оружия выделились значительные количества плутония-239. Еще больше загрязнили мир плутонием все надземные испытания атомного оружия. До прекращения этих испытаний были выброшены в атмосферу, по приближенной оценке, от 5 до 10 т плутония; 95 % его в виде осадков заражают радиацией обширные районы земного шара. Следует напомнить, что плутоний вследствие своей радиоактивности в 10[10] раз токсичнее синильной кислоты. При работе с этим ядом необходимы строжайшие меры предосторожности. Британский завод в Олдермастоне, вырабатывающий плутоний, вынужден был закрыться в августе 1978 года в результате протеста профсоюзов. У многих рабочих было обнаружено повышенное содержание плутония в организме.

Как ни опасен и коварен элемент плутоний, все же он необходим для обеспечения будущей энергетической потребности. С современной точки зрения атомная энергия является единственным выходом для покрытия дефицита, который возникнет в близком будущем вследствие растущего потребления энергии и истощения природных ресурсов. Не может быть никакой дискуссии о том, должны ли мы строить атомные электростанции или нет,-- говорил в 1977 году президент Академии Наук СССР профессор А. П. Александров.-- У человечества нет иного выхода; только с помощью атомных электростанций оно сможет удовлетворить свои потребности в энергии на века. Этими словами советский ученый однозначно обрисовал положение в мире.

Природные ресурсы урана-235 тоже исчерпаемы. Поэтому авторитетные специалисты считают, что уран как носитель энергии будет перспективным лишь в том случае, если для получения атомной энергии удастся использовать неделящийся уран-238. то есть превратить его в делящийся плутоний. Уран-238 составляет более 99 % природного урана. Следовательно, необходимо дополнительно получать делящийся плутоний, и именно в таких реакторах, которые вырабатывают этого атомного горючего больше, чем используют сами: в атомных реакторах на быстрых нейтронах. В этом типе реактора нейтроны не тормозятся и предназначаются не для деления ядра, а для превращения элемента урана-238 в плутоний-239. Такой процесс с быстрыми нейтронами поднимает массу технических проблем и требований к технике безопасности, которые до настоящего времени не полностью разрешены.

При разработке реакторов на быстрых нейтронах Советский Союз идет впереди: в 1959 году в Обнинске был запущен опытный реактор. Первая в мире опытная электростанция начала работать в 1973 году в г. Шевченко на Каспийском море и с тех пор служит для опреснения морской воды. В Советском Союзе и западных промышленных странах надеются, что к концу 80-х годов можно будет пустить в ход реакторы на быстрых нейтронах для выработки энергии. По прогнозам в 2000-м году треть всех атомных электростанций будет состоять из реакторов на быстрых нейтронах. Связанное с этим расширение атомной промышленности -- предположительно в 2000-м году общая мощность атомных электростанций составит 3000 ГВт -- требует повышения ответственности государств и действенного международного контроля. Ведь эти атомные электростанции будут все же вырабатывать плутоний -- порядка 1000 т ежегодно. Такого количества достаточно, чтобы изготовить 150 000 атомных бомб, по силе равных хиросимской! Нельзя не считаться с опасностью того, что в капиталистическом мире появится "плутониевая иерархия", что часть этого огромного количества атомного взрывчатого вещества будет отчуждена, им смогут торговать на черном рынке и нелегально изготовлять из него атомное оружие.

Конечно, в социалистическом обществе не существует проблем такого рода. Однако нам тоже приходится сосуществовать с плутонием, ибо мы не можем отказаться от атомной энергии. Безусловно, нужно быть бдительными, учитывая "свободное обращение" с ядерным горючим, принятое в капиталистических странах. Оно может иметь тяжелые политические последствия. Уже много лет ФРГ предпочитает торговать атомным сырьем с такими государствами, как Бразилия, Южная Африка, которые не подписали договора об ограничении ядерного оружия.

С другой стороны, нельзя полностью исключить возможность того, что террористы овладеют плутонием и начнут сами мастерить бомбы. По словам одного американского специалиста, для этого нужны только плутоний и умение читать и писать. Другие считают, что сборка атомной бомбы в гараже при помощи тисков и молотка -- чистая фикция. Что же является правдой? Твердо установлено, что в обычных атомных реакторах действительно образуется не плутоний "чистый для бомбы", а смесь изотопов, содержащая от 60 до 70 % делящегося плутония-239. Этот плутоний может служить для изготовления атомных взрывчатых веществ. Испытание атомной бомбы в США показало, что "дело пойдет" и с таким плутонием из атомных реакторов, который содержит смесь изотопов. Об этом сообщил журнал "Кемикл энд инжиниринг ньюс" в сентябре 1977 года, разрушив при этом некоторые иллюзии.

Поскольку критическая масса атомного взрывчатого вещества зависит также от концентрации делящегося изотопа, она, вероятно, будет значительно выше для смеси изотопов плутония, что, безусловно, является дополнительным фактором безопасности. Для чистого плутония-239 критическая масса составляет 5,6 кг при максимальной скорости сближения докритических масс и оптимальном отражении нейтронов.

Если мафии даже удалось бы смастерить атомное взрывчатое устройство из "плутония с черного рынка", то сила взрыва его была бы намного слабее, чем для обычных бомб. Однако такой атомный взрыв все равно был бы катастрофой, вследствие возникшей радиоактивности и той паники, которую вызывает атомное оружие любого калибра.

Переработка реакторного плутония с целью выделения чистого изотопа-239 связана с колоссальными техническими издержками. Поэтому не стоит беспокоиться -- потенциальные "мастеровые" не смогут "дома" получить чистый плутоний-239. Это относится также и к делящемуся плутонию-241 и америцию-242. Плутоний-241 образуется в реакторе в небольших количествах и имеет более низкую критическую массу, чем плутоний-239. Поэтому он используется в атомных взрывных устройствах меньшего размера. Правда, такое оружие является еще достаточно страшным. Вследствие малого периода полураспада плутония-241 атомные гранаты на его основе приходится каждые два года пускать в переработку и отделять образовавшийся америций-241. Этот изотоп америция не является взрывчатым веществом. Напротив, америций-242 обладает наибольшим сечением захвата нейтронов для ядерного деления. Его критическая масса составляет лишь 3,8 кг. К счастью, до сих пор не удается получить значительных количеств этого изотопа. Так что и такой вариант не доступен анархистам-кустарям.

А вот контрабанда искусственным элементом плутонием на интернациональной арене никак не является фикцией. Такое злоупотребление опаснее, чем кустарная бомба анархистов, столь часто обыгрываемая в капиталистическом мире, ибо оно непосредственно подвергает опасности мир во всем мире. Для того, чтобы обойти договор о запрещении атомного оружия, в западном мире, с одобрения высших кругов, практикуются такие методы, которые обычно описывают лишь в детективных романах.

В 1969 году грузовое судно ФРГ вышло в море из Антверпена, имея на борту 200 т урана. Этот металл требовался итальянской фирме для производства катализаторов для химической промышленности. На пути к порту назначения Генуе судно с ураном бесследно "исчезло". Много месяцев спустя оно возникло вновь в небольшом турецком порту... с другим грузом. Даже служба безопасности ЕВРАТОМа не смогла ничего разведать о судьбе урана. Лишь девять лет спустя один сотрудник ЦРУ проговорился об истинном положении дел: весь груз -- 561 плотно закупоренная и запечатанная бочка -- был в свое время "продан" Израилю. Этого урана им хватило бы, чтобы получить плутоний для 33-х небольших атомных бомб, ибо с 1963 года в Израиле работает реактор на тяжелой воде.

Описанное происшествие не было единственным. По официальным данным за последние годы в США столь же "таинственным" образом исчезли по меньшей мере 4 т обогащенного урана и плутония. Об этом сообщала международная пресса в начале 1978 года. Как недавно доложило британское управление по атомной энергии, на атомных электростанциях Великобритании недостает 100 кг плутония -- это "нехватка" при инвентаризации, проведенной за 1971-- 1977 годы.

Предыстория и будущее элемента урана

Плутоний немыслим без урана. Однако в ближайшие десятилетия атомная промышленность будет и дальше обходиться имеющимися запасами урана, не создавая слишком больших резервов опасного плутония. Конечно, с большими затратами связана необходимость каждый раз обогащать природный уран изотопом-235, содержащимся в нем лишь в количестве 0,7 %. С другой стороны, мы должны быть счастливы, что нашей планете 4,6 миллиардов лет, а не, скажем, 10 миллиардов. Тогда на Земле не осталось бы урана-235! Вероятно, деление ядра вообще не было бы открыто и никогда бы не осуществилось промышленное использование атомной энергии.

А вот два миллиарда лет тому назад, к примеру, проблема запасов урана была бы совсем не столь острой. Природный уран содержал тогда от 3 до 4 % урана-235 -- такой концентрации достаточно для пуска атомного реактора без предварительного обогащения. Природа даже позволила себе шутку: в то время действительно существовал такой самопроизвольный реактор. В Окло, в республике Габон, на западном побережье Африки, где сейчас ведутся разработки мощных месторождений урана, два миллиарда лет тому назад протекала доисторическая цепная реакция и замедлителем служила природная вода. Реактор в Окло работал, по меньшей мере, 150 000 лет. Как это узнали?

Толчком для научного расследования по делу "Окло" был странный результат анализа: уран из Окло содержит 0,7171 % урана-235 вместо обычных 0,7202 %. Недостающие 0,0031 % следует приписать выгоранию урана в естественном реакторе. К такому выводу пришли только после исключения множества других источников ошибок. Значит, природа уже два миллиарда лет тому назад совершала то, чем человечество так гордится сегодня, а именно -запуском самоподдерживающейся атомной цепной реакции с ураном!

В настоящее время не остается ничего иного, как удовлетвориться имеющимся природным ураном-235. Мы должны попытаться найти другие возможности, если не хотим резко перевести атомную промышленность на плутоний. Возможной альтернативой был бы ториевый реактор, поскольку он дает делящийся уран-233. Тория на Земле достаточно. Однако пока может помочь и более полное использование имеющихся полезных ископаемых путем разработки руд с меньшим содержанием урана. Кроме того, имеется еще совершенно нетронутый запас -- около четырех миллиардов тонн урана: это уран из Мирового океана.

Получать золото из морской воды -- от такого безнадежного предприятия в 1926 году отказался Фриц Габер, ввиду слишком малого его содержания. Для урана положение несколько более благоприятно, поскольку его содержится в среднем 3 мг в 1 м[3] морской воды. Несколько проектов ждут своего оптимального экономического осуществления: некоторые микроорганизмы и водоросли могут накапливать как благородные металлы, так и уран. Штаммы водорослей, "пожирающих уран", ежедневно омываемые миллионом кубометров воды, могли бы дать около 1 т урана в день. Специалисты полагают, что для этого было бы достаточно фильтрующей клетки с поверхностью 100 м[2].

В Японии существуют планы создания к 1985--1990 годам первой промышленной установки для получения урана из морской воды. К 1980 году должны были войти в строй две пилотные установки. Для селективного связывания урана японцы разработали синтетические ионообменники -- смесь свежеосажденного гидроксида алюминия, гидроксида железа и активированного угля. Для переноса гигантских количеств воды они собираются использовать прилив и отлив, то есть заставить море естественным путем проходить через ионообменник.

Такие процессы наверняка стали бы рентабельными, если одновременно можно было бы получать из моря другие ценные элементы: фосфор, ванадий, серебро и, прежде всего, золото! Золото также усваивается некоторыми микроорганизмами и водорослями. Поэтому "биологические золотые прииски" отнюдь не являются утопией. Вообще многие рудные месторождения возникали, вероятно, в результате осаждения колоний микроорганизмов или водорослей. В настоящее время науке известны искусственные ионообменники, с помощью которых можно отделить золото, рассеянное в морской воде, от следов других элементов и накопить его.

В 1974/75 годах советское исследовательское судно "Ломоносов" совершило плавание по экваториальной Атлантике с тем, чтобы определить содержание золота в воде океана и проверить экономичность получения его из морской воды. Советские ученые получили большой разброс данных о содержании золота: от 0,004 до 3,4 мг/м[3] в среднем 0,2 мг/м[3]. При этом они установили, что в тропических водах содержание золота значительно выше среднего. Анализы Фрица Габера подтвердились. Советские ученые пришли к тем же выводам, что и Габер за 50 лет до этого: получение золота из моря в настоящее время совершенно нерентабельно, хотя имеются морские зоны с достаточно высокой концентрацией золота.

Солнце на Земле

Большой путь проделан человечеством от алхимии до первых удачных превращений элементов и их искусственного получения. Как показывает открытие деления атомного ядра, для деятелей науки возникли теперь серьезные общественно-политические проблемы. Ученые, открывающие новые элементы, синтезирующие, идентифицирующие и превращающие их, почувствовали особую ответственность по отношению к обществу. С того времени, как были сброшены атомные бомбы на японские города Хиросиму и Нагасаки, вопрос об ответственности науки стоит особенно остро. Капиталистический мир, в принципе, оставляет ученым мало возможностей для решения этой проблемы, однако и там существовали и существуют лица, которые смело борются против злоупотребления их научными результатами. Нередко приходилось им все же вступать в конфликт со своей совестью.

К их числу принадлежит Отто Хан. Его обуревали сомнения, правильно ли он поступил, когда открыл человечеству путь к получению атомной энергии.

Хан, открывший вместе с Штрасманом деление атомного ядра, считал, что наилучшим выходом как для энергетики, так и для политики является ядерный синтез гелия из легких элементов. В таком термоядерном реакторе не образуется ни твердых радиоактивных продуктов распада, ни взрывчатого вещества плутония. В своем докладе "К истории деления урана и последствиям этого достижения", сделанном в 1958 году. Хан высказался следующим образом: "В настоящее время у нас есть водородная бомба -- грозный призрак взрывчатого превращения водорода в гелий. Однако на нашем Солнце идет совсем другой процесс: саморегулирующийся синтез гелия из водорода, протекающий уже миллиарды лет, которому мы обязаны тем, что наша Земля еще обитаема и не охладилась до мертвой груды камней... Наши дети и внуки, должно быть, овладеют этим процессом; они принесут Солнце на Землю -- если им разрешат до этого дожить".

Солнце на Земле -- это не только научная проблема. В переносном смысле это означает победу прогресса человечества. В настоящее время осуществление управляемой термоядерной реакции -- первоочередное требование, которое поставлено перед наукой и техникой. А как считали прежде?

В 1897 году Клеменс Винклер, старейшина химии, выразился по поводу этой проблемы весьма своеобразно: "Мы, обитающие на Земле, приковываем свой взгляд к сверкающим небесным светилам над нашими головами; мы следим за их движением, даже рассчитываем его с поразительной точностью, однако наше горячее желание проникнуть в суть их происхождения, в их сущность и назначение остается неутоленным. По отношению к загадкам Космоса все мы являемся вопрошающими детьми".

Для ученого это поразительно поэтические слова. Винклер считал, что можно лишь гадать о том, что происходит на Солнце, наблюдая раз в году солнечное затмение. Тогда "на несколько минут нам приоткрывается картина грандиозного движения материи, химического и механического разрушения, которое бушует на Солнце и не имеет себе равного на Земле".

Какая древняя космическая сила орудует здесь? Физики Аткинсон и Хоутерман во время своего учения в Геттингене, то есть уже в 1927/28 годах, развили знаменитую теорию возникновения солнечной энергии: жар Солнца и свечение звезд вызваны атомной энергией: она выделяется в результате превращения элементов, слияния ядер атомов самого легкого элемента -водорода -- с образованием гелия. Фриц Хоутерман с удовольствием вспоминал эти годы в Геттингене и любил рассказывать следующую историю: "Я гулял с хорошенькой девушкой, а когда стемнело, появились яркие звезды, одна за другой.-- Как прекрасно они сверкают!-- воскликнула моя спутница. А я ударил себя кулаком в грудь и сказал: со вчерашнего дня я даже знаю, отчего они сверкают..."

Несколько лет спустя Карл фон Вейцзекер и Ганс Бете интерпретировали ядерные реакции на Солнце как круговой процесс. Начинаясь с углерода-12, этот цикл протекает далее с выделением энергии через стадию образования изотопов углерода, азота и кислорода и вновь возвращается к исходному изотопу. По балансу четыре атома водорода соединяются в гелий. Разность их атомных масс выделяется в форме энергии.

Упомянутые исследователи были не единственными и не первыми из тех, кто занимался загадкой солнечной энергии, искал решений и находил правильные ответы. Сегодня мы знаем, какие мощные усилия предпринимаются в высокоразвитых промышленных странах, чтобы осуществить на Земле процессы, протекающие на Солнце. По осторожным оценкам, термоядерные реакторы начнут работать лишь в 2000-м году. Такая оценка мало понятна, ибо в специальной литературе прошлых лет уже были сообщения о том, что проблема термоядерного синтеза разрешена или разработаны пути ее разрешения. Быть может, здесь тот же случай: давно известный процесс превращения водорода в гелий будет покоиться в забвении прошлого и надо будет воскрешать его вновь,-- так же, как в свое время тайный рецепт алхимиков для получения золота?

Выдающийся химик Эмиль Фишер, скончавшийся в 1919 году, вспоминал, что еще в 1898/99 годах он вместе с физиком Фридрихом Кольраушем проводил опыты, которые имели своей целью ни больше, ни меньше, как превращение элементов друг в друга. Оба ученых уже тогда предполагали, что такого рода превращения элементов осуществляются на Солнце. Они хотели подтвердить эту гипотезу экспериментом. Фишер и Кольрауш воздействовали катодными лучами на водород при пониженном давлении и надеялись с помощью спектрального анализа обнаружить его превращение в благородный газ гелий. К сожалению, они не достигли определенного результата.

Великий физик Резерфорд также не сомневался в том, что такое превращение водорода в гелий может происходить; это можно увидеть из его обращения к British Association[74] в сентябре 1923 года в Ливерпуле. По словам Резерфорда, источником энергии Солнца и звезд является синтез гелия из водорода. Обнаруживаемый при этом дефект массы должен выделяться в виде энергии. Хотя Резерфорд был вполне уверен в реальности такого превращения элементов, он мало верил в то, что подобный космический процесс можно будет воспроизвести на Земле. Было бы "очень сложно, даже невозможно получить гелий из водорода в лабораторных условиях".

Не прошло и трех лет, как эта проблема, казалось, была решена. Панету и Петерсу из Химического института Берлинского университета удалось провести такое превращение в лаборатории! В своих рассуждениях оба ученых исходили из энергетического баланса следующей реакции:

4*1,008 г (Н) 4,003 г (Не) + 0,029 г

Дефект массы в 0,029 г, который испытывает водород при превращении в моль атомов гелия приводит к выделению энергии -- около 2,7*10[9] кДж по формуле Эйнштейна. Таким образом, при синтезе 4 г (1 моль атомов) гелия из водорода выделяется столько же энергии, сколько при сгорании более 80 т высококачественного каменного угля. Поэтому оба химика сделали вывод, что вряд ли надо вообще подводить энергию для того, чтобы заставить идти эту реакцию. Атомы Н должны превратиться в гелий просто с помощью катализатора, например палладия. Образовавшийся гелий можно обнаружить спектральным путем уже в количестве 10[-8] -- 10[-10] мл.

Оба исследователя приступили к работе. Опыт был так продуман, чтобы гарантировать невозможность проникновения в вакуумную аппаратуру природного гелия из воздуха. Панет и Петерс получили положительные результаты, то есть обнаружили гелий. В августе 1926 года они сообщили, что найденный гелий образовался в результате воздействия палладия на водород. Было ли это разрешением вопроса, первым шагом к появлению искусственного Солнца на Земле? Сообщения в прессе спешили указать на практическую сторону открытия: неограниченная возможность получения редкого гелия могла явиться неожиданным стимулом для воздухоплавания, ибо этот негорючий газ можно безопасно использовать для заполнения воздушных шаров и аэростатов.

Однако, куда же девалась та огромная энергия, которая выделяется при синтезе гелия? Берлинские исследователи, к своему великому сожалению, ее не обнаружили: ни теплоты, ни радиоактивного излучения. Это было их слабым местом. Профессор Панет и его сотрудники занимались этим вопросом в течение двух лет. В начале 1927 года, уже через несколько месяцев после первой публикации, они сообщили о некоторых сомнениях: асбест -- основа для палладиевого катализатора -- содержит, как все минералы, следы гелия. Даже стекло аппаратуры содержит гелий. В вакууме все эти следы благородного газа должны диффундировать в реакционный сосуд. К сожалению, появление гелия в их опытах следует объяснить попаданием естественной примеси. Позднее Панет с сотрудниками обнаружили даже неон, который никак не должен был образоваться при синтезе. В своей последней работе от сентября 1928 года разочарованные ученые объявили, что результаты их многочисленных опытов являются неверными: наличие неона доказывает, что в аппаратуру проникли следы воздуха.

26 марта 1951 года. Возбуждение в Буэнос-Айресе. Президент Хуан Перон собрал всю мировую прессу, чтобы объявить, что Аргентина имеет намерение стать атомной державой. Несколько недель тому назад в центре атомных исследований страны была якобы в промышленном масштабе осуществлена термоядерная реакция. Рядом с диктатором с самодовольной улыбкой на устах находился австрийский физик Рональд Рихтер, отныне государственный подданный Аргентины. Это был тот человек, который уже много лет по поручению Перона работал над проблемой ядерного синтеза и теперь обнародовал эту блестящую победу. В ответ на вопросы журналистов Рихтер гордо объявил: "Я умею вырабатывать атомную энергию без урана". На глазах у собравшихся пресс-атташе президент прикрепил ему на грудь высший знак отличия страны: медаль Перониста.

Перон решился на некоторые сообщения. На острове Хемуль в глубине страны Рихтер построил стенд для атомных испытаний. Эта область отгорожена и недоступна для общественности. Капиталовложения в предприятие Перон оценил свыше 100 миллионов долларов. Удача якобы оправдала столь большие затраты.

Сенсационное сообщение об удавшемся контролируемом термоядерном синтезе, как молния, распространилось по всему миру. Расспрашивали Манфреда фон Ардена, находившегося в ту пору в СССР, о личности этого Рональда Рихтера. Было известно, что во время войны в институте Ардена в Берлине работал физик с той же фамилией. Был ли это тот же Рихтер? Предположение подтвердилось. Мнение Ардена о Рихтере как о научном работнике было не слишком высоким: он охарактеризовал его как фантазера.

Вскоре выяснилось, что диктатор Перон попался на удочку шарлатана, которому, хотя и удалось "атомизировать" 100 миллионов долларов, но было не под силу получить атомную энергию путем термоядерного процесса. Надувательство было обнаружено комитетом по расследованию, созданным аргентинским парламентом. Вот еще один пример того, как "алхимик" смог водить за нос своего повелителя. Рихтер, в течение многих лет обласканный как авторитетный атомщик, осыпанный деньгами и почестями, обладатель многих вилл и бронированной машины, подаренной президентом, впал в немилость.

Глава государства ненадолго пережил на своем посту бывшего фаворита. В сентябре 1955 года участь Перона была решена произошедшим военным переворотом. Предполагают, что одной из причин падения аргентинского диктатора была афера его "придворного алхимика". Во всяком случае "алхимика" милостью Перона можно заслуженно поставить в один ряд с его коллегами типа Зейлера, Эмменса и Таузенда. Во все времена, вплоть до наших дней, они дурачили свои жертвы. Их жизнь, полная приключений, могла бы служить сюжетом для детективного романа. Мы привели лишь некоторые эпизоды из жизни этих мошенников, полное же описание их судеб ждет своей книги. Когда же она будет написана, эта книга -- "Путь алхимика"?

На пути к неисчерпаемой энергии

В начале 50-х годов мир был напуган взрывом водородной бомбы. Это были первые неуправляемые термоядерные реакции, выпущенные на волю человеком. Кое-кто считал, что это прогресс на пути к контролируемому ядерному синтезу; теперь, мол, требуется лишь "обуздать" Н-бомбу. Какая ошибка! Ведь бомба остается бомбой. Цель ни в коем случае не оправдывает средства. С тех пор прошло уже более четверти века. Учитывая бурное развитие науки и техники, можно сегодня с полным правом спросить себя: почему мы не продвинулись вперед с созданием искусственного Солнца на Земле? Что нужно еще сделать, чтобы разрешить, наконец, великую проблему трансмутации -- превращение водорода и его изотопов в гелий?

Когда Рональд Рихтер в 1951 году пытался осуществить свой "ядерный синтез", он рассчитывал произвести фурор. Но один известный ученый сказал тогда, что господину Рихтеру надо было сделать возможными три невозможные вещи: достичь температуры в несколько десятков миллионов градусов без урановой бомбы, поддерживать эту температуру в течение нескольких секунд и, наконец, создать такое давление, которое имеется в глубине звезд. Однако никто не может достать звезду с неба, даже если он -- любимец диктатора!

Перечисленные условия являются необычайно жесткими, но они действительно необходимы. Ядра атомов водорода или его изотопов должны слиться, образуя гелий. Однако они отталкивают друг друга из-за своих зарядов. Если же, несмотря на это, ядра атомов подойдут очень близко друг к другу и в конце концов соединятся, то они должны находиться в состоянии плазмы, когда имеются лишь "голые" ядра и свободные электроны. Такое особое состояние материи появляется лишь при температурах в миллионы градусов. В плазменном состоянии существует несколько возможностей превращения водорода в гелий. Теория отдает предпочтение двум реакциям, которые исходят не из обычного водорода, а из его изотопов -- дейтерия (D) и трития (Т):

D + Т [4]He+ n + Энергия (1)

D + D [3]He + n + Энергия (2), или

D + D T + H + Энергия

Процесс (1) протекает в дейтериево-тритиевой плазме при температурах свыше 40 миллионов градусов, в то время как реакция (2) для своего поджигания требует температуры около 300 миллионов градусов. Следовательно, все не так просто, как представляли себе в 20-х годах Панет и Петерс. Кроме того, недостаточно получить 40 или 300 миллионов градусов, нужно, чтобы при этих температурах плазма была удержана в стабильном состоянии какое-то минимальное время -- около 1 с. Далее, для начала синтеза совершенно необходимо определенное число частиц. Эти условия устанавливаются так называемым критерием Лоусона: произведение времени удержания плазмы на плотность частичек для реакции D с Т при рабочей температуре в 100 миллионов градусов должно иметь значение 10[14] с/см[3]. Что это означает? При температуре в 100 миллионов градусов 10[14] реакционноспособных ядер атомов на кубический сантиметр должны быть удержаны в течение, по крайней мере, одной секунды. Если это удастся, то термоядерный реактор начнет работать.

При таких высоких требованиях экспериментальные трудности неизмеримо возрастают. Само по себе проблемой является получение солнечных температур в лабораторных условиях. Правда, в настоящее время можно достичь 100 миллионов градусов, но лишь на доли секунды. Неразрешенными остаются прочие задачи: стабильное удержание плазмы при высокой плотности частиц. При температурах в несколько миллионов градусов частицы являются сверхбыстрыми. В доли секунды плазма растекается и снова охлаждается. Ни один земной материал не может существовать при этих температурах и удержать горячую плазму. В Солнечной системе это удается лишь Солнцу в силу его большой массы и размеров: гравитация удерживает солнечную плазму в космическом вакууме. Из-за проблемы материала вопрос об удержании плазмы был заранее, казалось бы, обречен на провал. К счастью, удалось найти изящное решение: плазму можно удержать мощными магнитными полями.

Как обстоит дело с сырьем для будущих термоядерных реакторов? Этот вопрос следует поставить с самого начала. Дейтерий в виде тяжелой воды находится в Мировом океане практически в неограниченном количестве, правда при "разбавлении" 1 : 6000. Если удастся провести D,D-синтез, то не будет вообще никаких забот об исходном сырье, можно будет буквально "сжигать море": 1 л обычной воды с ее естественным содержанием дейтерия дает столько же энергии, сколько 300 л бензина. 1 г чистого дейтерия выделяет при синтезе 30 000 кВт энергии.

Несмотря на эти заманчивые цифры, полагают, что термоядерный D,D-реактор будет иметь шанс на осуществление лишь в далеком будущем. Непреодолимым препятствием является ныне температура плазмы в 300 миллионов градусов. А вот эксперименты по термоядерному синтезу с дейтерием и тритием могут быть проведены при более "доступных" температурах. Поэтому все усилия концентрируются исключительно на последнем способе синтеза. Однако трития, наиболее тяжелого изотопа водорода, в природе практически нет. Его можно получить только искусственно в атомном реакторе, а в будущем, быть может, в термоядерном реакторе. Исходным веществом является изотоп лития [6]Li, который содержится в природном литии, к сожалению, только в количестве 7,4 %. Он превращается в тритий при бомбардировке нейтронами:

[6]Li + n T + [4]He

На практике в качестве горючего намереваются использовать дейтерид лития (LiD), причем в термоядерном реакторе параллельно будут протекать синтез трития и термоядерный синтез. Но хватит ли лития на Земле? Ответом является условное "да". Природные запасы для атомных и термоядерных реакторов -- уран, торий или литий -- встречаются приблизительно в одинаковых количествах. В то же время тритий вызывает осложнения, поскольку этот радиоактивный газ легко диффундирует и может проникнуть из реактора во внешнюю среду. Кроме того, радиоактивность может возникать в самих термоядерных реакторах: их металлические части, которые приходится время от времени сменять, становятся радиоактивными за счет нейтронов, выделяющихся при синтезе.

Первоначальное воодушевление в вопросе исследования термоядерного синтеза, которое охватило ученых со времени Женевской конференции 1955 года, вскоре сменилось некоторым спадом. Правда, через год И. В. Курчатов в английском центре атомных исследований, в Харуэлле, доложил о новых советских экспериментах с дейтериевой плазмой с температурой в миллион градусов. Однако быстрых успехов не достигли ни в СССР, ни в Великобритании, ни в США. Американцы в шутку назвали свою установку ядерного синтеза 1957 года perhapsotron. В вольном переводе это означает: "установка, работающая по принципу: то ли будет, то ли нет".

На конференции по физике плазмы и контролируемому термоядерному синтезу в сентябре 1961 года в Инсбруке один из ведущих специалистов, советский физик Л. А. Арцимович, обратился ко всем участникам с сердечной речью. Наше первоначальное предположение, сказал он, что двери в обетованную страну сверхвысоких температур откроются при первом сильном напоре физиков, оказалось столь же необоснованным, как надежда грешника попасть в рай, не пройдя через чистилище. Однако едва ли можно сомневаться в том, что проблема контролируемого термоядерного синтеза будет разрешена. Мы лишь не знаем, сколько еще нам придется пребывать в чистилище.

"Пребывание в чистилище", по-видимому, закончилось в 1968 году. Н. Г. Басов, один из изобретателей лазера, в руководимом им Физическом институте АН СССР в Москве испытал новый вариант и обнаружил: лазерный луч, сфокусированный на горючем из LiD, запускает реакции термоядерного синтеза. Для этого вовсе не нужны столь высокие температуры. Достаточно сжать шарики LiD ударными волнами, например мощными лазерными импульсами, направленными со всех сторон на шарик ядерного горючего. Тогда за долю секунды, которой достаточно для запуска процесса ядерного синтеза, плотность горючего многократно возрастает по сравнению с исходной величиной.

В 1969 году французские ученые успешно испытали этот метод на замороженном дейтерии. Когда они направили на дейтериевый лед узкий пучок лучей лазера мощностью в 4 ГВт, они смогли обнаружить, что около 100 атомов вступили в реакции синтеза за один "выстрел" лазера. Являлось ли это успешным началом?

В 1972 году ученые США приподняли завесу молчания над аналогичными экспериментами. Они заполняли дейтерием и тритием микробаллончики -крошечные полые стеклянные шарики, которых на 1 кг нужно 2 миллиона штук,-и с помощью лазерных импульсов вызывали в них реакции термоядерного синтеза. Военные круги США думали сначала, что таким путем, с помощью одних только лучей лазера, они смогут поджигать водородные бомбы -- без урановой бомбы. Однако расчеты показали, что для этого потребовались бы лазеры в тысячи или десятки тысяч раз более мощные, чем те, которыми располагали. Уже нынешние мощные лазерные установки занимают большую площадь, каких же размеров должны быть лазеры для Н-бомб, столь привлекающие футурологов?

Пример тунгусского метеорита показывает, что поджиг термоядерной бомбы может произойти и "совершенно естественным путем". 30 июня 1908 года в сибирской тайге, в районе Подкаменной Тунгуски, произошла "катастрофа века". Слепящий огненный шар со свистом опустился на Землю и взорвался со страшной силой. Даже на расстоянии 300 км из окон повылетали стекла. В Иркутске, Ташкенте, Потсдаме и в ряде других мест зарегистрированы были сейсмические волны, которые несколько раз обошли земной шар. В течение недели в Европе стояли "белые ночи", явившиеся следствием взрыва. В Петербурге и Лондоне прохожие могли ночью на улице читать газету. Что произошло? Наткнулся ли на Землю большой метеорит? Когда, годы спустя, проникли к месту взрыва, оказалось, что лес в окружности 40 км уничтожен, а вокруг -- следы больших разрушений. Поразительно, что до сего времени так и не нашли ни малейших остатков метеорита!

С тех пор в ходу было много объяснений, часто фантастических: это был гигантский снежный шар из Космоса, разрушенный космический корабль, гигантская стая мошек или же обломок антиматерии из другой Галактики, который полностью превратился в излучение при столкновении с "нашей" материей. Некоторые поговаривали об атомном взрыве.

В Аризоне спилили 300-летнюю сосну Дугласа и исследовали ее годичные кольца на содержание радиоактивного углерода, который образуется при ядерном взрыве и распространяется по всему миру. Действительно, в кольце, соответствующем 1909 году, обнаружили повышенное содержание углерода-14. Специалисты рассчитали -- взрывная сила должна была составить 40 Мт, что соответствует большой Н-бомбе. Идея о термоядерном взрыве долгое время будоражила умы, пока не возник вопрос -- кто же, собственно, мог сбросить "бомбу", к тому же еще в 1908 году! Внеземная цивилизация?

К возможным объяснениям добавим еще одно: да, это был термоядерный взрыв. Огромный снежный шар из Космоса при столкновении с земной атмосферой разогрелся настолько, что был достигнут критерий Лоусона. Ядра водорода и дейтерия сначала мирно слились с образованием трития, гелия, лития. При дальнейшем повышении плотности смеси из-за продолжающегося сжатия синтез вдруг приобрел характер взрыва. Космическая водородная "бомба" взорвалась -совершенно естественным путем.

Вернемся все же к исходному вопросу. Термоядерный синтез с помощью лазеров таит в себе много проблем. Профессор Н. Г. Басов, однако, смотрит на это оптимистически -- с тех пор, как в его институте в Москве функционирует установка лазерного синтеза "Дельфин". В ней советские ученые собираются с помощью лазерных молний довести твердый водород до такой плотности, что он за доли секунды станет в пять раз более плотным, чем тяжелейший из природных элементов -- уран. Несмотря на несомненные экспериментальные успехи, еще далеко до создания электростанции на основе лазерного синтеза. Если бы принцип оправдал себя, все равно для термоядерного реактора, вырабатывающего энергию, потребовались бы "баллончики" другого размера: диаметром в несколько сантиметров, вместо 0,1 мм. Чтобы поджечь такие шары горючего недостаточно мощности нынешних лазеров. Это удивительно: ведь современные лазеры, выделяющие энергию в 4--5 кДж в виде молний за миллионные доли секунд, дают в итоге столько же энергии, сколько 200--250 крупных электростанций в 1 000 МВт каждая. В то же время для экономично работающих термоядерных реакторов потребовались бы лазеры приблизительно в 1 000 кДж, а экспериментально до сих пор было достигнуто максимально 10,2 кДж. Мы подчеркиваем, "экономично", ибо пока во всех, даже положительных, экспериментах неизмеримо больше энергии затрачивается, чем получается. Значит, надо продолжать творческий поиск более мощных лазерных установок.

Помимо ядерного синтеза, индуцируемого лазером, перспективным является также исходный вариант -- нагрев D, Т-плазмы, удерживаемой магнитным полем. Советская установка типа "Токамак" в настоящее время испытана во всех странах, использующих процесс термоядерного синтеза, и признана успешным вариантом. В июне 1975 года в Институте атомной энергии им. И. В. Курчатова в Москве начала работать установка "Токамак 10". Для создания ее колоссального магнитного поля требуются мощности в 130 МВт. Другой агрегат, "Токамак 7", благодаря магнитным катушкам из сверхпроводников требует для обеспечения магнитного поля лишь около тысячной доли этой мощности. "Токамак 10" и его американский вариант Tokamak PLT (Princeton Large Torus[75])*, видимо, последние образцы экспериментальных термоядерных установок. При "генеральной репетиции" с "Токамаком 10" в феврале 1976 года советские специалисты достигли устойчивой реакции ядерного синтеза с дейтерием. Температура плазмы во время процесса составила семь миллионов градусов, что дало значение критерия 1012 с/м3.

Между тем в более поздних опытах на "Токамаке 10" было достигнуто 13 миллионов градусов. При этом за полсекунды, потребовавшейся для начала реакции, установка израсходовала столько электроэнергии, сколько ее вырабатывает электростанция мощностью в 200 МВт за то же время. Мощность "Токамаков" во всем мире год за годом подходит все ближе к той интересной области на диаграмме Лоусона, которая обещает осуществить "Солнце на Земле". В августе 1978 года в мировой прессе появились сообщения, что ученые из университета в Принстоне (США) достигли большого успеха: за долю секунды в Tokamak PLT удалось достичь температур Солнца -- 60 миллионов градусов. Безусловно, это значительный шаг к решению проблемы. В области исследования мирного термоядерного синтеза американские ученые плодотворно сотрудничают с советскими исследователями. Докладывая об успешном эксперименте, научные работники США подчеркивали, что принцип работы плазменного реактора "Токамак" -- разработка советских ученых.

Как пойдет дело дальше? В СССР сейчас конструируют "Токамак 20". Он будет опытным реактором, вырабатывающим термоядерную энергию.

Солнце и звезды служат нам "сияющим примером" реальности контролируемого ядерного синтеза. Поэтому наука стремится соорудить эти неиссякаемые источники энергии на Земле. Решающий вклад для разрешения мировой энергетической проблемы мы видим сегодня в овладении контролируемой термоядерной реакцией.

"Искусство изготовления золота" путем превращения элементов практикуется в настоящее время больше, чем когда-либо, и во многих вариантах. Конечно, "золото" приходится заменить другими понятиями, например, словом "синтетические элементы". Во многих отношениях они стали для нас драгоценнее, чем презренный металл,

Превращение элементов, осуществленное с целью синтеза новых химических элементов, привело к высвобождению энергии атома и указало несколько доступных путей для ее получения. Удавшееся превращение элементов принесло человечеству обширные познания. Теперь надо добиться того, чтобы эти знания были использованы на пользу человечества и для прогресса общества.

1 Луллий Раймонд (или Раймундо Лулл) (ок. 1235--ок. 1315) -- выдающийся испанский мыслитель и естествоиспытатель. Прожил необычайную жизнь. Он родился в городке Пальма на острове Мальорка. Еще мальчиком был приближен к арагонскому двору, а позже стал королевским сановником и воспитателем будущего правителя Мальорки Иакова II. До тридцати двух лет Луллий вел жизнь повесы и дуэлянта. Но затем биография его внезапно переменилась. Он удалился от мира, поселившись на вершине горы. В это время он пишет богословско-математический трактат "Книга созерцания". Луллий поставил себе целью дать логическое доказательство истинности христианства, превратив тем самым веру в аксиоматизированную "науку". После 1274 года Луллий начинает странствовать по Европе. В 1315 году в Тунисе, когда он проповедовал на рыночной площади Евангелие, толпа забросала его камнями. Умирающего Луллия подобрал генуэзский купец Стефан Колумб. Легенда гласит -- перед смертью Луллий предсказал купцу, что его потомок откроет Новый Свет. Прим. реценз.

В историю культуры Луллий вошел как поэт, романист, основоположник каталонского литературного языка. Ему также приписывают получение винного камня (tartar), поташа из растительной золы, некоторых эфирных масел, "белой ртути" (сулемы), мастики из белка и извести, очистку винного спирта и т.д.

2 Эдуард III (1312---1377)--английский король (с 1327 года) из династии Плантагенетов. Воспользовавшись прекращением во Франции династии Капетингов, Эдуард, будучи по материнской линии внуком французского короля Филиппа IV Красивого, предъявил претензии на французский престол и в 1337 году объявил Франции войну, которая вошла в историю под названием Столетней войны (1337--1453). Прим. реценз.

3 Один фунт равен 0,453592 кг (около 453,6 г)

4 Ганза (от средне-нижненем. Hansa -- союз)-- торговый союз северонемецких городов во главе с Любеком, существовавший в XIV--XVI веках (1356--1669). Прим. реценз.

5 Рудольф II (1552--1612)-- император так называемой Священной Римской империи, основанной в 962 году германским королем Оттоном I в результате подчинения Северной и Средней Италии (с Римом). Впоследствии к Священной Римской империи были присоединены и славянские земли. Проводил политику жестокой католической реакции. Один из рьяных адептов алхимического искусства. Прим. реценз.

6 Одна унция равна 28,34952 * 10-3 кг (около 28,35 г).

7 Август II (1670--1733)--польский король в 1697--1706 и 1709--1733 годы и курфюрст саксонский (Фридрих Август 1; 1694--1733). Участвовал в Северной войне против Швеции. В 1706 году был разбит Карлом XII и отрекся от престола, после разгрома шведов Петром I под Полтавой (1709 год) вновь стал королем Польши. Прим. реценз.

8 Фридрих I (1657--1713)--первый прусский король (1701--1713). Покровительствовал наукам и искусствам. При нем был основан университет в Галле, Академия искусств и Академия наук в Берлине. Сохранилась переписка Г.-В. Лейбница с Софией Шарлоттой, второй женой Фридриха I, посвященная философским и научным вопросам. Прим. реценз.

9 Леопольд I (1640--1705) - император Священной Римской империи из династии Габсбургов, вел многочисленные войны (с турками за испанский престол и др.). Прим. реценз.

10 В те времена лиц, подделывавших золото, фальшивомонетчиков казнили на виселице, окрашенной под золото.

11 Меркурий -- ртуть.

12 На лицевой стороне медали был изображен Меркурий -- Гермес с крылышками на пятках и с кадуцеем (магическим жезлом, обвитым двумя змеями) в руках, что означало превращение ртути в золото.

13 Нельзя целиком согласиться с автором, что Иоганн Иоахим Бехер (1635--1682) был чужд алхимии. По характеристике М. Джуа, Бехер "проявил себя как человек честный и чуждый обману. Был скорее фантазером, чем химиком-практиком" (М. Джуа. История химии: Пер. с итал./ Под ред. проф. С. А. Погодина. М.: Мир, 1975. 478 с.; с. 96). Бехера считают одним из создателей теории флогистона. Прим. реценз.

14 Базилий Валентин -- бенедиктинский монах. По мнению многих историков химии, личность легендарная. Многие работы, вышедшие под его именем, принадлежат Иоганну Тельде, опубликовавшему их в начале XVII века и утверждавшему, что нашел рукописи некоего монаха из Эрфурта, написанные в начале XVI в. Этому трудно поверить, так как в этих манускриптах описаны операции и явления, ставшие известными лишь столетием позже. Прим. реценз.

15 Его образование связано с наличием примесей серебра и золота в исходных материалах.-- Прим. ред.

16 Сендивогий (Сендивогиус, Седзивой) Михаил (1566?--1646)--польский алхимик. Получил образец философского камня от Александра Сетония Космополита (XVI век), которого он вызволил из тюрьмы, куда тот был брошен за отказ выдать тайну чудодейственной лигатуры. Но секрет приготовления порошка Сетоний унес в могилу.

Получив лигатуру и рукопись от отчаявшегося Сетония, Сендивогий отправился гастролировать по Германии, обманывая доверчивых правителей, получая от них деньги, царские почести и поместья. Между тем порошка становилось все меньше, да и то, что осталось, похищает у него завистливый конкурент. Появившись вновь, спустя четверть века, на европейской алхимической сцене в Варшаве бывший "германский Гермес" являл собой печальное зрелище. "Его удел -- торговля черт знает какой дрянью под видом эликсира жизни, выманивание денег на сомнительные алхимические опыты у знатных богатеев,... подделка денег." (В. Л. Рабинович. Алхимия как феномен средневековой культуры. М.: Наука, 1979, 392 с.; с. 175). Прим. реценз.

17 Академия естественных наук (Парижская академия наук) -- одна из пяти академий, входящих в Институт Франции. "Отчеты Парижской академии наук" (Comptes Rendus de l'Academie des Sciences) -- всемирно известный научный журнал.

18 Тенар Луи Жак (1777--1857) -- французский химик, профессор Политехнической школы в Париже, Коллеж де Франс и Парижского университета. Известен своими многочисленными анализами разнообразных соединений. В 1818 году открыл перекись водорода. Прим. реценз.

19 Копп Герман (1817--1892)-- немецкий химик и историк химии, профессор университетов в Гиссене и Гейдельберге. Провел обширные исследования по определению ряда физических свойств органических соединений в зависимости от их состава, например точек кипения в гомологических рядах спиртов, кислот, эфиров и т. д. Автор четырехтомного курса "История химии" (1843--1847). Прим. реценз.

20 Франц Иосиф I (1830--1916)--император Австрии и король Венгрии, из династии Габсбургов. В 1867 году преобразовал два государства в двуединую монархию--Австро-Венгрию (распалась в 1918 году после поражения в первой мировой войне и подъема национально-освободительного движения). Прим. реценз.

21 Речь идет о Максимилиане I (1832--1867)-- австрийском эрцгерцоге из династии Габсбургов. В 1857--1859 годы был генерал-губернатором австрийских владений в Италии. Во время англо-франко-испанской интервенции в Мексику (так называемая Мексиканская экспедиция, 1861--1867 годы) Максимилиан был в 1864 году по указанию Наполеона III возведен на мексиканский престол. После провала экспедиции Максимилиан, пытавшийся сопротивляться мексиканским войскам, был взят в плен и в июне 1867 года расстрелян. Прим. реценз.

22 История открытия фосфора -- одна из самых интересных в истории открытия химических элементов и ее стоит рассказать подробнее.

Хенниг Бранд начал с того, что уверовал, будто моча содержит первоматерию. Посему он собрал в солдатских казармах около тонны исходного вещества. Получив после ряда описанных в тексте манипуляций светящийся порошок, он, естественно, принял его за то, что искал, то есть за первичную материю. Дело стало за малым -- получить из чудесной светоносной пыли золото. Но это-то и не удалось сделать Бранду. По словам В. Л. Рабиновича "мифическое сознание наталкивалось на внемифическую реальность. Иллюзия рушилась, зато обретала иную -- научно-коммерческую жизнь, в некотором смысле тоже мифическую" (Алхимия как феномен средневековой культуры. М.: Наука, 1979, с. 172).

Эта вторая жизнь "светоносца" началась с того, что два приятеля, И. Кункель фон Левенштейн и Д. Крафт. прослышав об открытии Бранда, решили купить у него секрет приготовления фосфора. Случилось так, что Крафт обманул Кункеля, купив секрет у Бранда и организовав собственное, весьма доходное, дело.

Как-то во время показа фосфора при дворе ганноверского государя на сеанс зашел Г. В. Лейбниц. Пораженный тем, что он увидел, Лейбниц также покупает у Бранда его секрет.

Вслед за Лейбницем о приготовлении фосфора узнает некогда одураченный Крафтом Кункель и тоже начинает торговать светящимся порошком, а один из его друзей публикует трактат: "Постоянный ночной светильник, иногда сверкающий, который долго искали и наконец нашли".

В сентябре 1677 года Крафт посещает Р. Бойля и у него дома, в присутствии нескольких членов Королевского общества, показывает свечение фосфора. Бойль разгадал тайну получения препарата, в чем ему помог его ассистент А. Г. Хэнквиц. Бойль пишет статью, озаглавленную "Способ приготовления фосфора из человеческой мочи" (датирована 14 октября 1680 года), и в запечатанном конверте передает ее в Королевское общество с припиской "... не вскрывать без согласия автора". (Статья была напечатана только после смерти Бойля -- в 1693 году). Но в 1680 и 1682 годах Бойль опубликовал два трактата, посвященных фосфору.

Хэнквиц между тем поставил торговлю фосфором "в виде изящных белых сигарообразных палочек" на широкую ногу.

А что стало с остальными героями этой истории? И Бранд, и Крафт, и Кункель желали большего, чем необычайное свечение.-- им надо было золото. Но золото получить не удавалось. Кункель оставил эту затею. Бранд по протекции Лейбница устроился при дворе ганноверского государя, а обманщик Крафт разорился. Прим. реценз.

23 Парацельс, подлинное имя Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенгейм (1493--1541)-- немецкий врач и химик. Создал новое медицинское учение, опиравшееся на наблюдения врачей, аптекарей, алхимиков разных стран. Большое значение Гогенгейм придавал роли химии в медицине. Согласно основанному им учению-- иатрохимии (от греч. "иатрос"-- врач),-- главная причина болезней состоит в нарушении химических процессов в организме. "Не надо говорить: алхимия, делай золото и серебро,-- писал Парацельс,-- следует сказать: делай arcana (лат. arcana medicamentia -- тайные средства) и тем излечивай от болезней". Псевдоним Paracelsus означает "превосходящий Цельса" (Авл Корнелий Цельс, ок. 25 года до н..э.--ок. 50 года н. э., древнеримский врач). Прим. реценз.

24 "Малый физический свод" (лат.).

25 Указанная работа И. Юнгиуса (1587--1657), выдающегося немецкого логика, математика, медика и химика, действительно была написана около 1630 года, но издана только после смерти автора, в 1662 году. Прим. реценз.

26 "Химик-скептик" (англ.).

27 "Химик-скептик" Р. Бойля (1627--1691) написан в форме диалога. Один из его участников (Элевтериус) в ходе беседы обращается к другому (Карнеаду, представляющему взгляды Бойля) с такими словами: "... После того, как Вы столь непринужденно изложили свои сомнения в том, существует ли какое-либо определенное число элементов, не обратитесь ли Вы к вопросу о том, существуют ли элементы вообще". На что Карнеад отвечает: "Не будет абсурдным сомневаться в этом, ибо надо еще доказать, столь ли уж необходимо допускать существование каких-либо элементов или гипостатированных начал вообще". И далее, чтобы быть правильно понятым, Бойль-Карнеад формулирует традиционное для своего времени понимание элемента, приведенное в основном тексте. Но корпускулярное учение самого Бойля не оставляло места для химических элементов. (Подробнее см. Всеобщая история химии. Становление химии как науки. М.: Наука, 1983, гл. 1). Прим. реценз.

28 Следует заметить, что хотя концепция флогистона была сформулирована Шталем в 1697 году, более или менее широкое распространение она получила лишь в 1750 годах и, кстати, неоднократно видоизменялась разными авторами. Поэтому "период флогистонной химии" в действительности продолжался сравнительно недолго -- около 30 лет. Прим. реценз.

29 Открытие кислорода, тесно связанное с формированием правильного понимания процессов горения и кальцинации заняло у Лавуазье определенное время -- с 1771 по 1774 год. Прим. реценз.

30 М.В. Ломоносов в 1741 году выдвинул корпускулярную теорию. В сочинении "Элементы математической химии" он писал: "Корпускулы однородны, если состоят из одинакового числа одних и тех же элементов, соединенных одинаковым образом: корпускулы разнородны, когда элементы их различны и соединены различным образом и в различном числе; от этого зависит бесконечное разнообразие тел". Под "элементом" М. В. Ломоносов разумел атом, под корпускулой -- молекулу. Здесь заключены и идея простого и сложного вещества, и понятие изомерии, и возможность образования молекул из одинаковых атомов (которая отрицалась даже 100 лет спустя такими видными химиками, как, например, Берцелиус). Ломоносов первым ввел в опыт весы. Благодаря этому ему удалось в 1756 году экспериментально опровергнуть флогистонную теорию. Опыты накаливания металлов в "запаянных накрепко стеклянных сосудах" показали, что "без пропущения внешнего воздуха вес сожженного металла остается в одной мере". Этим намечались также основы новой трактовки процессов окисления.-- Прим. ред.

31 "Начальный курс химии" (франц.).

32 С понятием об элементе Лавуазье связывал "представление о последнем пределе, достигаемом анализом", оговаривая, что тогда "все вещества, которые мы еще не смогли никаким образом разложить, будут для нас элементами". Поэтому многие вещества, которые к концу XVIII века еще не удалось разложить, Лавуазье условно относил к элементам. Прим. реценз.

33 По свидетельству самого Д. Дальтона и в соответствии с записями в его лабораторном журнале закон кратных отношений был им открыт в 1803 году. Дальтон Джон (1766--1844)-- выдающийся английский ученый, создатель химической атомистики. Впервые указал путь определения относительных атомных весов и установил взаимосвязь между теоретическими представлениями об атомах и элементах и опытными данными по составу химических соединений. Кроме того, Дальтон с ранней молодости и до последнего дня жизни проводил метеорологические наблюдения. Именно в процессе изучения состава атмосферы и составляющих ее газов Дальтон пришел к атомной теории.

В 1792 году Дальтон открыл дефект зрения, называемый ныне дальтонизмом. Прим. реценз.

34 Берцелиус Йене Якоб (1779--1848)-- выдающийся шведский химик, с именем которого связано утверждение атомистической теории в химии, создание электрохимической концепции химического сродства и другие открытия. Им были выполнены химические анализы многих соединений и усовершенствованы аналитические методы. Прим. реценз.

35 Спектральный анализ был открыт немецкими учеными Р. В. Бунзеном (1811-- 1899) и Г. Р. Кирхгофом (1824--1887) в 1860 году. Прим. реценз.

36 Автор несколько односторонне оценивает задачи Конгресса и его роль в развитии химии. К концу 1850-х годов путаница и неразбериха, связанная с употреблением различных систем атомных весов и химических формул, а также со смешением понятий атом, молекула, простое вещество и элемент, достигла своего апогея. Именно с целью упорядочения и систематизации основ химической науки и был созван Конгресс. Прим. реценз.

37 Прежде всего отметим некоторое противоречие в тексте Гофмана: сначала он утверждает, что Д. И. Менделееву и Л. Мейеру удалось открыть периодический закон в 1869 году, а затем пишет о том, что работа Мейера появилась в 1870 году, тогда как Менделеев сообщил о своем открытии в марте 1869 года.

Так как вопрос о приоритете в истории открытия периодического закона имеет долгую историю, на нем следует остановиться особо. Сначала обратимся к фактологической стороне дела.

Дата открытия периодического закона Менделеевым известна с точностью до дня --17 февраля (1 марта) 1869 года. Через несколько дней таблица, которую он назвал "Опыт системы элементов, основанной на их атомном весе и химическом сходстве", была напечатана на русском и французском языках и разослана Менделеевым русским и зарубежным ученым. Кроме того, Менделеев поместил таблицу на контртитуле первого выпуска "Основ химии" (СПб, 1869) и упомянул о ней в предисловии к нему (предисловие датировано мартом 1869 года). 6(18) марта 1869 года Н.А.Меншуткин от имени Менделеева сделал сообщение о соотношении свойств с атомным весом элементов, где содержались практически все основные положения, составляющие суть периодического закона. Это сообщение было опубликовано в мае 1869 года в журнале Русского химического общества (1869, т. 1, вып. 2--3, с. 60--77). Следующее публичное сообщение об открытии закона сделано уже самим Менделеевым в августе 1869 года на втором Съезде русских естествоиспытателей и врачей в Москве. В этом сообщении Менделеев углубляет понимание закона, показывая, что атомные объемы простых тел являются периодической функцией от атомных весов.

Далее, 15 октября 1869 года на заседании Русского химического общества Менделеев сделал сообщение "О количестве кислорода в соляных окислах и об атомности элементов", где показал, что высшая валентность элемента в солеобразующем оксиде есть периодическая функция атомного веса.

В. Ю. Рихтер для журнала Немецкого химического общества написал большой реферат, в котором сообщил о периодическом законе Менделеева, а также о том, что Менделеев предсказал ряд неизвестных элементов, исправил атомный вес урана на 240 (вместо 120), тория--на 232 (вместо 116), церия--на 138 (вместо 98), индия-- на 113 (вместо 75,6). Этот реферат появился в декабре 1870 года (Berichte, 1870, Bd. Ill, S. 990--992). Кроме того, еще в 1869 году в немецком журнале Zeitschrift fur Chemie (Bd. V. S. 405--406) напечатан реферат статьи Д. И. Менделеева "Соотношение свойств с атомным весом элементов".

Теперь о Л. Мейере. В 1864 году он опубликовал книгу "Современные теории химии и их значение для химической статики" (русский перевод: Л. Мейер. Основания теоретической химии. СПб. 1894), где была приведена таблица элементов. Эта таблица, во-первых, содержала лишь 44 элемента из 63 тогда известных, во-вторых, элементы будущих дополнительных подгрупп стояли в ней обособленно от остальных и, в-третьих, автором не было сделано никаких обобщений, касающихся закономерной связи элементов. В 1870 году появилась статья Мейера "Природа химических элементов как функция их атомных весов" (Annalen der Chemie und Pharmacie, 1870, VII Supplementband Drittes Heft. S. 354--364; статья поступила в редакцию 17 марта 1870 года). В этой статье содержалась таблица, которая, по словам самого Мейера, "в существенных чертах тождественна таблице, данной г. .Менделеевым". К сказанному уместно добавить и другие слова Мейера по поводу приоритета в открытии закона: "В 1869 году, раньше, чем я высказал свои мысли о периодичности свойств элементов, появился реферат статьи Менделеева, в которой написано, что: 1) при расположении элементов в порядке восходящих атомных весов наблюдается ступенчатое (у Менделеева -- периодическое -- И. Д) изменение свойств элементов, 2) величина атомных весов определяет свойства элементов: 3) атомные веса некоторых элементов требуют исправления: 4) должны существовать некоторые еще не открытые элементы... Это все было Менделеевым опубликовано до меня и вообще впервые. Я открыто сознаюсь, что у меня не хватило смелости для таких дальновидных предположений, какие с уверенностью высказал Менделеев" (цит. по кн.: В. И. Семишин. Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева. М.: Наука, 1972, с. 40).

Если же говорить о сути дела, то выводы Мейера не идут ни в какое сравнение с мыслями Менделеева, и не только потому, что последний сделал замечательные предсказания, но и потому, что открытие периодического закона означало пересмотр и углубление всей системы химических понятий (атома, элемента, простого тела, валентности, формы соединения и т.д.), а по глубине и силе обобщения известных многочисленных фактов вообще не имело себе равных в истории химии. Вот почему нельзя говорить об одновременном и независимом открытии периодического закона, периодической системы и подавно о создании учения о периодичности Менделеевым и Мейером. Прим. реценз.

38 Вопрос о верхней границе периодической системы элементов во времена Менделеева (как и сейчас) оставался открытым.

39 Менделеев Д. И. Основы химии, 8-е изд. СПб, 1906, с. 323.-- Прим. ред.

40 Нильсон работал с соединениями скандия. Впервые металлический Sc получен и исследован в 1937 году. Прим. реценз.

41 Менделеев не только предсказал свойства экасилиция и его соединений, но и сам пытался экспериментально открыть этот элемент в титановых и ниобиевых рудах. Однако его попытки не имели успеха. Прим. реценз.

42 Плотность диоксида германия, предсказанная Д. И. Менделеевым, составляла 4,7 г/см3. На опыте Винклер получил 4,70. Предсказанная Менделеевым плотность тетрахлорида 1,9. В эксперименте GeCl4 показал плотность 1,887.--Прим. ред.

43 В действительности эта история выглядела не столь гладко, как описано автором. После открытия германия Винклер предположил, что новый элемент является аналогом сурьмы и должен в периодической системе занять место между сурьмой и висмутом. Менделеев с этим не согласился и высказал иное предположение: германий -- это экакадмий.

Впервые отождествил германий с экасилицием В. Ю. Рихтер, который убедил в этом Менделеева и Винклера.

Дело поначалу осложнялось тем, что Винклер в первых сообщениях об открытии германия не указал его атомного веса. В письме к Менделееву от 5 марта (н. ст.) 1886 года он писал: "До сих пор мне еще не удалось установить атомный и удельный вес нового вещества и потому вопрос о том, какое место занимает оно в периодической системе, должен оставаться открытым...". Только к маю 1886 года Винклер выделил достаточное количество Ge и определил его атомный вес (72,75). С историей открытия галлия, скандия и германия читатель может подробно ознакомиться по следующим работам: Р. Б. Добротин, А. А. Макареня. Прогнозирование свойств скандия и германия в работах Д. И. Менделеева.-- В кн.: Прогнозирование в учении о периодичности. М.: Наука, 1976, с. 53--70; И. С. Дмитриев. Теоретические исследования П. Э. Лекока де Буабодрана по классификации химических элементов и систематике спектров.-- В кн.: Учение о периодичности. История и современность. М.: Наука, 1981, с. 19--36. Прим. реценз.

44 Автор приводит весьма распространенную легенду об истории открытия гелия, ничего общего с действительностью не имеющую.

Когда затмение уже кончилось, Ж. Жансену удалось наблюдать солнечные протуберанцы. Аналогичные наблюдения в Англии выполнил Н. Локьер. 26 (а не 25, как в тексте) октября 1868 года оба письма, Жансена и Локьера, в которых ни о каких новых спектральных линиях не говорилось ни слова, были зачитаны на заседании Академии. Памятная медаль была выбита в честь наблюдения солнечных протуберанцев во внезатменное время.

И только в процессе изучения протуберанцев удалось обнаружить знаменитую яркую желтую линию (А. Секки, январь 1869 года). Гипотеза о том. что эта линия принадлежит неизвестному элементу, высказана Н. Локьером в апреле 1871 года.

Детально и по первоисточникам эта история изложена в книге: С. В. Альтшулер, А. Н. Кривомазов, В. П. Мельников и др. Открытие химических элементов: Специфика и методы открытия. М.: Просвещение, 1980. с. 49--59. Прим. реценз.

45 Это не совсем точно. 19 марта 1900 года Д. И. Менделеев и В. Рамзай, встретившись в Берлине, пришли к выводу, что аргон и его аналоги следует поместить в особую нулевую группу, предшествующую первой (Менделеев Д. И. Основы химии, 8-е изд. СПб, 1906, с. 493). В том же году А. Эррера (в Бельгии) четко сформулировал идею о нулевой группе в периодической системе (Errera А.-- С. R. Acad. гоу. Beig, 1900, р. 160) -- Прим. ред.

46 "Пожалуй, впервые сознательно применил периодическую систему к открытию новых элементов Рамзай, который "по примеру нашего учителя Менделеева" предсказал существование и атомные массы неона, криптона и ксенона". {Кедров Б. М., Трифонов Д. Н. Закон периодичности и химические элементы. М.: Наука, 1969, с. 76).-- Прим. ред.

47 Этерии [англ. ether] -- эфир.

48 Теософия [от греч. theos -- бог и sophia -- мудрость] -- религиозная доктрина, проповедующая слияние с богом. Теософ -- ясновидец.

49 Пробирной палате (англ.).

50 Лучи Беккереля (франц.)

51 Урановые лучи (франц.)

52 Урановая смолка, или урановая смоляная руда,-- один из видов минералов.-- Прим. ред.

53 Ленин В. И. Материализм и эмпириокритицизм.-- Полн. собр. соч., т. 18, с. 298.

54 "Интерпретация радия" (англ.).

55 "О строении атомов и молекул" (англ.).

56 Такая характеристика открытия периодического закона, восходящая к В. Оствальду, является весьма поверхностной (см. ранее). Прим. реценз.

57 В скобках указано их содержание в природном свинце в процентах по массе.-- Прим. ред.

58 Из этого ничего не получилось бы. Не ускоренная альфа-частица не сможет войти в ядро с большим зарядом.-- Прим. ред.

59 Это можно сделать не распадом, а объединением, если говорить об "обратимости ряда".-- Прим. ред.

60 В этой интересной истории автор несколько идеализирует личность Ф. Габера (1868--1934).

В 1911 году Габер занял пост директора Института физической химии и электрохимии при Обществе кайзера Вильгельма в Берлине. Все работы института были поставлены на службу империалистической военной политики Германии. И Габер поставил свой талант на службу этой политике, а конкретно -- на службу прусско-германского генералитета, хорошо понимавшего роль химии в готовившейся войне. Габер был одним из инициаторов применения химического оружия. В 1916 году он становится консультантом по техническим вопросам в химическом отделе военного министерства.

Многие из его прежних друзей, как, например, М. Борн (крупнейший физик XX века и соавтор Габера по разработке известного термодинамического цикла), отвернулись от него.

Имя Габера было внесено в список военных преступников, подлежащих выдаче. Спустя год после смерти Габера Общество кайзера Вильгельма решило организовать заседание, посвященное его памяти. В ответ на это Союз немецких химиков опубликовал воззвание, призывающее игнорировать это заседание. (Подробнее см.: Биографии великих химиков/Под ред. К.Хайнига. М.: Мир, 1981, с. 340--345). - Прим. реценз.

61 Искусственное золото (лат.)

62 "Химическая революция" (франц.).

63 Национал-социалистской партии Германии.

64 Вещественное доказательство (лат.)

65 Эти номера и пустые места были известны и до Мозли и предсказаны Д. И. Менделеевым.-- Прим. ред.

66 "Интерпретация атома" (англ.).

67 На моль атома.-- Прим. ред.

68 Деление ядра (англ.)

69 Порочный круг (лат.).

70 Деление--синтез--деление (англ.).

71 Л. Полинг является также лауреатом Нобелевской премии мира и лауреатом Нобелевской премии по молекулярной биологии.-- Прим. ред.

72 Система вспомогательной ядерной мощности (англ.).

73 Hutch -- конура (англ.).

74 Британской научной ассоциации (англ.).

75 Большой принстонский тор (англ.).