Ядро — выстрел

DjVu

      Полный текст книги

      — О чем эта книга?
      — О многом. Всякое встретится здесь: подлое убийство, таинственная пропажа, удачливые сыщики, замечательные клады, ну и, конечно, счастливый конец.
      — Детективная повесть?
      — Что вы! Это научная книга, точнее, научнохудожественная.
      — Научно?.. Это теперь модно. Физика, наверное?
      — Не только физика.
      — Тогда — химия?
      — Н-н-не совсем.
      — Все же, что именно?
      — И то и другое. И еще биология. И астрономия. И геология. И археология.
      — А может быть, еще и медицина?
      — Есть и медицина.
      — Энциклопедия, значит?
      — Нет, книга о радиоактивности. Той самой радиоактивности, о которой теперь говорят повсюду и которой нынче интересуются все: и физики, и химики, и биологи, и космонавты, и даже археологи.
      — Ну, а при чем же здесь выстрел? Куда нацелено и как стреляет атомное ядро?
      — Хотя бы в... Впрочем, не будем забегать вперед.
     
      Глава первая
      ОТКРЫТИЕ, КОТОРОЕ НАЧАЛОСЬ С КОНЦА
      Каждое открытие имеет свою историю, порой печальную, даже трагическую, иногда забавную, но всегда поучительную. Такую же, как этот рассказ об элементе, который открывали добрую сотню лет и все же открыли... преждевременно.
      Родовое поместье лорда Кэвендиша походило на десятки других графских усадьб. Разве только замок выглядел немного более ветхим да пруд был окружен изрядно поредевшими ивами и запущен настолько, что рыба в нем не водилась. А в высокой траве безнаказанно сновали зайцы, чуя которых, тоскливо выли в псарне породистые легавые.
      Владельцу Уэльтенгема было не до хозяйских забот. Окружающие давно свыклись со странностями сэра Генри Кэвендиша. А если говорить откровенно, даже гордились ими. Несомненно, чудачества сэра Генри войдут в семейные предания так же, как и подвиги основателя рода — рыжебородого Патрика Кэвендиша, которому в 1194 году посчастливилось добыть самый увесистый кусок гроба господня. А главное, лорд Кэвендиш превосходил ученостью всех современников.
      Вот почему ему прощалось все.
      Сэр Генри изъяснялся с окружающими жестами: он экономил время и не мог тратить его на непроизводительное выталкивание звуков из гортани.
      Сэр Генри производил в своей лаборатории оглушительные взрывы, к которым привыкли домочадцы и которые неизменно приводили в неистовство впечатлительных и нервных псов.
      Сэр Генри писал самому себе письма с заданиями на каждый день. Худо только, что он забывал их распечатывать.
      Сэр Генри взвешивал окрестные холмы, пытаясь определить, сколько весит Земля. И, надо сказать, это ему удалось узнать.
      Но то, что лорд затеял в рождественские праздники 1785 года, положило конец и долготерпению родственников, и всепрощению домашнего пастора.
      Это неслыханно даже для Кэвендиша — 20-е сутки он не покидает лабораторию! В домочадцев, которые приносят ему туда еду, он бросает старинными книгами в твердокаменных переплетах из свиной кожи. Даже пастора, рискнувшего зайти в лабораторию, он встретил сердитым рыком.
      В зале у жарко пылающего камина собрались домашние, тревожно прислушивающиеся к доносящемуся из лаборатории мерному уханью. Это сэр Генри и его единственный слуга и помощник Джонатан, каждые два часа сменяя друг друга, вращают большое и тяжелое колесо электрофорной машины — приспособления для добывания диковинной силы, именуемой электричеством.
      — Дорогой Линсерт, — умоляюще обращается к пастору престарелая тетка владельца поместья, — один вы можете его уговорить. Ведь он умрет без пищи!
     
      Пастор, тяжело вздохнув, отправляется к сэру Кэвеидишу.
      Лаборатория — самое большое помещение замка. При прежнем владельце (бог мой, как хорошо и покойно было при сэре Герберте Кэвендише!) здесь был зал для игры в мяч. Посредине помещения стоит электрофорная машина, от которой идут провода в стеклянную трубку. Трубка погружена в ртуть.
      Время от времени через трубку пролетает искра, после чего сэр Генри подбегает к установке, вглядывается в нее и громко чертыхается (да не возгневается на него господь!).
      И впрямь есть от чего прийти в отчаяние. В начале этого 20-су-точного эксперимента каждая искра, которая пролетала через воздух, заключенный между ртутными затворами в стеклянной трубке, вызывала образование бурого дыма. Дым этот отлично поглощается раствором соды. Вот почему почти весь воздух, превратившись в бурый дым, растворился в соде, и ртуть, поднявшись по трубке, заполнила ее почти всю. Почти...
      Но вот уже две недели, как в трубке остался маленький пузырек, который не желает буреть, сколько бы искр через него ни пропускали. Почему же тот воздух бурел, а этот не желает? Это опровергает все представления о флогистоне, которым Кэвендиш безраздельно верит.
      Сэр Генри в ярости бросается к машине, отталкивает слугу и начинает бешено вращать колесо. Тут же он замечает пастора, который стоит в дверях, горестно возведя очи горе.
      Кэвендиш с убитым видом машет рукой, непотребно выражается (господи, господи!) и останавливает машину. Бедняга Джонатан совсем вымотался за эти дни. Да и сам Кэвендиш, признаться, порядком устал. Что ж, придется прекратить этот опыт, от которого только и остается, что четыре строчки в лабораторном журнале.
      Досадно, очень досадно... И все же: что это за пузырек?
     
      * * *
     
      Это было первое звено в длинной цепи загадок удивительного газа, — цепи, разорвать которую удалось лишь полтора столетия спустя ценой редких в истории науки усилий.
      Кэвендиш стал первой «жертвой» коварного элемента. Мог ли этот незаурядный ученый подозревать, что, кроме кислорода, азота и углекислого газа, в воздухе содержится еще один неизвестный газ? Мог. А вот не догадался.
     
      * * *
     
      В 1892 году английский химик и физик Рэлей опубликовал в журнале «Природа» письмо. И сегодня, более 70 лет спустя, в каждой строке этого письма можно уловить недоумение его автора и обыкновенную человеческую усталость.
      «Я очень удивлен недавними результатами определения плотности азота, — писал ученый, — и буду признателен, если кто-либо из читателей сможет указать причину».
      Все началось с того, что Рэлей включился в спор о гипотезе Проута. Это была знаменитая дискуссия XIX века. Целочисленны атомные веса элементов или нет?
      Безобидный вопрос, не правда ли? Но вот уже полвека кипят страсти в научных кругах.
      — Да! — категорически утверждают одни.
      — Нет! — пылко возражают другие.
      По меньшей мере два поколения естествоиспытателей состарились в дискуссиях вокруг этой проблемы. Всякое бывало в спорах: яростные нападки и взаимные обличения; неразумные оскорбления и искренние примирения; редкие уступки и излишняя горячность.
      Бывало и похуже. Случалось, что полемика об атомных весах, начавшись вечером в чопорных стенах какого-нибудь старинного немецкого университета, заканчивалась на рассвете дуэлью в ближайшем лесу. До убийства, конечно, дело не доходило. Но шрамы свои участники поединков носили вызывающе и гордо — как свидетельство научной непримиримости.
      Сухой и замкнутый Рэлей не принимал участия в этих бесплодных спорах. Настоящий ученый, он предпочел уединиться в лаборатории Кембриджского университета, которая — игра случая! — носила имя Кэвендиша.
      Тщетно воинственные оппоненты из Германии пытались вызвать Рэлея на научный спор.
      «Нет уж, господа, — добродушно отписывался тот, — разделим наши функции: дуэли — вам, а мне — эксперимент».
      А экспериментатором Рэлей был блестящим. Вот и сейчас он затеял возню с азотом. Почему с ним? Разве нельзя определять атомный вес какого-либо другого, более доступного газа?
      Получить чистый азот и впрямь нелегко. Для этого надо приготовить очень чистые соединения азота, например азотнокислый аммоний или мочевину, а затем уже выделить оттуда азот, да так, чтобы в него не попали примеси других элементов.
      Но пока все идет как нельзя лучше. Азот, выделенный из любого химического соединения, безразлично — органического или неорганического, имеет абсолютно одинаковую плотность: литр его весит 1,2505 грамма. А следовательно, постоянен и атомный вес азота независимо от того, из какого соединения он добыт. Впрочем, так и должно быть.
      .. В тот день Рэлей приступил к работе в радужном настроении. Радоваться действительно есть чему. Эксперименты идут к концу, все прекрасно согласуется друг с другом. Остался лишь один, последний опыт: определение плотности азота, добытого не из соединений, а из воздуха.
      Получение чистого азота из воздуха — нелегкая задача, но Рэлей с ней справляется без труда. Для этого надо пропустить воздух над раскаленной медью — она свяжет весь кислород. Затем газ следует несколько раз пропустить через раствор щелочи, которая жадно соединяется с углекислым газом. Небольшое количество водорода, содержащееся в воздухе, отлично поглотит мелкораздробленная платина. Что осталось еще? Пары воды? Ну, их отлично удержит пятиокись фосфора.
      Вот и все. Получен чистый азот. Сейчас он будет взвешен — и работа закончена. Можно будет славно отдохнуть. И уже никто не будет придавать значение вздорным утверждениям проутовцев, что атомный вес элемента зависит от того, из какого соединения элемент добыт.
      Вот колба с азотом помещается на весы, сейчас стрелка покажет, как и в прошлые разы, 1,2505. И можно ставить точку в лабораторном журнале.
      Однако, как это ни странно, весы показывают на 16 десятитысячных доли грамма больше: 1,2521.
      Досадно. Очевидно, азот был очищен недостаточно тщательно. Надо повторить опыт еще раз... Но стрелка снова останавливается на делении 1,2521. Что ж, придется проделать третий опыт.
      — Нет, нет, не говорите мне о времени! — сердито отзывается Рэлей на напоминания лабораторного служителя, что уже глубокая ночь и не мешало бы, дескать, мистеру Рэлею идти отдыхать.
      Но и в третий, и в четвертый раз (истинный экспериментатор — это прежде всего терпение и упорство), и в пятый, и в шестой (и он обязан, если понадобится, забывать о времени), и в седьмой, и в восьмой раз (должно же оно, наконец, получиться!), и в девятый, и в двенадцатый — стрелка весов застывает все на одном и том же проклятом делении: 1,2521.
      Именно в этой удручающей сходимости результатов — доказательство того, что эксперимент проведен правиль-
      но. Но уж лучше бы он оказался ошибочным! Ведь такого не может быть, не может!
      В кэвендишевской лаборатории результаты этих опытов обсуждались с горячностью, никак не вязавшейся с традиционными представлениями об английской флегматичности. И если дело не дошло до дуэлей, то причина здесь отнюдь не в научном равнодушии кэвендишевцев, а в традициях Кембриджа, не допускавших подобного решения научных споров.
      Но Рэлей не засиживается на этих дискуссиях. Он предпочитает работать в лаборатории. Бесконечно варьирует детали эксперимента, совершенствует приборы и думает, думает, думает...
      А разгадки все нет.
      Вот тогда-то и появилось письмо в «Природу»...
     
      * * *
     
      Не часто прибегают ученые к такому публичному оповещению о своем бессилии разобраться в какой-либо проблеме. Чтобы во всеуслышание заявить об этом, надо быть большим ученым и большим человеком.
      Вспомним с признательностью Рэлея. Он был большим ученым и большим человеком. Он не испугался досужих перемолвок, не побоялся разделить славу возможного открытия с другим исследователем.
     
      * * *
     
      Этим другим исследователем стал соотечественник Рэлея — химик Уильям Рамзай. Прочтя обращение Рэлея, он в тот же день пишет ему, что, по-видимому, догадывается, в чем здесь дело. Вероятно, в воздухе присутствует какой-то неизвестный газ, который утяжеляет атмосферный азот. Надо попытаться выделить этот газ, и тогда все прояснится.
      Нам, конечно, непонятно, почему к этой простой мысли Рэлей не мог прийти сам. Но не будем уподобляться тому печально известному гимназисту, который, впервые посмотрев на сцене «Гамлета», воскликнул:
      — И это все? А говорят: «Шекспир, Шекспир!» Я бы сам написал не хуже, если бы только до этого додумался!
      Незамысловатость идеи Рамзая кажущаяся. Все большие открытия просты по своей сути.
      В своем письме Рамзай просит у Рэлея разрешения присоединиться к исследованиям над заинтересовавшей его загадкой атмосферного азота. Разумеется, Рэлей отвечает согласием. Он рад союзу с одним из наиболее видных ученых Англии. Конечно, он немедленно попытается проверить интересное предположение Рамзая и надеется, что его коллега не замедлит заняться тем же.
      Исследователи пошли разными путями. Рамзай, получив из воздуха азот, попытался отделить его от неизвестной примеси, связывая азот раскаленным магнием. Рэлей же...
      Но тут нельзя не подивиться причудливой игре случая.
      Рэлей долго размышлял над тем, каким образом ему лучше всего связать азот. Наконец новый путь найден: было решено пропускать через воздух, освобожденный от углекислого газа, электрические искры. При этом образуются окислы азота, которые можно легко поглотить многими веществами.
      Так, 100 лет спустя английский исследователь пошел дорогой Кэвендиша, ничего не зная об этих его работах. Это было тем более забавно, что Рэлей, как мы помним, работал в лаборатории, носящей имя Кэвендиша. Но не винить же Рэлея за то, что его предшественник не опубликовал результаты своих опытов по дефлогистированию воздуха!
      И надо же случиться такому! Как раз в разгар опытов по разделению смеси азота и неизвестного гипотетического газа в лабораторию ворвался коллега Рэлея — физик Дьюар (изобретатель сосудов, названных его именем). Разбирая архив Кэвендиша, Дьюар натолкнулся на дневники, в которых описывался злополучный 20-дневный эксперимент.
      То-то было смеху в лаборатории! Рэлей добродушно подшучивал над самим собой. Тем более, что для хорошего настроения были все основания. Следуя каждый своим путем, Рэлей и Рамзай выделили по нескольку кубических сантиметров неизвестного газа.
      Открытие нового элемента было несомненным. Однако прошло немного времени, и веселый смех в лаборатории имени Кэвендиша сменился озабоченным и недоуменным шепотом: новый газ стал выкидывать такие «коленца», которые озадачили видавших виды исследователей.
      Впрочем, ни Рэлей, ни Рамзай не знали, что еще много загадок задаст научному миру этот газ, — загадок, перед которыми спасует не одно поколение его будущих исследователей
     
      * * *
     
      Нет, речь здесь вовсе не об удивительной химической инертности нового обитателя Периодической системы. Это упорное нежелание вступать во взаимодействие ни с одним из элементов, за которое его нарекли аргоном, что значит «недеятельный», было скоро объяснено. Были открыты и другие представители семьи инертных газов — неон, криптон, ксенон.
      Речь здесь об одном тяжелом разочаровании в научной жизни Менделеева. Конечно, ни у одного исследователя путь в науке не бывает безмятежным. Но все же досадно, что последние годы Менделеева были омрачены загадкой аргона. Великий ученый ушел из жизни, так и не узнав, в чем здесь дело.
      Не недостаточная гибкость одного из самых проницательных и величайших умов в истории естествознания этому причиной. Просто при тогдашнем уровне физики эта проблема была неразрешима.
      Но Менделеев искал разгадку со свойственной ему страстностью и упорством. И не находил...
     
      * * *
     
      Дважды два — четыре. Квадрат гипотенузы равен сумме квадратов катетов. Сила взаимодействия двух электрических зарядов обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. В Периодической системе элементы располагаются в порядке увеличения их атомного веса.
      К началу XX века это были равнозначные по непогрешимости истины.
      Если хотя бы в единственном треугольнике квадрат гипотенузы не был равен сумме квадратов катетов, это означало бы полную несостоятельность теоремы Пифагора и, более того, классической геометрии.
      Если хотя бы в одном случае выяснилось, что закон Кулона не оправдывается, это было бы равнозначно крушению всех взглядов на природу электричества.
      Если бы было найдено, что периодичность свойств химических элементов не всегда строго закономерно изменяется по мере увеличения атомного веса, это означало бы неправильность закона Менделеева.
      Но никому не удалось опровергнуть Пифагора. Никто не смог возразить Кулону. А вот аргон, едва появившись на свет, поставил под сомнение справедливость самого общего закона химии.
      На рисунке — третий и четвертый ряды системы Менделеева. Прикройте клетку номер 18, где обитает аргон. Ничто не нарушает монотонного увеличения атомных весов элементов. Атомный вес серы больше, чем у фосфора. В свою очередь, атомный вес хлора больше, чем у серы, у калия — больше, чем у хлора... Все в порядке.
      И этот идеальный порядок сразу нарушается, когда мы приоткрываем клетку с аргоном. Хлор — 35,5, аргон — 40, калий — 39.
      Итак, семь с лишним десятков известных к тому времени химических элементов закономерно укладываются в ложе Периодической системы и лишь один новый пришелец — аргон — ведет себя строптиво 1. Естественно по1 Собственно говоря, в Периодической системе есть еще два нарушения плавного хода изменения атомных весов: атомный вес кобальта больше, чем у никеля, и атомный вес теллура больше, чем у стоящего после него йода. Но во времена Менделеева эта аномалия никого не смущала. Кобальт ставили после никеля, и это ничуть не сказывалось на архитектуре Периодической системы. Ну, а об атомном весе теллура тогда не было достоверных сведений.
      этому предположить, что где-то произошла ошибка, что почему-то атомный пес этого газообразного элемента определен неверно.
      Сами открыватели аргона немало смущены «невежливым» поведением своего крестника. Они согласны предоставить аргон всем желающим (хотя этот газ все еще очень дефицитен) с тем, чтобы их данные по атомному весу этого газа были проверены.
      Но все опыты — с неизбежностью — показывают одну и ту ж величину — 40. Атомный же вес калия, 39, был известен давно и с предельной достоверностью.
      Даже в те годы методы определения атомных весов были разработаны с достаточной точностью, чтобы не оставалось никаких сомнений: различие в одну единицу атомного веса намного превышает возможную ошибку опыта.
      Можно было бы, правда, в Периодической системе поменять аргон и калий местами. Но тогда, мягко выражаясь, получилась бы ерунда. Инертный газ аргон попал бы в окружение чрезвычайно активных в химическом отношении щелочных металлов, а калий очутился бы в угрюмом семействе инертных газов.
      Может быть, такая же картина наблюдается и у других инертных газов? Нет. Атомный вес неона меньше, чем у следующего за ним натрия. Атомный вес криптона меньше, чем у рубидия, у ксенона — меньше, чем у цезия.
      В лагере врагов Периодического закона химических элементов — а их, узколобых, было еще немало, ох как немало, в те годы! — началось оживление. Завистники — и в них Менделеев тоже никогда не ощущал недостатка, — радостно потирая руки, говорили о скором крахе системы.
      Менделеева мало волновали происки его научных соперников. Он убежден в справедливости своего закона. И поэтому... не верит в правильность определения атомного веса аргона. Даже в восьмом издании своих знаменитых «Основ химии», выпущенном за год до смерти, в 1906 году, ученый пишет, что аномалия атомного веса аргона «заставляет полагать, что аргон содержит подмесь другого газа с высокой плотностью».
      II, как водится, начали возникать различные теории,
      гипотезы, предположения. Одни невероятнее других. Нередко остроумные, находчивые, но совершенно не согласующиеся с действительностью.
     
      * * *
     
      Если переплести все работы, посвященные только этой аномалии аргона, то получилось бы внушительное собрание — томов этак в тридцать. Томов внушительных и толстых. Отражающих мучительные поиски, догадки, надежды, которым не суждено было сбыться. Но решение не приходило. А тут все явственнее стала вырисовываться следующая загадка аргона. Она явилась, эта проблема, окруженная свитой теснящих друг друга вопросительных знаков...
     
      * * *
     
      Когда-нибудь найдется человек (достаточно желчный), который займется коллекционированием высказываний различных научных и ненаучных деятелей прошлого о том, чего, по их мнению, никогда нельзя будет достичь, изобрести или открыть. Эта коллекция станет отличным памятником человеческой ограниченности и самодовольству.
      В самом деле, чего только не предсказывали в истории науки!
      — Подняться в воздух? Создать летательный аппарат тяжелее воздуха? Абсурд! Ведь расчеты опровергают эту возможность. Рас-че-ты!
      — Электричество? Для фокусов еще, быть может, подойдет. Но на большее? Сударь, вы меня смешите!
      — Приготовить искусственно органическое вещество? О чем вы говорите, коллега?! Одумайтесь!..
      Один из выдающихся деятелей естествознания начала нашего века частенько повторял: «Не надо интересоваться тремя неразрешимыми вопросами: что было до того, когда ничего не было, что такое бесконечность и почему химические элементы в земной коре находятся в таких неравномерных количествах».
      Не стоит называть имя этого ученого, сделавшего, кстати, для развития химии и физики очень немало.
      У кого не бывает заблуждений! Но все же это высказывание очень ярко показывает, что еще полстолетия назад вопросы, почему химические элементы встречаются в земной коре неравномерно, почему содержание одних в миллиарды раз превышает содержание других. И сегодня, в 1966 году, эта проблема не решена окончательно (да и есть ли они, решенные окончательно проблемы?). Но все же большей частью можно весьма уверенно объяснить судьбу того или иного элемента.
      Так, очевидна причина редкости инертных газов. Нелюдимыми монахами-отшелышками живут обитатели нулевой группы среди активного и общительного населения Периодической системы элементов. Наложив на эти газы обет химического «безбрачия», природа тем самым обрекла их на вечное заточение в своеобразном монастыре — воздухе. Пребывание в «светских» местах — горных породах, минералах, воде — им заказано.
      Не вступая во взаимодействие ни с одним из элементов, инертные газы находятся лишь в элементарном, газообразном, состоянии, а следовательно, могут пребывать лишь в атмосфере. Однако «гонения» на инертные газы не ограничиваются ссылкой их в атмосферу. Им суждены дальнейшие странствия.
      Любой газ, находящийся в атмосфере, улетучивается в мировое пространство. Причин этому несколько.
      Во-первых, космические лучи ионизируют атомы и молекулы газов, находящихся в верхних слоях атмосферы. В результате этого заряженные частицы выбрасываются магнитным полем Земли. Часть газов уносится давлением солнечного света.
      Следующая причина утечки газов из атмосферы нашей планеты более своеобразна. Известно, что молекулы любого газа движутся с различной скоростью. Вот, например, литр воздуха. Скорость движения отдельных молекул образующих его газов различается очень сильно. Есть в этом объеме газа тихоходы, которые движутся со скоростью, всего раза в четыре превышающей скорость экспресса Москва — Ленинград. Но есть и чемпионы, которые пробегают по 10 — 15 километров в секунду.
      Кто теперь не знаком с началами космонавтики?! Поэтому каждый понимает, что такой скорости молекуле более чем достаточно, чтобы преодолеть силу земного притяжения.
      К счастью, не всякая молекула, летящая столь стремительно, становится «космонавтом». Сталкиваясь с соседками, она быстро гасит свою скорость и остается землежи-тельницей. Не будь этого, наша планета лишилась бы атмосферы задолго до того, как на ней появился человек.
      Тем не менее части молекул все же удается вырваться за пределы поля тяготения Земли. Вот почему идет непрерывная утечка газа из нашей атмосферы.
      Все газы атмосферы находятся в равном положении.
      Кислород, например, утекает в межпланетное пространство ничуть не в меньшем количестве, чем любой из инертных газов. Но и кислорода и азота в атмосфере во много десятков раз больше, чем инертных газов. Причина этого ясна: потери кислорода и азота с лихвой компенсируются жизнедеятельностью животных и растений. Значительный приток азота, кроме того, идет из действующих вулканов.
      Итак, нам не грозит воздушный голод.
      Но инертные газы утекают безвозвратно. Растения и животные еще не научились ассимилировать аргон. И, видимо, уже никогда не научатся.
      Впрочем, все сказанное пока — это лишь присказка. А сказка будет о том, как исследователи инертных газов столкнулись с проблемой, объяснить которую, казалось, уж никак было невозможно.
      В середине века ученые часто писали свои научные труды в виде диалога двух собеседников. Это был в высшей степени вежливый спор двух знающих и очень воспитанных людей. Спорщики беседовали обстоятельно и пространно. В результате рождалась истина, которую читатель получал в первозданном виде.
      Мне представляется, что это был не такой уж плохой прием. Во всяком случае, я попытаюсь сейчас использовать опыт своих средневековых предшественников. Это будет тем более уместным, что решению проблемы, о которой я сейчас собираюсь рассказать, действительно предшествовали горячие споры. Настолько горячие, что... Судите сами.
      Спорят трое ученых: рассудительный, вспыльчивый и недоверчивый.
      Вспыльчивый. Но ведь это черт знает что!
      Рассудительный (укоризненно). Но, коллега...
      Вспыльчивый. Не буду, не буду. Однако посудите сами, это ведь совершенно непонятно. Инертных газов в атмосфере мало, и объяснение
      этому найдено. Но почему, скажите мне, аргона в воздухе в тысячу раз больше, чем всех остальных инертных газов, вместе взятых?! В тысячу!..
      Н е д о в е р ч и в ы й. Так уж и в тысячу?
      Рассудительный. Точнее, в тысячу пятьдесят раз.
      Недоверчивый. Н-да...
      Вспыльчивый. Будь в тысячу раз больше гелия — это еще можно было бы объяснить.
      Недоверчивый. Да?
      Вспыльчивый. Конечно! Ведь и уран, и торий, и радий при своем радиоактивном распаде выделяют гелий. Вот почему он должен накапливаться в атмосфере.
      Рассудительный. Вы забываете, что гелий, как самый легкий из инертных газов, должен легче всего улетучиваться из атмосферы. Вероятность улететь в мировое пространство у гелия во много раз больше, чем у любого из его собратьев.
      Вспыльчивый. Ну, тогда преобладающим должен был бы стать радон — ведь это самый тяжелый из представителей нулевой группы.
      Недоверчивый. Да?
      Рассудительный. И тут вы неправы. Радон ведь радиоактивный элемент. Период полураспада у него чрезвычайно мал: около четырех суток. Посудите, может такой газ накапливаться в атмосфере?
      Недоверчивый (злорадно). Ага!
      Вспыльчивый. Тогда ксенон. Ксенон должен был стать преобладающим среди инертных газов.
      Рассудительный. С этим трудно не согласиться.
      Недоверчивый. Но ведь преобладающим все же является аргон! Почему же, почему?
      Рассудительный, Вспыльчивый (вместе). Почему?..
      Я намеренно не назвал профессии наших спорщиков. Проблема аргона занимала умы представителей многих наук. Удивлялись химики. Поражались геологи. Изумлялись геохимики. Недоумевали физики. Никто не оставался равнодушным, когда заходила речь о своенравном обитателе клетки номер 18.
     
      * * *
     
      Так бывает при сплаве леса. Достаточно одному бревну зацепиться за корягу, как вокруг тотчас же образуется затор, бревна громоздятся друг на друга, вырастает причудливое нагромождение леса, а сплавщики в низовьях недоумевают: куда девались
      плоты?..
      Так же вокруг одного загадочного аргона стали громоздиться десятки других проблем, которые не могли быть решены, пока не сняты вопросительные знаки, окружающие этот элемент.
      Распутать клубок вопросительных знаков помогло открытие, которое на первый взгляд не имело никакого отношения к аргону.
     
      * * *
     
      Что бы там ни говорили ревнители строгого искусства, а хороший детективный фильм посмотреть всегда интересно. Непонятное и таинственное преступление. Задумчивые лица полицейских инспекторов. Сыщики ищут преступников среди родственников и знакомых убитого. А убийцей оказывается швейцар ресторана, которого нам на полторы секунды показали где-то в начале фильма.
      История с загадками аргона очень походила на этот детективный фильм. С такими же озабоченными лицами ходили «сыщики» — исследователи проблемы аргона. И так же вначале было совершенно неясно, где искать «преступника» — разгадку проблемы. И так же выдвигались различные версии, которые затем опровергались ходом «розыска». Недостатка в этих версиях не было.
      Вот хотя бы предположение одного весьма прыткого «детектива». Он предложил искать виновных среди «родственников» аргона. По его мнению, аргон образуется в атмосфере при слиянии неона и криптона. Почему, дескать, неон и криптон из атмосферы мало-помалу исчезают, а аргон, напротив, накапливается.
      Проверили, посмеялись и забыли.
      Занялись другой версией: все инертные газы, за исключением аргона, радиоактивны. Поэтому они распадаются, и относительное содержание аргона в атмосфере посте-
      пенно повышается. Но «сыщики», отправившиеся по этому следу, также вернулись ни с чем.
      И тут-то на «полторы секунды» — в небольшой журнальной заметке — промелькнул истинный виновник сумятицы. Появилось сообщение о том, что доказано существование естественной радиоактивности элемента калия.
      «Аргонавты» — так прозвали исследователей, бившихся над загадками аргона, досужие острословы — не обратили внимания на эту заметку. Они занимались инертными газами и не могли отвлекаться ради давно известного и хорошо исследованного калия. «Швейцар» ничем не привлек их внимания.
      Калий действительно оказался истинным виновником всех загадок аргона.
      Впрочем, тут надо сделать одно небольшое отступление. Книга это научно-художественная. Научно... А научный труд требует возможно большей точности.
      Во многих книгах можно встретить указание, что естественная радиоактивность калия была открыта не в 30-х годах, а много раньше: в 1906 году, англичанами Кэмбелом и Вудом. Не хочу сказать ничего худого об этих ученых, но думаю, что здесь произошла какая-то ошибка. В то время радиоактивность калия открыта быть не могла.
      Естественная радиоактивность калия настолько слаба, что с помощью известных в то время приборов ее попросту нельзя было обнаружить. Радиоактивность даже
      таких элементов, как уран, радий и торий, в те годы измерялась весьма приблизительно.
      Я думаю, что, отмечая радиоактивность калия, английские физики случайно угадали это его свойство, но уж никак не определили. А радиоактивность в те годы где только не искали!
      Просматривая литературу начала века, мы узнаём, что радиоактивные свойства были найдены и у марганца, «выделенного из марганцовокислого калия», у «сапфира, изолированного от солнечного света», и у «старинной бумаги богемских мануфактур», и даже у «высушенных кусочков мышиной кожи».
      Итак, после того как был найден виновник, истинная картина «преступления» раскрылась сразу и во всей полноте.
      Естественными радиоактивными свойствами обладает один из изотопов калия — калий с атомным весом 40. Содержание этого изотопа крайне невелико — около одной сотой доли процента. Основная же масса атомов, составляющих природный калий, имеет массовое число 39. Вот почему атомный вес калия очень близок к 39.
      Радиоактивность калия-40 очень хитрого свойства. В атомах этого изотопа один из электронов находится в опасной близости от ядра. Настолько опасной, что рано или поздно наступает катастрофа: электрон притягивается ядром. «Упав» на ядро, электрон мгновенно вступает во взаимодействие с положительно заряженным протоном, и тотчас же возникает нейтрон. Процесс простой, а вот следствие его значительное.
      Исчез из ядра атома калия протон. Заряд ядра уменьшился на единицу. Было 19, стало 18. Было ядро атома калия, стало ядро атома аргона.
      Но масса ядра ведь не изменилась. Атомный вес этих ядер как был, так и остался равным сорока. Вот почему аргон, образующийся из калия, имеет атомный вес 40.
      Это объясняет все. Атмосферный аргон целиком обязан своим происхождением калию-40. Вот почему, хотя порядковый номер аргона меньше, чем у его «родителя» — калия, атомный вес его больше.
      Обидно, что эта, в сущности, пустяковая загадка испортила столько крови Менделееву. Но можно ли тогда было предполагать существование изотопов, таких необычных
      видов радиоактивности и многого-многого другого, что известно сейчас любому студенту младшего курса и о чем не мог еще 60 лет назад догадываться величайший ученый?
      Ну, а причину завышенного содержания аргона в атмосфере уже можно не пояснять. Если вспомнить, что калий — один из самых распространенных элементов в земной коре, все становится ясным.
      Несложный расчет показывает, что ежечасно калий, находящийся в земной коре, выбрасывает в атмосферу около тонны аргона. Свыше 20 тонн в сутки, около 600 тонн в месяц, 7000 тонн в год. А сколько его образовалось за те 5,5 миллиардов лет, которые существует наша планета?
     
      * * *
     
      Итак, с загадками аргона покончено. Решена проблема, занимавшая умы исследователей почти полтора столетия. Знай ученые о радиоактивности калия, несомненно история аргона не изобиловала бы такими драматическими событиями. Эта история была бы тогда гораздо короче и гораздо идилличнее. И... гораздо скучнее.
     
      * * *
     
      В лагере «аргонавтов» наступило умиротворение. И то сказать: не часто в истории науки наблюдались случаи, когда одно открытие сразу решало столько важных и, казалось, неразрешимых проблем.
      Зато в лагере исследователей радиоактивности поднялся переполох. Да что там переполох! Началось смятение. Открытие естественной радиоактивности калия одним махом отбросило ученых с крепко завоеванных позиций. Началось отступление. Отступление беспорядочное, с большими потерями и, чего греха таить, с превеликой паникой.
      Уже потом, когда немного успокоились и огляделись, увидели, что отступление, в общем, было закономерным, что позиции, на которых сидели исследователи радиоактивности, были очень уж непрочны. Выяснилось, что и «траншеи» — теории радиоактивного распада — были неглубокими, и «ходы сообщения» — связь между отдельными положениями этой теории — оказались ненадежными, а главное, «боевого снаряжения» — фактов — было совсем мало.
      А на первый взгляд все было построено логично и убедительно. Известно, что радиоактивные элементы находятся в конце Периодической системы элементов — там, где сгруппировались самые тяжелые, самые громоздкие представители этого братства. Вот почему естественным был вывод, что тяжелые ядра атомов этих элементов неустойчивы и самопроизвольно распадаются. При распаде они выбрасывают одну или несколько частиц, превращаясь в менее тяжелые, но зато более стабильные ядра.
      Таковы были теории радиоактивности 20-х и начала 30-х годов. Правда, внимательный наблюдатель замечал бреши в этих позициях. Хотя бы такую. Если радиоактивность зависит от размеров атомного ядра, то, вероятно, чем тяжелее ядро, тем быстрее должен распадаться радиоактивный элемент. Однако наблюдения опровергли это предположение. Так, уран, имеющий атомный вес 238, распадается в несколько миллионов раз медленнее, чем полоний с атомным весом 210.
      Но все же любой из известных в то время радиоактивных элементов находился в конце системы Менделеева, и это хотя бы поясняло что-то. Но калий? Элемент с порядковым номером 19? Что может быть причиной неустойчивости этого элемента, когда за ним следует десятков шесть элементов, почитающихся абсолютно стабильными? Хотя... стабильными?
      В те годы, о которых мы ведем речь, существовало четыре числа, которые, произнесенные друг за другом, приводили каждого химика в трепетное состояние: 43, 61, 85 и 87.
      Нет, это не пароль какой-то тайной секты. И не шифр, с помощью которого заговорщики надеются скрыть от непосвященных свою деятельность. Не стоит также пытаться складывать или перемножать эти числа. Ничего знаменательного при этом не получится. Это просто номера клеток в Периодической системе элементов.
      30 лет назад в менделеевской таблице было четыре зияющих бреши. Не одна сотня химиков на земном шаре
      пожертвовала бы очень многим, чтобы на место вопросительного знака, который красовался в каждой из этих клеток под номерами 43, 61, 85 и 87, поставить символ элемента. Но для этого элемент надо было сначала открыть.
      Стоит ли говорить о том, что значит для ученого найти неизвестный доселе химический элемент?! Нет, это не только удовлетворенное самолюбие (хотя имя открывателя, без сомнения, навсегда останется в истории науки). Это прежде всего сознание, что ты своим открытием существенно расширил горизонты химии и смежных с нею отраслей знания, что добыл факты, которые представляют величайшую ценность для науки.
      Какими словами описать ту напористость, ту горячность, тот азарт, с которым искали эти элементы?! Представьте себе кладоискателя, ищущего сокровища, о которых ему перед смертью шепнул костенеющими губами умирающий дедушка. Сомневаться в правдивости старика нет оснований, но вот беда: сказать точно, где зарыт клад, предок не успел. Вот и приходится лихорадочно перекапывать родовое поместье. А заветного сундучка все нет.
      Быть может, состояние этого воображаемого искателя удачи даст некоторое представление об атмосфере, которая царила в лабораториях, занимавшихся поисками неизвестных элементов. Аналогия эта тем более уместна, что в существовании скрывающихся незнакомцев сомневаться не приходилось. В самом деле, если существуют элементы 84 и 86, то почему бы не существовать и 85-му элементу?
      Особенно досаждали химикам вопросительные знаки в клетках 43 и 61. Что касается 85-го и 87-го элементов, то там можно было тешить себя мыслью, что эти элементы, являясь сильно радиоактивными (а 85-я и 87-я клетки безусловно попадали в радиоактивную область), успели распасться.
      Но 43-й и 61-й? Они-то наверняка должны быть стабильными!
      Известие о радиоактивности калия, так огорчившее многих ученых, вселило надежду у искателей таинственных элементов. Если радиоактивен 19-й элемент, калий, то тем более вероятно найти радиоактивные свойства у 43-го и 61-го элементов. Радиоактивность этих элемен-
      тов объяснила бы все: отсутствие их в недрах Земли вызвано тем, что они попросту распались.
      Но предполагать можно все, что угодно.
      А вот поди докажи, что 43-й и 61-й радиоактивны, если исследователи не держали в руках и по одному атому этих элементов!
      И тут, как в фильме со счастливым концом, внезапно появилось разъяснение. Была открыта естественная радиоактивность 62-го элемента — самария. Оказалось, что его изотоп с атомным весом 147 способен самопроизвольно выбрасывать альфа-частицы. Правда, период полураспада этого изотопа очень и очень велик: 100 миллиардов лет. Вот почему прежде это свойство самария не было замечено. Если радиоактивен сосед 61-го элемента, это дает все основания предполагать радиоактивность и у самого 61-го. Итак, дела идут хорошо.
      Два года спустя, в 1934 году, выяснилось, что и второй сосед 61-го элемента, с порядковым номером 60, — неодим — обладает радиоактивными свойствами. Теперь в том, что 61-й элемент существовал когда-то на нашей планете, но исчез, так как распался, не оставалось сомнений. То же можно было заключить о 43-м элементе. Очередная загадка науки была разрешена.
      Очередная, но не последняя.
     
      * * *
     
      Неожиданное открытие радиоактивности в середине Периодической системы элементов означало для науки гораздо большее, чем просто несколько фактов, пусть даже очень интересных. Нет, дело пошло дальше. И это очень приятно, что именно наука о радиоактивности сказала решительное слово в многолетнем споре нового с уходящим.
     
      * * *
     
      Идеалисты в наши дни уже не уповают на имя божье. Не потрясают они и библией, как это делали сравнительно недавно. Нет, теперь этими сказками верх в споре с материалистами не возьмешь. Чем сильны материалисты? Фактами. Что ж, будем крыть материалистов фактами.
      Итак, уважаемые господа материалисты, вы говорите, что природа находится в вечном развитии и движении. Не спорим, не спорим... Кому же придет в голову усомниться в этом!
      Верно. Живые организмы рождаются, развиваются, рождают себе подобных, гибнут. И у нас, господа материалисты, нет никаких сомнений, что Дарвин был прав. Разумеется, дураками и невеждами были те, кто в 20-х годах затеял «обезьяний процесс». Ведь это очевидно — человек произошел от обезьяны. А Дарвин — великий Дарвин! — был глубоко прав во всех пунктах своей эволюционной теории.
      Но вот неживая, неорганическая природа — тут уж извините. Тут развития и превращений быть не может. Создал... нет не бог, — конечно, бога нет, — создал, допустим, «высший дух» определенное количество элементов во Вселенной. И все. Никакими силами соотношение элементов в космосе не изменить. Какие бы галактические катаклизмы и превращения не происходили, количество железа, например, или кальция остается неизменным — таким, каким оно было 10 миллиардов лет назад, и таким же, каким оно будет 10 миллиардов лет спустя.
      Итак, отличие живой от неживой природы налицо. Первая развивается, вторая мертвая и застывшая. Основа первой — «высший дух», вторая бездушна. Без «высшего духа» ничто существовать не может. Он и только он обусловливает развитие материи во Вселенной.
      Представьте себе, что вы живете лет этак тридцать назад. Что вы можете возразить этому речистому идеалисту? Как будто бы в самом деле примеров развития и превращения в неживой природе не существует.
      С нескрываемой гордостью взирали идеалисты на плотину схоластических утверждений, воздвигнутую ими на пути здравого смысла, и, сидя на этой плотине, радостно болтали ногами и задорно поглядывали на. как казалось им, вконец поверженных материалистов: «Мол, сбейте нас с наших позиций, господа, если сможете. Не на таковских напали!»
      И не заметили они в упоении, как в их плотине появилась первая брешь: открытие естественной радиоактивности калия. Затем через плотину потекли ручейки: была открыта естественная радиоактивность самария и неодима. Ну, а потом...
      Потом открытия хлынули мощным потоком, который сокрушил хлипкую и уродливую плотину идеалистических домыслов: естественная радиоактивность была открыта еще у многих элементов Периодической системы.
      Вряд ли стоит останавливаться на истории открытия радиоактивности каждого из этих элементов. Важно другое.
      Вот на страницах 152 — 153 таблица Менделеева. На таблице затемнены те клетки, обитатели которых имеют хотя бы по одному естественному радиоактивному изотопу. Как видим, большая часть менделеевской таблицы затемнена.
      Действительно, 90 естественных элементов существует на земном шаре: 92 без двух элементов — «теней» — сорок третьего и шестьдесят первого 1. Пока у 46 из них обнаружена естественная радиоактивность. Пока... Потому что имеются все основания предполагать, что красная краска будет продолжать «затапливать» таблицу Менделеева.
      Если добавить сюда радиоактивные изотопы водорода и углерода, о которых пойдет речь в следующей главе, да еще тяжелые элементы, стоящие за ураном, которые были получены искусственно, то общее число радиоактивных элементов, известных ныне, в 1966 году, составит 61 — значительно больше половины элементов, составляющих Периодическую систему Д. И. Менделеева. Кто скажет теперь, что радиоактивность — необычное, уродливое свойство материи?!
      Открытие естественных радиоактивных свойств многих из новообращенных элементов — задача высшей сложности. Не знаю, можно ли в современной физике отыскать эксперимент такой же замысловатый и кропотливый, как
      1 Элементы с порядковыми номерами от 93 (нептуний) и выше не существуют в земной коре и получаются искусственно.
      открытие естественной радиоактивности у кальция и определение характеристик этой радиоактивности.
      Действительно, естественная радиоактивность открыта пока у изотопа кальция — кальция с атомным весом 48. Это один из наименее распространенных изотопов этого элемента: содержание его в природном кальции всего 0,148 процента — 1,5 грамма на килограмм кальция. Период же полураспада кальция 48 равен 1018 лет (миллиард миллиардов). Если сделать соответствующие расчеты, то нетрудно найти, что в килограмме природного кальция за час распадется всего... два атома кальция-48. Для сравнения уместно вспомнить, что за то же время в килограмме радия произойдет приблизительно 1017 распадов, то есть в 100 миллионов миллиардов раз больше.
      Но кальций отнюдь не рекордсмен по распаду среди новоявленных радиоактивных элементов. Имеются элементы, распадающиеся гораздо медленнее. Так, например, теллур с атомным весом 130 распадается наполовину за 1021 лет.
      Чтобы зафиксировать распад хотя бы одного атома теллура-130, приходится ждать часами. Ну, а если какой-нибудь элемент имеет период полураспада еще больший, чем теллур-130? Тут приходится признаться, что обнаружить естественную радиоактивность такого изотопа сегодня еще не представляется возможным. А вздыхать здесь есть отчего.
      Имеются все основания предполагать, что и у остальных элементов, которые в таблице Менделеева на нашем рисунке еще не помечены красной краской, будет открыта естественная радиоактивность.
      В самом деле, чем, например, радиоактивные калий и кальций отличаются от своих соседей хлора или скандия? Очевидно, только тем, что у последних периоды полураспада настолько малы, что обнаружить радиоактивность этих элементов не представляется возможным.
      Так наука пришла к представлению о всеобщей радиоактивности химических элементов. Во Вселенной идет не-прекращающееся превращение одних элементов в другие. Более громоздкие элементы превращаются в менее тяжелые. И идет этот процесс изменения и превращения непрерывно.
      Пусть сегодня мы еще подразделяем все элементы по радиоактивным свойствам на f две группы: элементы с чет- ко выраженной радиоактивностью (сюда относятся элементы, замыкающие Периодическую систему) и все прочие. Но деление это условно и грешит значительной до- [ лей традиционности. В самом деле, вчера четко выраженной считалась радиоактивность лишь у радия, урана и тория. Сегодня, на наших глазах, свершился переход из второй группы в первую калия и рубидия. А завтра, с усовершенствованием методов измерения радиоактивности, можно будет четко регистрировать излучение и у всех остальных химических элементов. Деление элементов на радиоактивные и нерадиоактивные будет забыто.
      А природа не разграничивала эти элементы никогда. Для нее они все — братья, одинаковые по правам и по поведению. Для Вселенной периоды полураспада в миллиард и в миллиард миллиардов лет одинаково много и одинаково мало. Потому что масштабы жизни Вселенной свои, несоизмеримые с масштабами времени жизни человека. У Вселенной свои часы, уравнивающие неустойчивый уран и почти неизменный, опять с нашей точки зрения, таллий.
      Итак, атомы химических элементов непрерывно изменяются. Идет превращение одних ядер в другие. Идет процесс развития и изменения в неживой, неорганической природе. И этот факт — лучшее подтверждение основных положений диалектического материализма.
     
      * * *
     
      Еще одно затруднение позади. Но сколько бы ни карабкались ученые по «каменистым тропам» науки, впереди препятствий больше, чем уже преодолено. И так будет всегда.
     
      * * *
     
      Хочу думать, что в состав экипажа космического корабля, который полетит к далеким мирам обязательно войдет химик. Конечно, без химика там не обойтись! (Прочтите эти слова, товарищ Главный Конструктор!) Однако будем честными — надежд на то, что на этих неведомых планетах будут открыты неизвестные нам химические элементы, мало. А по правде говоря, и вовсе нет.
      Немного погодя мы еще будем иметь случай поговорить о проблеме происхождения элементов. Тогда это утверждение станет читателям очевидным. Но и сейчас можно сказать совершенно определенно: в пространствах Вселенной нет шансов встретить элемент, который не был бы найден на Земле или который, на худой конец, не был получен искусственно. Химические незнакомцы не ждут нас на неизведанных мирах. И пыль на «пыльных тропинках далеких планет» состоит из соединений, образованных очень хорошо известными нам химическими элементами.
      Однако химику в космическом корабле скучать не придется. Дел у него будет немало, едва ли не больше, чем у любого другого члена экипажа. И, право, я говорю так не из-за профессионального патриотизма. И даже не для того, чтобы убедить Главного Конструктора взять на борт корабля химика, — он и сам знает, что без химика космонавтам не обойтись.
      Химику на других планетах придется определять состав почв, пород, минералов, атмосферы и многих других объектов. Все эти исследования очень заинтересуют представителей самых различных наук, потому что они помогут получить ответ на вопрос: отличается ли соотношение элементов на этих мирах от земного.
      И вот тут-то могут обнаружиться очень любопытные вещи...
      Но придется прервать рассказ о роли химика в будущем космическом путешествии и вернуться на Землю.
      Речь пойдет о новой проблеме, которая встала перед исследователями радиоактивности. Собственно, на этот раз в центре внимания оказался нерадиоактивный элемент — висмут. А если быть совсем точным, то даже не столько сам висмут, сколько то обстоятельство, что при делении атомного веса этого элемента на 4 в остатке получалась единица.
      Ох и хлебнули горя с этой единицей! Исследователи ничего не имели бы против, если бы в остатке получалось два. Три их тоже нисколько бы не огорчило. Но единица — чертова единица, сколько она попортила крови физикам и химикам!
      Тяжелые радиоактивные элементы подвержены трем видам радиоактивного распада: альфа, бета и гамма. Альфа-частицы — это ядра атомов гелия, бета-частицы — электроны, а гамма-лучи — электромагнитные излучения, подобные рентгеновым лучам, только с иной длиной волны. Впрочем, я начинаю пересказывать школьный учебник физики, где об этом написано подробнее и обстоятельнее.
      Очевидно, что при радиоактивном распаде масса ядра изменяется лишь в случае выбрасывания альфа-частиц; бета- и гамма-частицы обладают такой ничтожной массой, что ею просто можно пренебречь. Вот почему если при радиоактивном распаде изменяется масса ядра, то всегда на одну и ту же величину: 4 единицы атомного веса — именно таков вес в атомных единицах гелия.
      Теперь понятно, что если какой-то радиоактивный изотоп имеет атомный вес, который без остатка делится на 4, то и все продукты его распада также будут без остатка делиться на 4. Если же изотоп при делении на 4 дает в остатке, скажем, 3, то эта тройка неизбежно будет «сидеть» в остатке при делении на 4 атомного веса всех продуктов радиоактивного распада этого элемента.
      Вот вам и отличная классификация радиоактивных элементов: элементы, которые делятся на 4 без остатка, которые при делении на 4 дают в остатке 1, 2 и, наконец, 3. Всего четыре семейства.
      Раз классификация создана, надо все разложить по полочкам. Вот полочка «безостаточных» радиоактивных элементов. Сюда лягут торий-232, радий-228 и другие. На полочку «остаток 3» кладутся актиний-227, радий-223. На полочке «остаток 2» набились торий-230, уран-238, радий-226, полоний-210 — словом, много, очень много изотопов. На полочке «остаток 1»... ни одного. Ни одного!
      Ну что ж, нет так нет. Почему-то природе не захотелось создавать радиоактивные изотопы с таким атомным весом, который при делении на 4 дает в остатке единицу. Ей, природе, виднее. Наверное, есть какая-то причина.
      — Стойте!.. — завопил кто-то из физиков (а быть может, и химиков). — А как же висмут-209?!
      — И впрямь, а как же висмут? — удивились остальные.
      Удивляться здесь было чему. Висмут стоит в конце Периодической системы. И ни у кого никогда не возникало сомнений, что этот элемент, так же как и его сосед свинец, образовался из более тяжелых радиоактивных элементов.
      А раз так, то где же тогда предки висмута-209? Где те неизвестные элементы, которые при делении на 4 давали в остатке единицу? Ведь не возник же висмут-209 из ничего?
      Видите, какой шквал вопросов. И все из-за какой-то единицы, да еще в остатке.
      Ответ на все эти вопросы был один:
      — По всей видимости, предок висмута-209 существовал, но успел уже распасться.
      — Кто же мог быть этим предком?
      — Постойте, постойте... Есть! Вот изотоп нептуния с атомным весом 237. Он-то, видимо, и был предком висмута-209.
      Предположение оказалось весьма вероятным. Действительно, нептуний-237 имеет период полураспада около 2 миллионов лет. За 200 миллионов лет от этого изотопа на Земле не должно было бы остаться и следа. А так как возраст нашей планеты гораздо более почтенный, то естественно, что этого предка висмута в земной коре нет. При распаде нептуний-237 превращался в уран-233. Период полураспада этого изотопа 150 тысяч лет — для Земли один миг. Торий-229, возникающий при распаде урана-233, имеет период полураспада 7500 лет, а радий-225 — всего 15 лет.
      Все. Мы полностью проследили генеалогическое древо висмута-209 и установили, что его предки не отличались
      т.
      долголетием (в сравнении с членами других, более «жизнеспособных» семейств). Вымерли предки, и остался висмут один коротать свое бобылье житье.
      Между прочим, знать все эти закономерности желательно не только специалистам. Конечно, ведь невозможно предугадать, где могут понадобиться те или иные знания. Вот хотя бы эта история...
     
      * * *
     
      Мне не очень хочется рассказывать историю, которая будет изложена дальше. Уж слишком она неблаговидна. Но, право, поучительным будет узнать, как используют достижения науки некоторые предприимчивые жулики в капиталистических странах. История эта представляется тем более уместной, что главными героями ее будут радиоактивные элементы.
     
      * * *
     
      У замечательного американского писателя ОТенри были два особенно любимых им героя: Джефф Питерс и Энди Такер — два веселых проходимца, которые частенько падали жертвами собственного незамысловатого коварства. Каждый, кто читал забавные новеллы ОТенри, безусловно запомнил коммерческие операции Питерса и Такера по выпуску акций на несуществующие рудники или продажу пляжных участков, покоящихся на дне морском.
      Но времена Джеффа Питерса и Энди Такера в Соединенных Штатах теперь миновали. Простодушных обывателей там сейчас обманывают на, так сказать, научной основе. Впрочем, лучше послушаем диалог почтенной американской четы.
      — Но, дорогая, еще раз такой шанс в жизни не пред-
      ставится! — четвертый день убеждал свою дородную супругу мистер Мак Вильямс.
      — Несчастный! — возмущалась миссис МакВильямс. — Зачем тебе эта Венера?! Ты купил бы нам лучше участок в Аризоне. По крайней мере, мы бы на старости лет имели верный кусок хлеба.
      — Верный? Кусок?! Хлеба?!! — демонически хохотал мистер Мак Вильямс. — Ты забыла о своем брате Питере, который вылетел с благоприобретенной фермой в трубу за каких-нибудь два года. Нет, только Венера! И только пятьсот акров — не меньше. Пятьсот акров чудесной ве-нерианской земли, то есть, тьфу, не земли, а как её... почвы!
      — Но как ты туда доберешься, до этой своей плантации, несчастный?! — вопила супруга, не отличавшаяся особым разнообразием в выборе эпитетов. — Может быть, ты еще купишь в рассрочку личную ракету?
      — Я тебе толкую в сотый раз, что мне туда добираться не надо! Я не Гленн и не Карпентер. И, слава богу, мне уже не тридцать, и даже не сорок лет.
      — И даже не пятьдесят! — язвительно заметила миссис Мак Вильямс и сделала это, конечно, зря, так так была моложе своего супруга всего на семь дней.
      — Если бы ты меня не перебивала, ты бы давно уяснила, что добираться туда будет «Интергалактик плу-тониум компани». А мы будем получать лишь деньги. И для этого надо всего лишь приобрести акции. На пустячную сумму — девятьсот долларов.
      — Пустячную?! — задохнулась от негодования миссис Мак Вильямс. — Если это сумма пустячная, то почему ты требуешь, чтобы я заложила свою брошь?
      — Но, милочка, — снова перешел на примирительнопросительный тон глава семейства, — на меньшую сумму, чем девятьсот долларов, компания акций не продает. А у нас, сама знаешь...
      — Я во-об-ще не хо-чу ни-че-го знать! — сказала миссис Мак Вильямс раздельно, что свидетельствовало о ее крайнем раздражении. — То есть, напротив, объясни мне, во имя чего я должна расстаться со своей единственной брошью, которая мне дорога — но разве ты поймешь! — как память о моей маме.
      * — Видишь ли, — обрадовался мистер Мак Вильямс
      возможности все объяснить, — плутоний много дороже золота. Он необходим для изготовления атомных и водородных бомб. На Земле его приходится получать искусственно. А на Венере этого металла пропасть. Так утверждают эксперты «Интергалактик плутониум компани», а они уж понимают, что к чему.
      — Ты бы лучше осведомился, купили ли они акции своей компании! — ехидно посоветовала миссис Мак Вильямс.
      — Дело в том, дорогая, — продолжал мистер Мак Вильямс, благоразумно не расслышав выпада супруги, — что Венера — планета более молодая, чем Земля. И поэтому плутоний на ней не успел распасться. Послушай, что пишут эксперты: «Килограмм плутония, вывезенный с Венеры, будет стоить приблизительно восемь долларов. Таким образом, акционеры «Интергалактик плутониум компани» получат две тысячи процентов прибыли на одну акцию». Ты слышала, дорогая: две тысячи процентов!.. Нет, ты, конечно, должна поступиться своей брошью!
      — Но почему эта компания сама не прибирает акции к рукам, если ждет такой баснословной прибыли?
      — А что такое народный капитализм?! — завопил торжествующе мистер Мак Вильямс, севший на любимого конька. — Прибыли каждому! Процветание мелкого предпринимателя! Бизнес для всех! Две тысячи процентов! Да, дорогая, мы наконец будем иметь свое ранчо. Черт с ним! Покупаем участок в Аризоне! Надеюсь, я буду вести хозяйство лучше этого выродка Питера.
      Слова о ранчо подействовали. Спустя четверть часа мистер Мак Вильямс нес в закладную кассу женину брошь. Эта операция должна была доставить сумму, которая, присоединенная к остальным деньгам, и дала бы 900 долларов, необходимых для приобретения акций «Интергалактик плутониум компани».
      А в этот же самый час тысячи других мак вильямсов по всем Штатам ломали головы над проблемой 900 долларов, столь необходимых им для покупки плутониевых акций. («Участки на Венере! Плутоний! Две тысячи процентов прибыли! Только до конца недели! Спешите! Спешите! Спешите!..»)
      Средний американский обыватель, с детства купающийся в атмосфере погони за долларом, как правило, не
      очень силен в химии, в физике, тем более если речь идет о таких причудливых вещах, как радиоактивность. Вот водородная бомба — это предприятие солидное, такое, на котором делают большие деньги. Это ему известно доподлинно. В такое дело можно вкладывать капитал. Даже если для этого потребуется заложить женину брошь. Да и свидетельства господ экспертов звучат так убедительно, так пьяняще, что не поверить им ну никак невозможно!
      В самом деле, они говорят, что плутоний на Венере должен быть обязательно. Ведь узнали же, что на Земле был этот... как его... нептуний. А нептуний, распадаясь, дает плутоний. Вот этот-то плутоний и станут добывать на Венере.
      Трудно определить степень учености господ экспертов «Интергалактик плутониум компани». Эта «компани» растворилась в лабиринтах уолл-стритовских банков прежде, чем приехал государственный инспектор — не арестовывать, упаси боже! — а лишь подсчитать сумму налогов.
      Но не надо было обладать фундаментальными сведениями из физики и химии, чтобы твердо быть уверенным: на Венере плутония нет и быть не может. Сейчас искусственно получены, пожалуй, все возможные изотопы плутония, в том числе самый долгоживущий — плутоний с массовым числом 244. Период полураспада его почти 80 миллионов лет. Это означает, что любое, сколь угодно большое количество этого элемента практически исчезнет за 800 миллионов лет (содержание его уменьшится более чем в 1000 раз).
      Имей господа эксперты «Интергалактик плутониум компани» хоть немного совести, они должны были бы честно сообщить незадачливым акционерам, что Венера существует безусловно больше миллиарда лет. Вот почему искать там плутоний бессмысленно. Но когда дело идет об обдирании ближнего, слово «честно» просто неуместно.
      Ну что, Джефф Питерс и Энди Такер, не стыдно вам, что вы надували обывателя такими кустарными методами? То-то.
     
      * * *
     
      Было бы приятнее, если бы этот рассказ об американских воротилах был придуман. Но «Интергалактик плутониум компани» действительно существовала. И, право, это далеко не единственный случай, когда достижения науки в Америке использовались не для человека, а против него.
     
      * * *
     
      Глава вторая
      ВОЙНА СЫНОВ СВЕТА ПРОТИВ СЫНОВ ТЬМЫ
     
      Это рассказ о самой известной, самой сенсационной находке за всю историю археологии. Вместе с тем это рассказ и о наиболее внушительном сражении, которое давала церковь науке XX века. Сражение не утихло и сегодня. Все еще раздаются залпы полемических статей и одиночные выстрелы крупнокалиберными книгами. Но наступление церкви захлебнулось. Сейчас церковники предпочитают отсиживаться на старых позициях — в ветхих окопах старых мифов и в истлевших блиндажах религиозных догм...
      Все началось с того, что у Мухаммеда ад-Диба пропала коза. Тогда, в 1947 году, Мухаммеду было пятнадцать лет. Он считал себя взрослым и много пережившим
      мужчиной. Недаром за ним закрепилась слава одного из самых опытных пастухов племени таамире. И все же Мухаммед заплакал.
      Впрочем, в положении Мухаммеда не сдержал бы слез даже седобородый старец. Еще бы! Пропавшая коза принадлежала самому шейху. А большего скупца не сыскать на всем пространстве от Аль-Ауджа до Бессана. Да и за Бессаном сколько не ищи, не найдешь подобного сквалыги!
      Мухаммед отчетливо представлял, какой шум поднимется, когда шейх узнает об исчезновении своей козы — одной из трехсот двадцати четырех. Шейх призовет отца Мухаммеда и, перемежая стенания и жалобы изощреннейшими проклятиями, потребует возместить стоимость козы. А оценит он ее, можно быть твердо уверенным, не меньше, чем верблюда.
      Двое спутников Мухаммеда, сокрушенно цокая языками, посочувствовали плачущему мальчику, но большим помочь не могли. Разве только постеречь стадо в то время, как он будет искать беглянку?
      — Но ведь ее давно съели шакалы! — всхлипывал мальчик.
      — Не показывай своего малодушия, сын мой, — сказал старший из пастухов, — ты ведь знаешь, что в это время года шакалов здесь не бывает.
      — А духи? Ведь все говорят, Дияб, что горы заселены духами? — попробовал возразить Мухаммед.
      — Тебе ли их бояться, Мухаммед? Что дурного могут сделать духи истинному мусульманину?
      Мухаммед колебался два дня. Но страх перед шейхом и уговоры спутников, которые вот-вот могли перейти в подтрунивание, пересилили. И на третий день пастух отправился на поиски козы.
      Впоследствии Мухаммеду не раз приходилось рассказывать о всех подробностях поисков. И все же он не мог припомнить, как далеко довелось ему уйти от своих спутников. Мухаммед рассказывал, что шел очень долго. Солнце успело подняться высоко, а затем спрятаться за невысокими кумранскими горами. А Мухаммед все шел.
      Он стал подумывать о том, что придется заночевать в пустыне. Это было очень неприятно. Но он захватил
      с собой спички и кусок козьего сыра, а поэтому наступающей ночи можно было особенно не бояться.
      Мальчик совсем уж было расположился на ночлег, но тут высоко в горах увидел пещеру, хорошо различимую в лучах заходящего солнца. Конечно же, ночь лучше провести в пещере, чем под открытым небом. И Мухаммед стал карабкаться по каменистым склонам кумранских отрогов.
      Когда он добрался до пещеры, было совсем темно. И все же Мухаммед заметил, что у самого входа в пещеру зияет глубокий провал.
      «Быть может, коза провалилась туда?» — подумал пастух. Но сколько он ни пытался рассмотреть что-нибудь внизу, ничего увидеть не смог.
      Мухаммед бросил в провал камень. Сразу раздался знакомый треск разбивающихся глиняных горшков. Видимо, яма была неглубокой. Но что там за посуда?
      Мальчик бросил камень побольше. И снова там, внизу, посыпались черепки. Козы там, конечно, нет. Но от пещеры уходить не стоит: уже все равно глубокая ночь.
      Недолги летние ночи в Вади-Кумране. На рассвете дрожащий от холода Мухаммед снова подошел к провалу. Как он и предполагал, яма была неглубокой. На дне ее были видны какие-то глиняные горшки.
      Мухаммед поколебался немного, а затем спрыгнул в провал. Тут стояло не меньше дюжины горшков. Все они были покрыты крышками, а один из них, самый меньший, был под какой-то красной печатью. Из тех сосудов, что Мухаммед разбил камнями ночью, высыпались мелкие зерна — не то пшеница, не то просо.
      Пастух никогда не слыхал о кладах. Но какой мальчик не заинтересуется содержимым непонятно как сюда попавших сосудов?
      Вот почему Мухаммед взял палку и стал разбивать горшки. Зерна, еще зерна... Только в последнем, том самом, который был с печатью, лежало несколько свернутых кож. Эта находка была весьма кстати: у Мухаммеда и его спутников давно прохудились сандалии.
      Кожа, правда, была разрисована какими-то значками, но это, к счастью, не повлияло на ее прочность. Так и есть: если ее сильно растянуть, то кожа, несмотря на сморщенный вид, не рвется.
      А козы все же нет! Мухаммед, вздохнув, решает вернуться на стоянку.
      К огорчению Мухаммеда, его спутники не обрадовались подарку: уж слишком ветхой выглядела кожа, чтобы ее можно было использовать для починки обуви. Мальчик сунул свитки в мешок, где он хранил пищу, и забыл о них.
      Вернувшись домой, Мухаммед не вспомнил о кожах. Да и не до них было. Как пастух и думал, шейх поднял страшный крик. Он вопил так, как будто лишился не одной заморенной козы, которая к тому же давно не доилась, а всего своего состояния.
      Кожи лежали в мешке почти два года. Наконец на находку обратил внимание Васфи, дядя Мухаммеда. Он долго рассматривал свитки, пытаясь разобрать, что означают таинственные значки. Потом дядя авторитетно заявил:
      — Надо идти в Вифлеем. Это несомненно рукописи. И торговцы древностями могут дать за них деньги.
      Три бедуина из кочующего племени таамире пришли в Вифлеем весной 1947 года. Лавку торговца древностями они разыскали лишь в полдень, когда обычно жизнь города замирала: люди прятались от палящего солнца.
      Но зной не мог смутить бедуинов из племени таамире. Увидя, что лавка заперта, они довольно смело постучались в нее. Однако, чтобы разбудить хозяина, потребовалось колотить в двери очень долго.
      Наконец на пороге показался заспанный владелец лавки. Мигая закрывающимися от сна глазками, торговец вопросительно уставился на пришельцев. Те молча протянули ему свитки.
      Торговец долго мял кожи, рассматривал их на свет, покусал одну из них зубами и затем снова уставился на пришельцев.
      — Двадцать, — сказал один из них.
      Торговец пожевал губами, сладко зевнул и осведомился:
      — Фунтов?
      Бедуины одновременно кивнули головами. Торговец древностями закрыл глаза и задумался. Думал он долго и, видимо, успел вздремнуть, потому что несколько раз явственно всхрапывал. Наконец лавочник раскрыл глаза
      и выставил два пальца, что означало: «Два фунта». После этого он захрапел снова, на этот раз сильно и с присвистом.
      Бедуины обменялись взглядами, растолкали спящего торговца и отрицательно покачали головами. Тот молча указал им на выход и, не потрудившись даже запереть за пришельцами двери, заснул снова, покойно и блаженно.
      Можно не сомневаться: знай неразумный лавочник, какие сокровища он выпустил из своих рук, сон его не был так безмятежен и покоен, если бы он смог спать вообще.
      Уйдя от торговца древностями, бедуины кратко посовещались, что им делать. Васфи витиевато выругал лавочника и совсем уж было решил предложить своим спутникам уходить из Вифлеема, а кожи выбросить в ближайшую яму. Но тут он вспомнил, что в городе у него есть один знакомый владелец сапожной мастерской, Халил Искандер. Уж он-то должен разбираться в кожах!
      — Быть может, пойдем к нему?
      — Пойдем, раз уж выбрались в Вифлеем!
      Хотя почтенный Халил Искандер и был членом сирийско-христианской общины, куда допускались люди образованные и имущие, бедуины застали его за сапожным станком. Видимо, образование не было помехой для тачания сапог. А состояние...
      Что же до состояния, то выяснилось, что сам Халил ничуть не богаче двух мастеровых-сапожников, которые работали в его мастерской.
      Взглянув на свитки, Халил восторженно зацокал языком:
      — Клянусь своей бородой, что это очень древняя вещь! И это большие деньги, очень большие! Це-це-це...
      Через два часа совещания, во время которого бедуины, позабывшие свою степенность, кричали и размахивали руками, как женщины в лавке украшений, по совету Халила Искандера, решили отправиться в Иерусалим, где у Халила был знакомый антиквар.
      Когда четыре пришельца поздно ночью постучали в дом мосье Жоржа Исайи, тот поначалу рассвирепел. Не хватало, чтобы грязные арабы беспокоили его еще по дочам! Но когда антиквар увидел, что принесли бедуины,
      он повел себя так, как не пристало вести настоящему торговцу древностями. Вместо того чтобы зевнуть и спросить, лениво цедя слова: «И ради этой рухляди вы подняли среди ночи почтенного человека?» — мосье Жорж трясущимися руками схватил кожи и стал лихорадочно их разворачивать. Одного взгляда ему было достаточно, чтобы понять: перед ним очень большая древность.
      Стоит ли удивляться, что в результате столь легкомысленного поведения мосье Жоржа арабы вздули цену за свитки вдвое? Свои 40 фунтов они получили минуту спустя. А еще десятью минутами позже Жорж Исайя* наспех одевшийся, заводил потрепанный «шевроле».
      Настоятель монастыря Святого Марка митрополит Афанасий Иешуа Самуил несмотря на позднее время не спал: в монастыре вечерни назначались обычно на глубокую ночь. Вот почему он принял Жоржа Исайю в полном облачении и в суровом молчании: посетитель был известен своей безбожностью.
      Мосье Жорж, пересыпая свою речь извинениями и уверениями в совершеннейшей преданности христианской церкви, рассказал митрополиту о находке и наконец выложил перед ним свитки.
      Митрополит не удивился. Он остался спокоен. Более того, он не протянул руки, чтобы взять кожи. Он даже не пожелал на них взглянуть. Какой интерес могут представить для него эти ритуальные свитки? Мало ли что приволокут эти язычники-арабы? И потом, разве господин Исайя не знает, что несколько лет назад в Вифлееме были случаи чумы, а?
      Мосье Жорж замолкает, а потом говорит свистящим шепотом:
      — Ваше преосвященство, эти свитки найдены в Кумране. Там, где жил Иисус Навин! Это древнейшие рукописи. Ведь Кумран сейчас превратился в пустыню. Много веков там уже никто не живет.
      — Ну что ж, — с видимой неохотой произносит митрополит, — оставьте кожи у меня. И приведите мне этих ваших оборванцев. Может быть, у них есть что-нибудь еще?
      Мосье Жорж, откланявшись, удаляется. А его преосвященство, внезапно потеряв свою степенность, бросается к рукописям, внимательно рассматривает их ц
      затем, оборотись к двери, произносит с торжествующей улыбкой:
      — Исайя, скорби!
      Как ни состоятелен был мосье Жорж, ему, конечно, не сравниться с настоятелем монастыря Святого Марка. Вот почему спустя несколько месяцев свитки — и те, что попали вначале к антиквару, и те, которые арабы принесли вновь, — оказываются у митрополита.
      Однако благочинный Афанасий до сих пор не знает, что именно написано на кожах. Выяснилось, что таинственные знаки — это как буквы древнееврейского алфавита. А древнееврейского Афанасий, разумеется, не знал.
      Поэтому митрополит вынужден пригласить для консультации специалистов. И монастырь сразу начинает лихорадить. Куда пошел размеренный монастырский уклад! Где вы, заутрени, обедни и вечерни, свершавшиеся прежде с хронометрической точностью?! Митрополит третьи сутки не выходит из своей кельи. А в некогда пустынных коридорах толпится пришлый люд, наполняя монастырь шумом, табачным дымом и суетными мирскими разговорами.
      И впрямь было от чего прийти в возбуждение! Все специалисты заявили: рукописям не меньше 1500 — 2000 лет. Не меньше! А текст, нанесенный на свитки, — комментарий так называемой книги пророка Аввакума и пересказ библейской «Книги Бытия». Оба текста очень хорошо известны христианской церкви.
      Митрополит Афанасий утратил покой, сон и некогда завидный аппетит. Митрополит Афанасий стал нервен, суетлив и раздражителен. Митрополит Афанасий не знает, что ему делать.
     
      * * *
     
      Археологи часто находят разные интересные вещи. Но рукописи попадаются им чрезвычайно редко. Это понятно: пергамент, папирус — что их устойчивость в сравнении с глиняными черепками, золотыми украшениями, медными монетами!
      А тут рукописи, и не одна... Впрочем, не это главное в кумранской находке. Главное другое; не сами кожи, а то, что на них написано.
      Церковь утверждает: все христианские божественные книги созданы много веков назад — где-то в первом веке нашей эры, сразу, дескать, после того, как умер и чудесно воскрес Иисус.
      Но вряд ли можно было найти даже среди богословов хотя бы десяток таких, которые верили бы в это. В глубине души священнослужители считают, что церковные тексты возникли гораздо позже — спустя веков шесть-семь после «рождества Христова». Да и писались они не сразу, а на протяжении нескольких сотен лет.
      И вдруг перед митрополитом библейский текст, который, судя по всему, написан почти 2000 лет назад, то есть как раз в то время, когда, по церковным легендам, жил Иисус Христос!
     
      * * *
     
      Митрополит долго колеблется и наконец приглашает к себе мистера Джона Тревера, директора американской школы восточных исследований в Иерусалиме. Мистер Тревер не меньше митрополита взволнован кумранской находкой. Но он опечален, он очень опечален.
      — Ваше преосвященство, разве вы не знаете, что по законам Иордании все предметы старины, найденные на ее территории, принадлежат правительству.
      — Посоветуйте же, мистер Тревер, умоляю вас!.. — заискивающе просит митрополит.
      — Вы устали, ваше преосвященство, — улыбается Тревер, — вам необходимо отдохнуть. Вы выезжаете, ну, скажем, в Александрию. А из Александрии ежедневно два самолета следуют в Нью-Йорк... Мы встретимся там, ваше преосвященство.
      25 марта 1948 года митрополит отбывает на отдых. Восемь носилыциков-бедуинов тащат восемь громадных чемоданов митрополита. Один небольшой чемоданчик его преосвященство несет сам...
      Рукописи очутились в сейфах одного из крупнейших нью-йоркских банков. Это было надежное укрытие. Тем не менее его преосвященство не решается покинуть Нью-Йорк и бросить рукописи на произвол судьбы. Правда, и тогда, когда рукописи были проданы, — поверьте, за
      очень большую сумму! — его преосвященство не вернулся в Иорданию. Но это мелочи. Да и кто сейчас интересуется митрополитом Афанасием?! Сейчас у всех на устах кумранские находки.
      Академии и университеты, теологические ученые общества и археологи-одиночки пришли в страшное возбуждение. Они не стали ждать, пока спадет летняя жара. В кумранскую пустыню хлынули десятки экспедиций.
      И они находят новые рукописи. Правда, еще больше сумели разыскать арабы, понявшие по тому переполоху, который начался в Вифлееме, что за эти старые кожи можно получить немалые деньги.
      За каких-нибудь два года количество найденных рукописей возросло чуть ли не впятеро. Теперь экспедиции охотятся уже за каждым обрывком рукописей, за каждым клочком кожи. Бедуины забросили овец и целые дни пропадают в горах.
      Оказалось, что пустыня Мертвого моря хранила большое число рукописей самого разнообразного содержания. Кроме чисто религиозных текстов, тут были и уставы общин, и списки запрятанных драгоценностей, и исторические изыскания, и даже полухудожественная, полу-ритуальная рукопись сказочного содержания «Война сынов Света с сынами Тьмы».
      В этой рукописи, особенно обратившей на себя внимание ученых (не все же интересовались только религиозными взглядами древних обитателей Кумрана), обстоятельно рассказывалось о нападении на мирных иудеев
      кровожадных сынов Тьмы. Сыны Тьмы несли с собою не только смерть — они несли с собой чужую веру, чуждые мирным сынам Света обычаи. Культивировали право сильного и богатого. Тяжел был бой, велики были потери, но все же сыны Света одержали победу.
      Итак, исследователям было над чем потрудиться. Впервые в руки ученых попало такое большое количество — подлинных! — рукописей древности. Наука получала информацию о событиях двухтысячелетней давности, так сказать, «из первых рук».
      Однако прошло немного времени, и в бочки радости по поводу удивительных находок стали литься потоки дегтя разногласий. Вряд ли стоит рассказывать здесь о всех перипетиях этих споров. Но очень скоро все ученые, принимавшие участие в исследовании кумранских рукописей, разделились на два лагеря.
      «Кожаные свитки — ровесники Иисуса Христа» — таким было торжествующее заключение теологов-богословов, которые занимаются изысканием доводов подлинности существования бога, Иисуса Христа и прочих апостолов.
      «Находки в Иудейской пустыне не имеют ничего общего с Иисусом Христом. Более того, эти рукописи подтверждают, что христианство возникло как протест древних иудеев на притеснения римлян» — так утверждали ученые второй группы.
      Сказать, что между этими двумя группировками шла ожесточенная, яростная борьба, это значит не сказать ничего. Ведь здесь речь шла не просто о том, кто окажется правым в очередной научной дискуссии, и даже не о том, кому достанутся лавры научного открытия. Шут с ними, с лаврами! Нет, здесь спор шел о том, был ли бог-человек Иисус, или это лишь выдумка, и притом не очень искусная. И так уже случилось, что в фокусе всех споров очутился вопрос о возрасте рукописей.
      Богословы утверждали, что рукописи написаны сразу же после гибели и чудесного воскресения Христа, то есть в первой половине I века нашей эры. Представители оппозиционной группировки настаивали на ином: рукописи созданы еще до нашей эры, за 100, а быть может, и за 200 лет до того дня, когда, как утверждают церковники, родился Спаситель — Иисус Христос.
      Теперь ясно, что точное определение даты рождения рукописей решало бы все. Это было очевидно. Не было только понятно, как же определить возраст кумранских находок.
     
      * * *
     
      Тупик? По-видимому, тупик. Ну как определить, когда появились на свет эти загадочные рукописи? Хорошо палеонтологам — те, едва взглянув на кости какого-нибудь индрикотерия, могут уверенно сказать, когда топтал землю их хозяин. Правда, ошибка здесь будет в десяток-другой миллионов лет. Однако это палеонтологов не очень беспокоит. Но в случае с рукописями даже 100 лет — недопустимая ошибка. Это документ, и здесь надо сказать точно, когда он был написан. Когда?
      Тупик...
     
      * * *
     
      Часто сам изобретатель не способен предугадать, какое применение найдет его открытие.
      Эдисон считал, что фонограф станет отличным прибором для... документальной записи последней воли умирающего. Дескать, неутешные внуки смогут представить нотариусу валик с записью невнятного шепота дедушки, а затем уже с чистой совестью вступить во владение наследством.
      Попов, сконструировав первый радиоприемник, предположил, что это будет отличная штука для предсказания погоды: ведь грозоотметчик улавливает грозовые разряды на большом расстоянии.
      Паркеч, отыскав способ приготовления целлулоида, этой первой и прекрасной пластмассы, очень обрадовался и запатентовал свое открытие как материал для изготовления бильярдных шаров.
      Либби изучал распределение на поверхности Земли радиоактивного изотопа углерода и вообще не предполагал, что это исследование найдет хоть какое-нибудь практическое применение. По крайней мере, в ближайшую тысячу лет.
      Исследования Либби нашли применение в «ближайшие» семь лет. Но, пожалуй, обо всем этом следует рассказать по порядку.
      Со всех сторон на Землю льется непрерывный поток космического излучения. Все живое на планете надежно защищено от губительного действия этих космических лучей толщей атмосферы. Космические лучи, сталкиваясь с атомами газов, входящих в состав атмосферы, поглощаются ими. До поверхности Земли доходит лишь ничтожная часть излучения Вселенной, к тому же настолько ослабевшая от проднрания через несколько сотен километров воздуха, что ни человеку, ни иным живым существам никакого вреда этим излучением причинено быть не может.
      Об этом знали давно. Но как-то не задумывались над тем, что происходит с атомами атмосферных газов после того, как они поглощают космические лучи. Вот исследованием этой-то проблемы как раз и занялся Либби.
      Скоро ответ на поставленный вопрос был получен. Космические лучи, «натыкаясь» на верхние слои атмосферы, выбивают из атомов различных газов нейтроны. Эти нейтроны могут захватываться другими, соседними атомами. При этом, как мы знаем, образуются атомы иных изотопов.
      Так, было установлено, что нейтроны захватываются ядрами азота. При этом образуется изотоп углерода с атомным весом 14.
      Для интересующихся подробностями привожу реакцию, которая при этом происходит. Реакция несложна:
      N74 + По = Сб4 + Hi. Азот с атомным весом 14 и порядковым номером 7 захватывает нейтрон, заряд которого нуль — 0, а атомный вес 1. При этом образуются изотоп углерода с порядковым номером 6 и атомным весом 14 и ядро атома водорода.
      Углерод-14 радиоактивен. Он распадается, выбрасывая одну бета-частицу, и превращается при этом в азот. Период полураспада углерода-14 составляет 5570 лет. Запомните эту величину. Если не точно, то хотя бы приблизительно. Очень скоро она нам понадобится.
      Установить факт образования в атмосфере радиоактивного изотопа углерода было делом физики. Для ответа на вопрос, что же происходит с этим углеродом дальше, Либби пришлось обратиться к химии.
      Химия дала на этот вопрос быстрый и уверенный ответ. Образовавшийся из азота углерод-14 тотчас же соединяется с кислородом воздуха, образуя углекислый газ. Вот почему некоторая часть углекислого газа атмосферы радиоактивна. «Некоторая часть»? А какая именно?
      Здесь вмешиваются геофизики. Они поясняют Либби, что, судя по всему, интенсивность космического излучения не изменялась последние несколько миллионов лет. Поэтому можно быть уверенным, что за единицу времени — скажем, за год или за десять лет, кому как удобнее считать, в атмосфере образуется строго постоянное количество углерода-14. Ну, а поскольку величина периода полураспада тоже постоянна и к тому же невелика сравнительно с геологическими периодами, то очевиден вывод, что содержание углерода-14 в атмосфере постоянно и не изменяется.
      Либби определяет точное содержание радиоактивного углерода в атмосфере. Он конструирует очень сложную установку для измерения слабой радиоактивности. Одно описание ее занимает 22 страницы убористого шрифта. Затем Либби принимается за измерение радиоактивности углекислого газа, добытого из атмосферы в самых различных областях нашей планеты и на самых разнообразных высотах.
      Результаты опытов совпадают. В грамме обычного углерода, выделенного из углекислого газа, содержится такое количество углерода-14, которое дает за минуту 16 распадающихся атомов. Запомним и эту величину.
      Для интересующихся замечу, что такое количество распадов указывает на ничтожно малое в весовом выражении содержание углерода-14 в обычном углероде, имеющем атомный вес 12. На грамм углерода-12 приходится одна десятимиллиардная доля грамма углерода-14 (10~10 грамма).
      Интересно, а попадает ли радиоактивный углерод на поверхность Земли? Ответ на этот вопрос приходится искать у биологов.
      Биологи отвечают определенно: да, попадает. А как же может быть иначе?! Растения поглощают углекислый газ. Углекислый газ превращается хлорофиллом растений в сложные химические соединения. Эти соединения откладываются в клетках. Вот почему в тканях растений будет находиться радиоактивный углерод.
      Но растения не только поглощают углекислый газ, они его также выдыхают. Поэтому, вдыхая и выдыхая углекислый газ, растения постепенно приобретают такое же относительное содержание углерода-14, каким характеризуется углекислый газ атмосферы. Иными словами: если выделить из любого растения — безразлично, из при-дорожного лопуха или из гигантской секвойи — грамм углерода, то окажется, что в этом грамме каждую минуту будет распадаться 16 атомов углерода-14.
      Но в растениях не завершаются странствования угле-рода-14 по планете. Ему еще предстоит принять участие в следующем этапе путешествия, которое мы условно назовем «трава — овца — волк».
      Овца, поедая траву на лужайке, с каждым граммом обычного углерода усваивает Ю-10 граммов углерода-14. Так как овца ест много травы, причем делает это каждый день, то постепенно все клетки ее организма приобретают такое же относительное содержание углерода-14, как и атмосфера или растения.
      Но в какую-то роковую ночь приходит беда: пробравшийся в овчарню волк кладет конец жизненному пути бедной овцы. Свершает он это чудовищное преступление отнюдь не по идейным мотивам — просто волк проголодался.
      Конечно же, одной овцой серый не удовлетворится. Спустя несколько дней он разыщет очередную жертву. Словом, волк нахватается радиоактивного углерода в достаточном количестве, чтобы его клетки также приобрели равновесное содержание этого изотопа.
      Надеюсь, не надо пояснять, что ничего бы не изменилось, если бы я вместо этапа «трава — овца — волк» описал бы этап «капуста — коза — тигр», или «морковка — заяц — лиса», или даже «кукуруза — корова — человек». Итак, все живое на нашей планете содержит радиоактивный углерод. Пусть его очень мало, но всегда грамм углерода, выделенный растениями или животными, будет давать 16 распадов в минуту.
      Это если организм живет. А если он погиб? Вот, скажем, нашего волка настигло справедливое возмездие. Удачливый охотник всадил серому пулю в бок. Подпрыгнул хищник, перекувырнулся через голову и испустил дух. Не рыскать теперь серому по деревням, не резать бедных овечек. А главное, мертвый волк не ест. Прекратилось поступление в организм хищника органических веществ, содержащих радиоактивный углерод.
      И вот с этого момента содержание углерода-14 в мертвом организме начинает уменьшаться: пусть медленно, наполовину почти за шесть тысячелетий, но углерод-14 неотвратимо распадается.
      Если спустя 5570 лет кто-нибудь доберется до костей волка и вздумает определить, сколько радиоактивного углерода содержится в них, то обнаружит, что грамм углерода, выделенного из костей, будет давать уже не 16 распадов в минуту, а только 8. На грамм углерода-12 будет приходиться, таким образом, уже не Ю-10 граммов углерода-14, а вдвое меньше.
      Все, что шутки ради было пояснено на примере волка, относится к любому животному или растительному организму. Пока организм живет, он участвует в постоянном обмене радиоактивным углеродом с другими животными или расте-
      ниями, с углекислым газом воздуха. Но после гибели организма относительное содержание углерода-14 в тканях, скелете непрерывно уменьшается.
      Когда были завершены все эти физико-химико-биологогеофизические изыскания, только тогда пришла Либби мысль, не обратиться ли к... археологии.
      — Ну, знаете! — скажет иной из впечатлительных читателей. — Начать с физики, а добраться до археологии, и все это на протяжении каких-нибудь двух страниц, это уж слишком!
      — Слишком! — отвечу я ему. — В наше время в науке все делается «слишком». И это очень хорошо. А что до «двух страниц», то все, что здесь описано с излишней лихостью, заняло у Либби пять лет упорного труда.
      Итак, археология. Что общего может иметь химик с этими одержимыми, роющимися под палящим солнцем в тысячелетней пыли? Разделять с ними радость по поводу найденного черепка? Хмурить лоб, размышляя над тайнами происхождения развалин? Гадать, в каком веке была вычеканена эта монета: пять столетий до нашей эры или в царствование короля Пипина Короткого.
      Но плох тот естествоиспытатель, который неуважительно думает о представителях пусть неточной, но науки. Науки! А потом, почему неточной? Сегодня, когда даже поэзию проверяют кибернетикой, почему не попытаться сделать археологию точной наукой. Для этого ей надо немного: строгий, научный метод определения возраста находимых при раскопках предметов.
      И Либби может дать археологам такие часы. Эти часы — углерод-14.
      Уже много веков, много тысячелетий на Земле, точнее, в органическом, живом веществе Земли установилось постоянное содержание углерода-14: 16 распадов в минуту на грамм обычного углерода. После гибели организма эта величина начинает уменьшаться. Это ли не идеальные часы, отсчитывающие время с момента гибели организма!
      Вот находят при раскопках кусочек обуглившегося дерева. Стоит определить его радиоактивность — и можно узнать, когда это дерево было срублено.
      Выкопаны из древнего могильника человеческие кости. Надо из кусочка кости выделить незначительное количество углерода, и его радиоактивность скажет точно и определенно, когда умер обладатель этого скелета.
      Найдены в пещере веревочные сандалии. Теперь археологам не надо спорить, когда они были сработаны. Археологи обращаются к химикам. И те, определив углеродную радиоактивность волокон, говорят: третье столетие нашей эры.
      Хорошо? Очень!
     
      * * *
     
      Часы, углеродные часы. Заводит их сама природа, следит за медленным движением их стрелок человек. Но чтобы научиться этому, он должен был вооружиться новейшими достижениями физики, химии, биологии и еще многих других наук, которые замысловато сплелись здесь, в проблеме радиоактивного углерода.
     
      * * *
     
      К 1955 году вокруг находок в Иудейской пустыне бушевал уже двенадцатибалльный шторм страстей. Кусочки, обрывки рукописей перепродавались многократно. Десятки учреждений, сотни ученых корпели над расшифровкой новых находок.
      А тем временем митрополит Афанасий провозгласил, что свитками, которые нынче находятся у него в руках, прежде пользовался сам Спаситель. А если не он, то уж его ученики, апостолы, наверняка. После этого цена на рукописи взлетела до миллиона долларов.
      Снимки свитков, пещер, где были найдены кожи, замелькали на страницах газет и журналов всего света, вытеснив оттуда даже кинозвезд, с которыми, как известно, до той поры никто и ничто конкурировать не могло.
      И вот как раз в то время, когда спор о кумранских находках достиг высшей точки накала, появились сообщения о первых результатах исследований Либби.
      То, что вы прочтете сейчас, весьма знаменательно, весьма характерно для науки наших дней. И коль скоро химия и физика смогли вмешаться в спор о происхождении христианства, о существовании Иисуса Христа и сказать самое веское слово в этом споре, то это значит, что эти науки действительно могут все. И это мне, физико-химику, очень приятно.
      В книге Либби, посвященной углероду-14, этот опыт описан под № 576. В графе «образец» стоит: «Свитки с Мертвого моря». Далее одна строчка с цифрами результатов определений.
      Всего одна строчка — граница в самом крупном за последние десятилетия споре, граница, по одну сторону которой находится истинная наука, а по другую — владения шарлатанов и богобоязненных кликуш.
      Путь кумранских рукописей в лабораторию Либби был сложен и извилист. Собственно, Либби первым обратился к митрополиту Афанасию с просьбой дать кусочек кожи. Митрополит отказал, почти не раздумывая.
      Впоследствии его преосвященство будет утверждать, что не мог позволить Либби свершить святотатство над рукописями, которых касалась рука Спасителя: ведь этот химик сам сказал, что для того, чтобы определить возраст кожи, ее придется сжечь.
      Но, конечно, не опасение гнева господня остановило Афанасия. Он руководствовался добрым житейским правилом: «От добра добра не ищут». Сейчас цена рукописям миллион. Если этот господин ученый подтвердит, что рукописи написаны в первой половине первого века, то это, конечно, еще поднимет цену кож. Ну, а если нет?
      Но, к счастью, не у одного Афанасия хранились кум-ранские рукописи. И скоро к Либби попадает несколько квадратных сантиметров кож.
      Все остальное было, как говорят, делом техники, вернее, химии. Кусочки кож хорошенько прокипятили в соляной кислоте, а затем сожгли, бережно собрав весь выделившийся при этом углекислый газ.
      Говорят, что святая церковь опубликовала 540 книг — только книг, не считая статей, которых тысячи! — посвященных кумранским рукописям. Так вот, не ищите ни в одной из них упоминания об опытах Либби.
      Господа ученые-богословы готовы вступить в спор о свитках с каждым. И каждому они будут вкрадчивыми и хорошо поставленными голосами объяснять, что эти рукописи — божье откровение, что история возникновения христианства освещается кумранскими рукописями, как ярким светом. Жесты их при этом будут округлы и благородны, фразы завершены, формулировки отточены.
      Но попробуйте спросить: «А как же датировка рукописей по радиоуглероду?» И куда денется их степенная осанка, их величавая речь! Брызгая слюной и размахивая руками, они начнут охаивать и радиоуглерод, и радиоактивность, а вместе с ними и физику, и химию, и много других наук.
      Все дело в том, что определение радиоактивности углерода, выделенного из кумранских кож, показало, что рукописи эти были написаны за 100 лет, а быть может, и за 200 лет до того года, который церковниками называется годом рождения Иисуса Христа. Итак, описание жизни и деятельности Спасителя было выполнено еще за 200 лет... до его рождения.
      Конечно же, чего-либо иного и ожидать было нельзя. Еще Энгельс писал, что христианская религия своими корнями уходит в иудейскую. А рассказы о Спасителе, о творившихся им чудесах и многое другое, что написано в священных книгах, все это не что иное, как мифы, происхождение которых можно ясно проследить и в Древней Греции, и в Египте, и даже в Ассирии.
     
      * * *
     
      Углеродные часы помогают составлять календарь событий, которые произошли еще в более далекие времена. Период полураспада углерода-14 таков, что датировка может со значительной долей уверенности распространяться на предметы, возраст которых 25 тысяч лет. Было бы их только побольше, этих предметов!
     
      * * *
     
      Сегодня археологические находки, возраст которых точно установлен по радиоуглероду, не перечислить даже в объемистой книге. Их много, этих окаменевших кусочков дерева, обугленных зерен пшеницы, раковин улиток, костей скелетов человека и животных, веревок и тканей. И именно этим, точно фиксированным по возрасту находкам обязана археология своим вторым рождением.
      Можно много рассказывать о замечательных открытиях, которые радиоуглеродный метод принес археологии, но... книга наша о радиоактивности.
      Впрочем, об одной археологической находке все-таки умолчать не могу, уж слишком она интересна.
      После того как была открыта гробница фараона Ту-танхамона, никакими находками в Египте археологов уже поразить было невозможно. (Гробница Тутанхамона была открыта до того, как нашли кумранские рукописи.) Что могло перевесить чашу весов, на которой лежали сотни золотых украшений из погребальницы самого молодого из египетских фараонов? Перевесили эту чашу несколько кусочков дерева, которые археологи нашли спустя 15 лет после того, как была раскопана пирамида Тутанхамона.
      Когда подняли плиту, полковник Грегг, руководитель раскопок, осторожно опустил в провал, который эта плита закрывала, электрический фонарь. Несколько мгновений он молча осматривал помещение.
      — Ну, что там, мосье колонель, что же? — не в силах сдержать свое любопытство, завопил француз Шутье, ученый секретарь экспедиции.
      Полковник поднял покрасневшее от прилива крови лицо, крепко зажмурил глаза, потряс головой и сказал кратко и убежденно:
      — Не может быть!..
      Шутье выхватил из рук полковника фонарь и кинулся к провалу. Заглянув в черное отверстие, мосье Шутье, несмотря на почтенный возраст и обилие присвоенных ему важных ученых титулов, издал торжествующий вопль дикаря.
      Полагаю, что ни один археолог на месте Шутье не вел бы себя более солидно. Еще бы! Посредине большого помещения, устланного каменными плитами, стоял египетский корабль. Один из тех кораблей, изображения которых в таком изобилии находили на пирамидах и памятных колоннах.
      При раскопках в Египте находили многое: драгоценности и папирусы, гребни и броши, долговые расписки и счеты, серпы и мотыги, глиняные чаши и обуглившиеся зерна. Но никогда не находили ничего из того, что могло бы свидетельствовать о мореходном искусстве египтян или хотя бы об их умении плавать по Нилу.
      А между тем доказать, что изображения кораблей и лодок на пирамидах и храмах сделаны с натуры, было очень важным. Это позволило бы окончательно установить, что египтянам было известно искусство мореплавания, что, в свою очередь, дало бы возможность понять культурные связи Египта с другими странами.
      И вот перед исследователями египетский корабль — погребальная ладья фараона. На ней мумию фараона везли по Нилу к месту погребения.
      Погребальную ладью сфотографировали в различных ракурсах и торжественно увезли в Национальный музей истории Египта, предварительно, конечно, законсервировав специальными составами, потому что дерево на воздухе могло рассыпаться в порошок.
      Но кусочек ладьи, совсем маленькую дощечку, полков-
      ник Грегг захватил с собой и привез в Чикаго. Это было не совсем законно. Но именно эта невинная «контрабанда» установила мир в клане египтологов. А примириться им было необходимо.
      Находка в гробнице фараона с новой силой всколыхнула споры о датировке различных событий из истории Древнего Египта и, в частности, точном времени царствования фараона Сезостриса III.
      А причины для споров были. Посудите сами. Один египтолог утверждает, что Сезострис III правил 2500 лет до нашей эры. Другой убежденно называет срок 5000 лет назад. Третий, посмеиваясь над двумя предыдущими, замечает, что споры здесь излишни: каждому очевидно, что Сезострис III правил 4250 лет назад. А четвертый и вовсе молчит. А чего ему разговаривать с этими чудаками, которые не хотят признать того несомненного факта, что Сезострис III умер незадолго до начала нашей эры.
      В 1950 году полковник Грегг передал Либби кусочек дерева фараоновой ладьи весом 10 граммов. Спустя четыре дня был получен ответ. Возраст дерева 3620 лет с возможной ошибкой около 200 лет в ту или иную сторону. Так показали измерения радиоактивности углерода.
      Это решило все. У египтологов воцарился мир. А в истории Египта появилась первая с несомненностью установленная дата. Впоследствии с помощью радиоактивного изотопа углерода установят немало точных дат не только в истории Египта, но и Ассирии, Ирана, Мексики. Однако погребальная ладья фараона Сезостриса III особенно привлекает внимание археологов. Ведь она была первой.
     
      * * *
     
      Война сынов Света с сынами Тьмы велась не только в древней Иудее. Всю последующую историю человечества сыны Света яростно боролись с Тьмой, Тьмой невежества, косности, суеверия. Немало их погибло в этой борьбе. Немало гибнет и сейчас. Но Свет, свет знания и гуманизма, побеждает. А сраже-
      ние не утихает. Сегодня оно ведется с яростью, быть может, не меньшей, чем тысячу лет назад.
      Об этом свидетельствует хотя бы начавшийся много веков назад и не утихающий по сей день спор о том, когда возникла наша планета.
     
      * * *
     
      Впрочем, когда возникла Земля, это известно точно: в 9 часов утра 26 октября 4004 года до рождества Христова. Не верите? Загляните в библию. Там об этом подробно написано. Впрочем, насчет часа и 26 октября — это уже выяснил его преосвященство архиепископ Асшер, который в 1650 году в Англии выпустил труд о происхождении Земли. Как видите, споры излишни.
      Да, сегодня, в 1966 году, споры излишни. Мы можем только смеяться над беспросветным невежеством архиепископа Асшера, — невежеством, помноженным на обычное сановное нахальство. Но попробовал бы кто-либо посмеяться над этими вещами прежде!
      Спор о возникновении Земли — один из самых старых споров науки с церковью. Святая церковь часто проявляла христианскую терпимость и смирение даже в вопросах о догматах веры. Но в споре о происхождении ЗемЛи она была решительно, да что там решительно — воинственно непримирима!
      История может припомнить об этом споре многое. И большей частью это будут очень неприятные воспоминания, потому что и 1500 лет назад, и 400 лет, и даже в прошлом веке верх в споре брала церковь, и только церковь. Там, где оказывались слабы схоластические аргументы, там, где не «срабатывали» цитаты из библии, там отлично делали свое дело костер или яд, клевета или нож, пуля или темница.
      Церковная инквизиция сожгла Джордано Бруно и до сегодняшнего дня не проявляет и тени смущения по поводу этого чудовищного варварства. Церковь и поныне гордится той утонченной, поистине иезуитской, травлей, которой она сумела подвергнуть Николая Коперника.
      * А уж над тем, чтобы превратить жизнь Галилео Галилея в сплошной ад, трудилась не одна сотня святых отцов. И преуспели они в этом немало.
      Одерживать победы церкви было не так уж трудно. Что могла противопоставить наука твердолобию священнослужителей? Пусть гениальные, но догадки, только догадки о том, что Земля не может быть центром мироздания? Наблюдения неба в несовершенные тогда приборы?
      Лишь в прошлом веке, когда начался бурный расцвет точных наук, когда резко проявилось стремление обосновывать любой вывод математическими расчетами, — только тогда церковь дрогнула. Но о сдаче ею позиций речи быть не могло. Куда там! Разве только еще больше ощерилась церковь на естествознание, еще большей ненавистью стали сверкать взоры святых отцов при столкновениях с учеными.
      Лорд Кельвин, один из сахмых выдающихся ученых прошлого столетия, был наиболее типичным представителем течения в науке, которое всякую «гармонию поверяет алгеброй». Кельвин считал, и, в общем, не без основания, что нет такого явления в природе, которое не может быть переведено на сухой и предельно точный язык математики.
      Во второй половине прошлого века наука располагала уже достаточным количеством сведений об окружающем мире, чтобы Кельвин мог составить уравнения, где величиной х был обозначен возраст Земли. Нельзя не отметить, что рассуждения Кельвина были последовательны и логичны:
      «Когда-то Земля была расплавленным жидким шаром. Постепенно она, отдавая тепло в мировое пространство, застывала. Масса Земли известна. Известны и ее размеры. Физика же позволяет определить, сколько времени потребуется для остывания шара такого размера и такой массы».
      Величина х, по вычислениям Кельвина, оказалась равной 24 миллионам лет. Ответ крепко расстроил маститого исследователя. В то время ученые довольно ясно представляли, что возраст нашей планеты должен быть значительно большим. На это указывали данные многих наук и прежде всего геологии и палеонтологии.
      И вот лорд Кельвин, тот самый Кельвин, который славился своим пристрастием к математике, должен был признать, что в этом случае «неточные» геология и палеонтология (а в то время они были еще совсем не точными науками) в чем-то превосходят физику, даже усиленную математикой.
      Другие исследователи попробовали пойти иным путем. Например, вычислить, сколько времени понадобилось, чтобы в океане скопилось то количество солей, которое находится там в настоящее время. Проблема тоже не из легких. После некоторых разногласий пришли к совпадающей по вычислениям различными методами величине: полтора миллиарда лет.
      Но это возраст океана. А сколько наша планета существовала до того, как получила голубую мантию? Еще полтора миллиарда лет? Или впятеро больше? Может быть, вдесятеро?
      Я мог бы перечислить еще с дюжину попыток определить абсолютный возраст Земли. Но рассказ о каждой из них неизбежно заканчивался бы вопросительным знаком. Ни один из методов не давал хотя бы в малейшей степени достоверных результатов.
      А возраст Земли науке надо было знать с возможной точностью. Дело не только в том, что эта величина необходима геологии, биологии и еще очень многим «ло-гиям». Без решения вопроса о возрасте Земли не может быть создано правильного научного мировоззрения. А тогда ничего нельзя сказать и о времени существования Солнечной системы, а следовательно, и Вселенной. Невозможно ничего предположить и о том, как образовалась Солнечная система. Становится абсолютно непонятной проблема развития звезд и галактик.
      Многое, очень многое связано с величиной, которая в уравнении, составленном Кельвином, была обозначена через х, да так иксом и осталась.
     
      * * *
     
      Так и получилось, что все методы определения возраста Земли были научными, но сам возраст-то выходил разный. Если верить одному ученому, то художники-аллегористы должны были бы изображать Землю в образе ветхой старушонки. Послушай художник другого ученого, он принялся бы писать «портрет» нашей планеты в образе женщины средних лет. Неизвестно только, дописал бы он свою кар-
      тину. Потому что не исключена возможность, что прибежал бы третий ученый и потребовал, чтобы на картине намалевали розовощекого младенца...
     
      * * *
     
      Как только было открыто явление радиоактивности, сразу же заинтересовались: влияют ли какие-либо факторы на скорость радиоактивного распада.
      Нагревали (слабо, умеренно, сильно, плавили, возгоняли) радиоактивные металлы. Никакого эффекта. Нагревание не влияет.
      Подвергали радиоактивные вещества действию высокого давления. Они оказывались к этому безучастными: скорость распада упорно оставалась постоянной.
      Попробовали определить скорость распада одних и тех же радиоактивных элементов в различных соединениях. Вывод тот же: не изменяется.
      Скорость радиоактивного распада такая же универсальная постоянная величина, как скорость света. Почему бы это не использовать для определения возраста Земли?
      Первому пришла эта мысль знаменитому советскому ученому, геологу и химику (точнее, геохимику) академику Вернадскому. И чем больше задумывался Вернадский над этой идеей, тем больше она ему нравилась.
      В самом деле. Вот хотя бы элемент уран. Скорость распада его такова, что количество урана в земной коре уменьшается наполовину за 4,5 миллиарда лет. Срок, как видите, почтенный. Такой «завод» часов устраивает геологов — они давно предполагали, что в числе, выражающем возраст нашей планеты, фигурируют миллиарды. Неясно только, сколько должно быть этих миллиардов.
      Атом урана, выбрасывая альфа-частицу, превращается в торий, торий — в радий и так далее, до тех пор пока не образуется свинец, который радиоактивностью не обладает (либо обладает, но такой ничтожной, что его практически можно считать стабильным).
      Скорость распада урана постоянна? Постоянна. Не зависит ни от каких внешних причин? Не зависит. А раз так, то за определенное время (за миллион лет или за 100 миллионов — меньший масштаб времени здесь не уместен) из определенного количества урана должно об-
      разоваться совершенно определенное количество свинца. Вот сколько «определенностей»! Не очень красиво сточки зрения изящного стиля, но зато очень ласково звучит для уха физика или геолога: они страсть как любят определенность!
      Читателю идея радиоактивных геологических часов, конечно, понятна. Зная период полураспада радиоактивного элемента (урана, например), можно определить соотношение в каком-либо минерале радиоактивного элемента и его конечного продукта распада, а затем без труда рассчитать возраст минерала.
      Не надо думать, что проблема определения абсолютного возраста минералов и горных пород так уж легка и безоблачна. Это очень кропотливое дело. Надо провести тщательный химический анализ минерала. (Это ваше дело, товарищи химики.) Потом необходимо определить изотопный состав элементов, интересующих исследователей. (Тут уж приходится потрудиться вам, товарищи физики.) Надо быть уверенным, что продукты распада радиоактивного элемента не выветрились, не вымылись и не улетучились из минерала. (Эти гарантии обязаны дать вы, товарищи геологи.)
      Итак, лаборатория, где устанавливают абсолютный возраст, — довольно обширное объединение представителей различных наук.
      Результаты определения возраста самых различных горных пород и минералов по ураново-свинцовому методу дали довольно хорошо совпадающие величины: от 4 до 5 миллиардов лет. Во столько же оценивали возраст нашей планеты астрономы. Правда, они делали это на основании приблизительных и, по их собственным признаниям, очень грубых оценок. Но тем более они были довольны, что их предположения подтвердились.
      Почти к таким же результатам привел подсчет возраста горных пород и минералов по содержанию в них гелия. Гелий выделяется при радиоактивном распаде почти всех тяжелых радиоактивных элементов. Понятно, чем больше в образце гелия, тем почтеннее его возраст.
      Понятно, что все эти методы определения геологического возраста подходят лишь к тем минералам и горным породам, которые в своем составе содержат уран или радиоактивные продукты распада этого элемента. Таких
      объектов мало: тяжелые радиоактивные элементы очень редки. Как быть тогда?
      Тогда определяют соотношение аргона и калия в породах, содержащих калий (а таких очень много). При чем тут аргон и радиоактивность калия, поймет каждый, кто читал предыдущую главу, почти полностью посвященную радиоактивности этого элемента.
      Чем древнее порода, тем больше калия в ней распалось, тем больше накопилось аргона. Зная период полураспада калия, нетрудно рассчитать, сколько времени потребовалось для накопления того или иного количества аргона.
      Имеется немало пород, которые одновременно содержат и уран и калий. Поэтому ученые заинтересовались: а будут ли совпадать результаты определения геологического возраста ураново-свинцовым с аргоново-калиевым? Оказалось, совпадение очень неплохое. И это — самое прочное подтверждение справедливости каждого из методов в отдельности.
      Аргоново-калиевый метод был использован для вычисления возраста атмосферы нашей планеты. Речь здесь идет, конечно, не о той атмосфере, какой мы ее знаем сейчас: азот, кислород, немного аргона, немного углекислого газа. Такой атмосфера стала совсем недавно: каких-нибудь 400 — 500 миллионов лет назад. Мы говорили вообще о возрасте газовой оболочки Земли.
      Принцип подхода к решению этого вопроса понятен. Калий выделяет при радиоактивном распаде аргон. Зная период полураспада калия, содержание аргона в атмосфере, можно вычислить возраст газового «шарфа» нашей планеты. Оказалось, что Земля обзавелась атмосферой очень скоро после своего рождения. Возраст атмосферы оказался равным 4,5 миллиарда лет. Таким образом, больше чем через полмиллиарда лет после своего образования Земля получила устойчивую газовую оболочку.
      Возможности методов расчета геологического возраста, основанные на радиоактивных свойствах элементов, в последнее время необычайно расширились. Естественная радиоактивность, как мы помним, открыта у очень многих химических элементов.
      Так, например, с успехом устанавливают возраст пород и минералов по содержанию в них рубидия и стронция (стронций-87 образуется при радиоактивном распаде рубидия-87). Предложен и осмиевый метод определения геологического возраста. Основан он на том, что изотоп рения-187 с периодом полураспада примерно 100 миллиардов лет превращается в осмий-187.
      Очень интересные результаты были получены при определении возраста метеоритов. Метеориты состоят из тех же элементов, что и земная оболочка. Еще не удавалось и, без сомнения, не удастся обнаружить в метеоритах какой-либо из элементов, не существующих на Земле1.
      Выяснилось, что метеориты имеют такой же возраст, как и наша планета. Это говорит о многом. Прежде всего о том, что все тела Солнечной системы образовались примерно в одно и то же время.
      Для метеоритов применим еще один метод определения возраста. Метеориты, передвигаясь по космическому пространству, испытывают действие космического излучения намного сильнее, чем горные породы, руды и минералы оболочки Земли, надежно защищенные атмосферой. Вот почему радиоактивных изотопов, образующихся в метеорите, гораздо больше, чем в земных минералах. Это позволяет очень приблизительно определить, сколько времени путешествовал метеорит по космосу, прежде чем был притянут Землей, а также когда произошло это событие.
     
      * * *
     
      Вот на какое количество вопросов может ответить радиоактивность!
      1 Хотя бы потому, что на Земле существуют все возможные элементы; я писал об этом в книге «Девятый знак», вышедшей в Детгизе в 1963 году
     
     
      Глава третья
      ВО ВСЕЛЕННОЙ ВСЕГДА ВЕСНА...
     
      Вся Вселенная, которую мы знаем: и холодный Плутон, и романтическая туманность Андромеды, и красавица звезда из созвездия Персея, и еле видимая в сильнейший телескоп бесконечно далекая галактика, — вся Вселенная состоит из тех же химических элементов, что и наша Земля. Астрономы ищут ответ на вопрос, как возникли планеты, звезды, галактики. А как возникли химические элементы? Кто ответит
      на это?
      Может ли нечистая сила уместиться на острие иглы, и если да, то удобно ли ей там сидеть? Какой же все-таки плод предложил коварный змий Еве — яблоко или апельсин? Есть ли у черта печень? Занимал ли Ной на ковчеге отдельную каюту? И где она помещалась — на носу или на корме?
      Нет, эти вопросы не бред свихнувшегося монаха-отшельника. Это выписки из плана научных работ папской академии наук. Нынче и представить трудно, как занимали такие, с позволения сказать, проблемы ученых-теологов 300 — 400 лет назад.
      Святые отцы относились к своим обязанностям ревностно. Научные проблемы решались истово и веско. Писались толщенные трактаты, устраивались многолюдные диспуты, на манер тех, что так блестяще описаны Рабле в его бессмертной сатире. А иногда, разнообразия ради, поджаривали парочку несогласных на хорошем костре.
      Ныне члены папской академии со сладкой тоской и едкой завистью вспоминают о своих предшественниках. Членам папской академии приходится туго.
      Сопя от натуги, они извлекают многопредельные интегралы, а это, право, гораздо труднее, чем решать проблему о том, что жевали в раю Адам и Ева.
      21 ноября 1951 года, собравшись в большом и очень неуютном зале, папские академики слушали послание папы Пия XII. Лица академиков были непроницаемы, но в глазах мелькали искры — да что там искры — молнии! — недоумения, раздражения, а то и вовсе откровенного гнева.
      — «Примерно от одного до десяти миллиардов лет назад, — читал старший из академиков, — вещество всех известных нам звездных систем было сжато в небольшом пространстве. В это время все космические процессы имели свое начало. Плотность, давление и температура вещества должны были тогда достигать совершенно колоссальных величин. Только в этих условиях можно объяснить образование тяжелых ядер и их содержание в Периодической системе элементов».
      Академик кончил читать, обменялся красноречивыми взглядами со своими коллегами («Ну и послание! Ни слова о боге. Однако и времена теперь настали!») и сказал те самые слова, которыми должно было завершаться послание, но которых не было там:
      — Аминь! С нами бог!
      Слушатели склонили головы и по одному стали покидать зал.
      Академики протестовали и гневались, конечно, зря. Просто Пий XII раньше других церковников — на то он и папа! — понял истину, которая теперь очевидна для многих руководителей католической (да и не только католической) церкви. Не может в XX веке церковь сохранить авторитет среди верующих и удержать свое влияние на них, если будет пользоваться теми же методами, что и 100, и 500, и 1000 лет назад.
      В самом деле, кого теперь удивишь наивными библейскими легендами о сотворении мира? Кого растрогаешь рассказом о благостном, но расторопном Иисусе, который несколькими ломтями хлеба накормил пропасть народу? И, наконец, кого волнует, удобно ли сидеть черту на игле и был ли обеспечен Ной достаточным комфортом на сколоченной им барже?
      Обращение папы Пия XII к терминам и выражениям ядерной физики и современной астрономии в высшей степени знаменательно, но в то же время совершенно закономерно. Но не менее знаменательны и те выводы, к которым папа завуалированно, но очень настойчиво подталкивал своих верных академиков.
      Несколько миллиардов лет вещество было сжато. Кто же сжал его? Разумеется, тот единственный, служить и возносить хвалу которому — наша главная задача. Кто повелел, чтобы начался процесс образования элементов? Тот единственный, служить и возносить... Кто привел в соответствие содержание тяжелых ядер во Вселенной с их положением в Периодической системе? Тот единственный. .
      Вот почему святые отцы накинулись на азы физики, химии и математики. На рабочих столах панских акаде-
      миков евангелие, библия и всяческие «Заветы» потеснились, уступив место книгам, которые пестрели значками интегралов и символами химических элементов.
     
      * * *
     
      Тысячу раз твердили, писали в сотнях статей и книг: сегодня наука в состоянии преподнести любой сюрприз. А поэтому не стоит, не стоит, не стоит удивляться. Не стоит? Легко советовать...
     
      * * *
     
      — .. двенадцать процентов магния, четыре титана, восемь марганца, ну и два процента технеция, — вел разговор со своим сотрудником заведующий аналитической лабораторией, в которую привели меня дела.
      — Технеция?! Где?! — завопил я, отлично зная, что искусственно получаемого в ядерных реакторах 43-го элемента в природных образцах нет и быть не может.
      Заведующий взял меня за руку, подвел к окну, отворил его и молча ткнул пальцем в небо. Я посмотрел по направлению его руки. Она указывала на одну из звезд в созвездии Водолея.
      Это не отрывок из научно-фантастического рассказа. И такой неприлично громкий возглас удивления действительно вырвался у меня, как только я появился на пороге лаборатории. Но откуда мне было знать, что в этой лаборатории со столь хорошо мне знакомым и привычным оборудованием занимаются химическим анализом... звезд?
      Но я не имел права удивляться. Знал же я, что химия вот уже более 100 лет вооружена таким мощным средством исследования состава веществ, как спектроскопия. А спектр каждого химического элемента — это его визитная карточка или, точнее, его паспорт. Оказывается, что при нагревании до высокой температуры атомы каждого из элементов испускают световые лучи. Спектр одного элемента совершенно не походит на спектр другого. Вот почему, исследуя спектр какого-либо вещества, можно совершенно точно сказать, из каких элементов он состоит.
      Понятно, что звезды являются отличными объектами для спектроскопистов. В самом деле, какая разница:
      вносим ли мы исследуемый объект в горелку, находящуюся на нашем лабораторном столе, или ловим спектроскопом луч света, который послала вон та звезда, или вот эта? 1
      Есть еще один способ определять состав тел космоса. Способ менее универсальный, чем спектральный анализ, но зато более, так сказать, вещественный. Это химический анализ метеоритов.
      Конечно, сегодня находка метеорита радостное, но не выдающееся событие. И все же астрономы, в руки которых обычно попадают метеоритные находки, стараются по возможности дольше молчать о небесном камне. И они правы. Астрономы умудрены жизненным опытом и хорошо знают, что произойдет после того, как станет известно о метеорите.
      Происходит вот что. Буквально на второй день после публикации предварительного сообщения о новом метеорите в обсерватории появляются химики. Обычно они приходят вдвоем: один химик в обсерватории не воин, и с языкастыми астрономами ему не совладать. Химиков встречают с выражением живейшего и явно преувеличенного восторга. После долгих расспросов о новостях и здоровье, на которые пришельцы терпеливо отвечают, астрономы невзначай осведомляются, зачем химики пожаловали. Те говорят прямо и без обиняков.
      — Что-о-о-о? — удивляются астрономы. — Этот метеорит? Да зачем он вам?! Дрянной камешек и к тому же вот такой малю-ю-ю-сенький. И потом, сегодня очень хорошая погода, а вот тот прибор, между прочим, стоит под напряжением в двадцать киловольт — двадцать тысяч вольт!
      Сообщение о вольтах не производит на химиков никакого впечатления. Они молчат и требовательно глядят на хозяев.
      Делать нечего. Астрономы открывают шкаф и вынимают коробку, где хранится покоящийся на вате небесный камень. Потом астрономы внезапно нестройным хором с подозрительно льстивыми интонациями начинают превозносить химию. Это, дескать, наука будущего. Но
      1 О спектральном анализе и о том, как с его помощью изучают состав небесных тел, написано в книге М. Бронштейна «Солнечное вещество», выпущенной Детглзом вторым изданием в 1959 году.
      и сейчас она может многое. Так, например, они знают, что химикам для полного анализа вполне достаточно 2 граммов метеорита. Это точно! Да еще полграмма останется на контроль. Вот это наука
      химики впервые произносят:
      — Сто!
      Это односложное слово означает, что потерявшие всякое представление о порядочности химики хотят слупить с бедных астрономов 100 граммов этого уникального, этого единственного метеорита. Цифра настолько несуразна, что вызывает у астрономов приступ уничтожающего смеха.
      Настоящий торг начинается позже, когда химики снизят свои требования до 30 граммов. В конце концов сходятся на какой-то величине, которая, по мнению астрономов, крайне велика, а по глубокому убеждению химиков, в такой же степени мала. И вот уже один из астрономов с убитым видом пилит метеорит, стараясь захватить краешек поплоше.
      Заполучив метеорит, химики торопливо прощаются и уходят, поеживаясь от «ласковых» взглядов, бросаемых им в спину. Владельцев этих взглядов трудно упрекнуть. Они знают, что их метеорит ждет невеселая участь. Эти палачи, эти пробирники-химики, кровожадно посмеиваясь, кинут метеорит во всякие кислоты и щелочи, будут жарить на чудовищном пламени — и все это до тех пор, пока от бедняги останется одно воспоминание да колонка цифр в журнале анализов.
      Я, конечно, преувеличил. И химики, и астрономы в этом случае работают над одной проблемой: изучение химического состава Вселенной. И эта проблема прежде всего интересует именно астрономов. Вот почему они отдают химикам только часть своих коллекций.
      Если сегодня некоторые детали распространения элементов во Вселенной остаются неясными, то общая кар-
      тина очевидна. На первый взгляд между распределением элементов во Вселенной и на Земле (точнее, в земной оболочке: лито-, гидро- и атмосферах) ничего общего. В самом деле, во Вселенной абсолютным чемпионом по распространенности является водород. Там его гораздо больше, чем всех остальных элементов, вместе взятых. На Земле же преобладают кислород и кремний. А кремния во Вселенной в 40 тысяч раз меньше, чем водорода. Очень велико, по сравнению с земным, содержание во Вселенной гелия. Второй он в Периодической системе, второй и по распространенности во Вселенной — его там всего вдесятеро меньше, чем водорода.
      Но на этом заканчивается перечень различий между распределением элементов в космосе и на нашей планете. Как во Вселенной, так и на Земле проявляется одна общая закономерность: относительное содержание элемента тем меньше, чем выше его атомный вес. Причем в космосе, как мы видим, этот закон выражен гораздо более отчетливо, чем на Земле (у водорода атомный вес 1, у гелия — 4, это самые легкие элементы).
      Так же как и на Земле, в космосе преобладают те изотопы, которые имеют четный атомный вес, и уж совсем много тех, которые имеют атомный вес, кратный четырем. «Волшебность» этого числа поясняется очень просто: атомные ядра изотопов с атомными весами, кратными четырем, построены из целого числа альфа-частиц, без всяких «довесков» из нейтронов. А такие ядра особенно устойчивы. Поэтому и вероятность образования их выше.
      Стоит ли так подробно говорить о распределении элементов во Вселенной? Безусловно. Потому что решить проблему возникновения химических элементов — это прежде всего объяснить, почему они находятся сейчас во Вселенной именно в таком соотношении, а не в каком ином.
      Пожалуй, ни у кого не было сомнений, что узнать, как возникли и развивались химические элементы, удастся, только призвав на помощь ядерную физику, законы распада и образования атомных ядер, законы, которые стали известны при исследовании явления радиоактивности
     
      * * *
     
      В газетах и журналах часто можно встретить полюбившееся журналистам выражение: «событие века». Например, «матч века», «сенсация века», «преступление века» и т. д. Я не любитель прибегать к штампам. Но тут реакцию, о которой сейчас пойдет речь, очень хочется назвать «реакцией века». Но эта простая и незамысловатая реакция, которую удалось осуществить науке, безусловно самая важная из всех, секреты которых удалось раскрыть.
     
      * * *
     
      Рассказывают, что однажды гениального астронома и математика Лапласа спросили:
      — Как вы создаете выдающиеся теории?
      — Очень просто, — усмехнулся ученый. — Записываю первую пришедшую мне в голову мысль, а затем опровергаю ее по частям.
      (Рассказывают также, что этот любопытный обыватель, услышав ответ Лапласа, страшно обрадовался и побежал домой записывать первую пришедшую ему в голову мысль с тем, чтобы затем «опровергать ее по частям». Вот как просто создавать научные теории! Но сколько бедняга не сидел, кроме фразы: «Сегодня за обедом было чудное жаркое!» — ничего придумать не мог. А опровергнуть эту мысль даже по частям было трудно, потому что кухарка у незадачливого претендента в Лапласы действительно была хорошей.)
      Шутка шуткой, но в научном творчестве очень важна бывает первая, пусть даже не всегда верная, предпосылка. Не беда! Постепенно накапливая подробности, сопоставляя факты, отбрасывая неверное и примиряя противоречия, ученый в конце концов выведет теорию на правильную дорогу.
      Так вот, когда заходила речь о том, почему светит и греет Солнце, ученые не могли воспользоваться советом Лапласа. И прежде всего потому, что тут никакие мысли не возникали. Никакие!
      Уже в середине прошлого века в науке прочно утвердился закон сохранения энергии. Каждому ученому-есте-ственнику было ясно, что энергия не может возникать из ничего и не может исчезать бесследно. Оставались еще идеалисты-путаники, которые никак не могли примириться с тем, что это и есть самый главный, самый всеобщий закон природы. Всюду им мерещились нарушения этого закона. Но с этими горе-учеными окончательно разделался Владимир Ильич Ленин еще в начале нашего века.
      Представьте себе ученого, ну, скажем, прошлого века. Он отлично понимает, что Солнце — колоссальнейший источник энергии. Но откуда эта энергия берется?
      Предположить, что на Солнце идет не прекращающаяся реакция горения, то есть соединение углерода с кислородом? Нет, такая бредовая идея не посетит даже последнего неуча. Ясно, если бы Солнце целиком состояло из лучших березовых дров или бакинской нефти первого сорта, если бы там даже имелся в избытке кислород (хотя чего там нет в сколько-нибудь заметных количествах, так именно этого элемента; да и других элементов, за исключением водорода и гелия, на Солнце исчезающе малое количество), даже тогда, учитывая массу нашего светила, можно было бы подсчитать, что Солнце горело бы 100 тысяч лет, ну, миллион.
      А ведь и тогда науке — настоящей науке — было совершенно ясно, что возраст Солнца во много-много раз больший.
      Однажды я заинтересовался, какие споры велись 80 — 90 лет назад вокруг проблемы происхождения солнечной энергии. Мне пришлось перевернуть кучу пожелтевших журналов, пересмотреть десятки старых книг, но, как это ни странно, я почти ничего не нашел. Три-четыре статьи, с полдесятка заметок, три мемуара с явно завиральными идеями — вот, пожалуй, и все.
      Поначалу это казалось совершенно непонятным. Но потом стало ясно. В те времена проблема происхождения солнечной энергии просто пугала своей безнадежностью. А за такие проблемы браться никому не охота.
      Но вот проник в астрономию и стал одним из основных ее методов спектральный анализ — и все чаще замелькало в астрономических книгах и статьях слово «водород».
      Стало ясно, что этот элемент занимает во всех отношениях исключительное место во Вселенной. Оказалось, что Солнце и многие другие звезды не что иное, как громадные скопления водорода. Разве только гелий может сравниться с водородом по распространенности.
      К тому времени, когда все это выяснилось — к 30-м года** нашего столетия, — наука о строении атома подвинулась уже достаточно далеко, чтобы, сопоставив все факты, выдвинуть теорию, пояснявшую тайну неисчерпаемости источника солнечной энергии. Вот тогда-то и родилось предположение о реакции, которая позже будет названа «реакция века», — реакции, о которой спустя 30 лет будет написано и говорено больше, чем о любом ином физико-химическом процессе.
      Теория исходила из очень простой предпосылки: водорода много, гелия поменьше, остальных элементов совсем мало. Следовательно, на Солнце и на других звездах (потому что Солнце наше — самая обыкновенная звезда) водород превращается в гелий:
      4Н = Не.
      Простая реакция, не правда ли?
      — Подозрительно простая! — скажет иной неверующий. — Предположить можно что угодно. Да и более сложную реакцию написать (написать!) не стоит большого труда. Докажите, что все это правда.
      Доказательство вручим в руки самого беспристрастного из судей — расчету. Атомный вес водорода 1,008. Следовательно, если уравнение, написанное выше, верно, то атомный вес гелия должен быть ровно вчетверо больше атомного веса водорода, а именно: 1,008 X 4 = 4,032. Смотрим в таблицу атомных весов: почти верно. Атомный
      вес гелия равен 4,003. Разница 0,029. Иными словами, это означает, что при взаимодействии 4,032 грамма водорода получается не такое же количество гелия, а приблизительно на три сотых грамма меньше.
      Подумаешь, три сотых грамма! Велика ли величина? Велика! Чудовищно громадна! Потому что благодаря этим трем сотым грамма при взаимодействии каждых 4 граммов водорода с образованием гелия высвобождается энергия, соответствующая более чем миллиарду килокалорий.
      Не пытайтесь представить себе эту величину. Бесполезная затея. Здесь может помочь лишь сравнение. Этим количеством тепла можно нагреть до кипения 10 тысяч тонн воды. Впрочем, того, кто знает суть одного из самых важных уравнений современного естествознания — уравнения Эйнштейна, связывающего величину массы с эквивалентным ей количеством энергии, этим числом не удивишь.
      Когда же обращаешься к тому, что происходит на Солнце, то удивления и восхищения не сдержит даже умудренный знаниями и годами седобородый профессор.
      Ежесекундно на Солнце 570 миллионов тонн водорода превращаются в 566 тони гелия. Каждую секунду Солнце теряет 4 миллиона тонн массы, уносящейся в виде световой и тепловой энергии. Если подсчитать, какому количеству килокалорий отвечает эта масса, получается число, с которым в физике и даже астрономии не каждый день приходится встречаться: 1,3- 1026 килокалорий. Постигнуть грандиозность этого числа не поможет и самое броское сравнение. Впрочем, читатель, июльским полуднем изнывающий под палящими лучами Солнца и с ужасом думающий, что на планете имеются места, где солнечные лучи палят еще нещаднее, вспомни, что на Землю падает всего одна двухмиллиардная доля всей радиации, испускаемой Солнцем.
      На протяжении всего одной страницы мы довольно далеко углубились в дебри современной ядерной физики. Впрочем, я оговорился. Какие это дебри? Все, о чем я сейчас рассказал, хотя и не очень просто для понимания, но дебрями физики никак назвать нельзя. Сегодня — это уже вдоль и поперек изъезженный перекресток, вроде площади Пушкина в Москве. Нынче есть в физике места,
      которые действительно называют джунглями. Хотя физики-теоретики неплохо в этих «джунглях» ориентируются.
      Солнечную реакцию ученые научились осуществлять на Земле. Правда, поначалу процесс слияния ядер атомов водорода получил в высшей степени мрачное применение: водородная реакция используется в термоядерных бомбах, которые иначе называются водородными. И уж очень не хочется мне описывать громадную разрушительную силу этих бомб. Об этом пишут предостаточно.
      Нельзя не подивиться тому факту, что водородная реакция — второе в истории науки явление, которое вначале было обнаружено на Солнце, а потом уже осуществлено на Земле. Первым было нашумевшее в свое время открытие «солнечного газа» — гелия.
      Для нас здесь важно другое — сам факт образования гелия. Убедились, что в звездах может идти процесс укрупнения ядер. Из элемента с меньшим атомным весом образуется элемент с большим атомным весом. Так сказать, радиоактивность наоборот.
     
      * * *
     
      Вам предстоит пройти тяжелый и сложный путь в 100 километров длиной. А вы прошли только один. Можете ли вы сказать, что путешествие закончено? Нет, конечно. Еще ждут впереди крутые горные перевалы, опасные переправы да редкие передышки. А надо спешить.
      Вот так и здесь, в проблеме происхождения элементов. Выяснено, как образуется гелий. Один элемент из сотни. Мало, очень мало.
      Но не зря говорят: хорошее начало — половина успеха. А начало — выяснение роли водородно-ядерной реакции — и впрямь как будто бы неплохое.
     
      * * *
     
      Науке отлично известны условия, при которых в звездах происходит слияние ядер водорода с образованием ядер гелия. Условия эти выражаются тремя словами: 20 миллионов градусов. Кратко, но... очень сложно.
      Сложно потому, что извилистым и подчас изнурительным путем пришли ученые к выяснению этой величины.
      Сложно потому, что нелегко было доказать и исчезновение водорода, и образование гелия.
      Сложно потому, что 20 миллионов градусов — это все-таки громадная, чудовищная температура. И надо обладать незаурядной научной смелостью, чтобы предположить возможность существования таких температур, и выдающейся научной эрудицией, чтобы доказать справедливость этих предположений.
      20 миллионов градусов! Много? Очень много. Тем не менее очень скоро мы поведем речь о таких температурах, по отношению к которым 20 миллионов градусов — то же, что студеная вода горного потока в сравнении с кипящим маслом.
      Итак, выгорает на звезде водород. Он не горит, конечно, в прямом смысле этого слова. Горение — процесс соединения элементов с кислородом. Вот почему «выгорает» здесь не совсем правильно, но зато образно. В звезде образуется гелиевое ядро. При этом гелий оказывается очень сильно сжатым по сравнению с исходным водородом. Оболочка звезды — небольшое количество оставшегося водорода, — напротив, сильно расширяется.
      Что же при этом происходит? А то же, что в нашем домашнем холодильнике. Когда фреон в испарительной камере расширяется, происходит охлаждение; снижается испарившийся фреон — и происходит разогревание.
      Таких «холодильников» во Вселенной столько, «сколько звезд на небе». Вероятно, эта поговорка никогда не была так к месту. Потому что здесь ее следует понимать буквально. Каждая звезда — «холодильник» с «холодильной камерой» — оболочкой и «поршневой камерой» — ядром.
      Вот почему в гелиевом ядре температура сильно повышается, а водородная оболочка звезды значительно остывает. Это слово надо понимать, конечно, относительно. Водородная оболочка имеет температуру этак 3000 — 4000 градусов; при такой температуре не озябнешь!
      Тут, разумеется, возникает вопрос: как об этом узнали? Как раз это оказалось сравнительно несложным. Обратили внимание, что те звезды, в которых мало водорода, но много гелия, имеют на поверхности более низкую температуру. Определять температуру звезд хотя и не очень простая, но, в общем, вполне посильная задача: чем белее звезда, тем она жарче разогрета, чем краснее,
      тем она холоднее. (Вспомните: «Нагреть до белого каления».)
      В гелиевом ядре таких звезд возникают условия, которые простыми уж никак не назовешь. Температура 100 — 150 миллионов градусов. (Мы видим, что сравнение «холодный ручей — кипящее масло», которое я приводил раньше, не ахти какое верное, потому что здесь «масло» нагрето выше «воды» на сотню с лишним миллионов градусов.) Плотность вещества гелиевых звезд — несколько сот тысяч граммов в кубическом сантиметре. Плотность хорошая. Такая, что одна щепотка этого звездного вещества потянула бы столько, сколько баржа, доверху груженная отборными астраханскими арбузами.
      Вот при таких условиях становится возможной реакция
      ЗНе = С\\
      Из трех ядер гелия образуется одно ядро углерода. Эта реакция может идти и при «прохладной» температуре — доказательством служит то, что углерод обнаружен на Солнце. Но при такой низкой температуре, как на нашем светиле, реакция образования углерода идет очень медленно; вот почему этого элемента так мало на Солнце.
      А вот при 150 миллионах градусов образование углерода протекает очень быстро. Проходит каких-нибудь 10 — 100 миллионов лет — и гелия на звезде нет или, вернее, почти нет: выгорел.
      «Дым» при этом «горении» получается очень увесистый. Дело в том, что при такой чудовищной температуре, которая повышается по мере выгорания гелия, образовавшийся углерод продолжает присоединять ядра атомов гелия. При этом происходит ряд последовательных реакций:
      С\2 + Не = OJ6 — образуется кислород; OJ6 + Не = Ne2{} — образуется неон; Nefg + Не = Mg — образуется магний.
      Астрономам известно несколько звезд, которые преимущественно состоят из магния. Так что приведенные уравнения ядерных процессов отнюдь не досужий вымысел. Как видим, радиоактивность «наоборот» продолжается.
      Из водорода — магний! Такое значительное увеличение атомного веса химических элементов, образующих звезду, не проходит для нее бесследным. Центральная область ее продолжает уплотняться, сжиматься. Температура звезды при этом, конечно, возрастает. Сейчас она выражается уже совершенно немыслимой величиной: 3 миллиарда градусов! При такой температуре возможны уже самые неожиданные процессы. Начинают соединяться друг с другом ядра углерода:
      С» + С2 = Mgjg.
      Это взаимодействие может идти и несколько иным образом:
      2Cg2 = Na2* + HJ.
      При реакции образуются ядра водорода — протоны. Но это уже совсем не тот «кроткий» водород, каким он был в начале развития звезды, когда протекала «тихая и мирная» реакция образования гелия. Еще бы! Ведь там температура была совсем ничтожной в сравнении с нынешними 3 миллиардами градусов.
      Вот почему ядра атомов водорода начипают активно участвовать в ядерных реакциях, приводя к образованию самых различных элементов, находящихся в «районе» магния — алюминия — кремния.
      И уж совсем «яростными» становятся при такой температуре немногие оставшиеся альфа-частицы — ядра гелия (они образуются, кстати, также из некоторых ядер). При взаимодействии альфа-частиц с тем широким набором элементов, который уж имеется на звезде, получаются самые различные элементы, а главное, при этих реакциях образуются нейтроны.
      Ну, а коль скоро уже появились нейтроны, то могут образовываться самые разнообразные элементы. Ведь ничто не может помешать нейтрону проникнуть в ядро. Впрочем, с чудесными свойствами нейтрона мы еще познакомимся поближе в следующей главе.
      Итак, с появлением нейтронов на звездах образуются разнообразные тяжелые элементы: молибден, барий, вольфрам и многие другие.
      Кстати, существование на некоторых звездах 43-го элемента, технеция, является лучшим тому доказательством. Ведь технеций как раз получают искусственно в ядерных реакторах — с помощью нейтронов, выделяющихся при распаде урана.
      Технеций — очень неустойчивый элемент. Самый долгоживущий его изотоп имеет период полураспада 200 тысяч лет — ничтожный по масштабам жизни Вселенной отрезок времени. Вот почему существование технеция в звездах — неоспоримое доказательство того, что в них идет непрекращающийся процесс образования химических элементов. И если мы видим в спектре звезды линии технеция, это означает, что он вот-вот образовался, — так сказать, «с пылу горячий».
      Участие в звездных реакциях нейтронов может привести к образованию самых тяжелых элементов. Ясно, однако, что на каком-то элементе этот процесс должен остановиться. Но на каком? И что после этого произойдет со звездой? Погаснет? Станет мертвой?
     
      * * *
     
      Сейчас нам снова придется повстречаться с нашими старыми знакомыми — церковниками. Хочу,
      впрочем, предупредить. Церковники отнюдь не всегда облачаются в сутаны и ризы. Для пропаганды своих взглядов они могут обойтись без кадила или органа. Мы знаем церковников, облаченных в самое обычное, «партикулярное», платье. И орудуют они с помощью обычной авторучки или куска мела. Более того, многие из этих церковников не посещают церкви. А некоторые из них самым искренним образом почитают себя атеистами.
     
      * * *
     
      Сегодня церковь спорит с истинной наукой так же яростно, так же непримиримо, как и 300, как и 500 лет назад. Правда, по форме спор этот не похож на те, которые так пышно обставлялись в средневековье и неизбежно кончались усекновением головы у проигравшей в споре стороны или сожжением этой стороны на доброй куче сухого хвороста. Надеюсь, не стоит указывать, что выигравшей стороной всегда бывала церковь.
      Сегодня ни одному церковнику не придет в голову отстаивать, например, сказку о пророке Ионе, который «три дня и три нощи» провел «во чреве кита». Нет, церковник этот, если он умный, охотно согласится с вами, что такое вряд ли может быть даже при вмешательстве духа святого.
      Но если зайдет речь об одном из основных вопросов, которые лежат в основе идеологии: было ли начало и будет ли конец мира — здесь церковники будут спорить самозабвенно, до хрипоты в голосе и до синевы на бритых физиономиях. Они не идут ни на какие компромиссы. Они уверенно отвечают: было и будет! Было и будет! Было и будет!
      В чем дело? Что так взволновало почтенных отцов? О, у них имеются все причины для волнений! Ведь если начало мира было, значит, кто-то «начал» это начало. Кто же? Понятно кто — бог. Если предвидится конец мира, кто будет «задергивать занавес». Понятно кто — бог.
      Но хлопотно живется сейчас церковникам! Не знаешь, с какой стороны ждет тебя неприятность. На что бы уже, казалось, безобидна проблема происхождения элементов — всякие там протоны, нейтроны, деффект массы.
      А вот поди — стала эта про-блема огненным разделом между церковью и истинной наукой.
      Впрочем, прежде чем перейти к существу спора, я хочу самым решительным, самым категорическим образом подчеркнуть: далеко
      не все ученые Запада повинны в идеалистических грехах. Нет, пожалуй, подавляющее большинство из них поняло: материализм — единственно возможный фундамент для научного творчества. Но здесь пойдет речь о о тех немногих, которые этого не поняли, или о тех, которые не хотят понять, считая, что «не понимать» во всех отношениях выгоднее.
      Обычно рождение каждой крупной естественно-научной теории всегда сопровождается стройным хором хулы и проклятий. Первые голоса в этом хоре принадлежат церкви. Но явственно различима и втора — это псевдонаука, примыкающая к церкви. Она усердно вторит запевалам, а если иногда попадает не в тон, то регенты этого хора — святые отцы, — хотя и морщатся, но особенных выговоров ученым не делают. Лучших теперь не сыщешь!
      Но вот что получилось с теорией происхождения элементов. На многолетнюю — почти полвека! — осаду, подобную той, что церковь устроила теории Дарвина, у мракобесов просто не было времени. Они не располагали даже тем десятилетием, в течение которого они сопротивлялись теории строения атома. Здесь дело решали месяцы. И вот за эти месяцы церковь показала, что она совсем не та, какой была 300 лет назад, и не та, какой была 100 лет назад. И даже не та, какой была 30 лет назад.
      Совершенно неожиданно теория происхождения элементов привела церковников в состояние живейшего восторга» Более того, в католической прессе стали появляться утверждения, что теория эта для церкви, ну, просто находка, причем находка во всех отношениях великолепная!
      И то сказать, обрадовались церковники не зря. Они усмотрели в этой теории научное доказательство того, что мир имел начало и будет иметь конец. И в первый же год после того как появилась и оформилась теория происхождения элементов во Вселенной, возгласы церковников «Было и будет!» зазвучали еще громче, еще ликующе, еще нахальнее.
      И вот как стал выглядеть спор между церковью и наукой. Не удивляйтесь, что святые отцы прибегают к обычным для них терминам. Я рассказывал в начале главы, что церковь занялась астрофизикой и математикой. И вот первый урожай на ниве научных трудов.
      — Ну-с, господа материалисты, — вкрадчиво и вежливо — очень вежливо! — говорит один из папских академиков, — не можете ли вы ответить сначала на один вопрос. Как там по-вашему, по-марксистски: если какое-либо явление имеет конец, то должно оно иметь начало?
      — Обязательно должно! — отвечают материалисты.
      Этот ответ приводит церковников в восторг.
      — Оу! — потирает руки наиболее прыткий из них. — Надеюсь, вы не отречетесь от этого заявления, когда мы дойдем до конца спора.
      Вы подтверждаете, что не отречетесь. Тогда вам начинают взахлеб и дрожащим от плохо скрываемого торжества голосом перечислять:
      — Вот имеется водородная звезда. На ней идет непрерывный процесс превращения водорода в гелий. Надеюсь, вы не станете этого отрицать?
      — Напротив, мы об этом сами рассказывали.
      -- Так вот, — не скрывая торжествующей улыбки, продолжают святые отцы, — после того как выгорел весь водород, начинаются, если мы не ошибаемся, реакции гелиевого цикла: образуются углерод, магний, титан,
      железо?
      — Не ошибаетесь, ваши преосвященства!
      — Ну-с, а затем появляются свободные нейтроны, благодаря которым образуются самые тяжелые элементы, верно?
      — Верно, — соглашаетесь вы.
      — А раз это, как вы изволили выразиться, верно, то не составит ли вам труда ответить еще на один вопрос: что происходит со звездой, когда на ней завершится цикл образования элементов, когда весь водород и гелий выгорят, когда образуются самые тяжелые элементы?
      — Тогда звезда погаснет, — заявляете вы.
      — Все!!! — хором вопят академики. — Спор окончен. Вы согласились с нами, что конец мира неизбежен.
      Не вздумайте удивляться такому неожиданному выводу. Потому что, в общем, папские академики правы. Если звезда с неизбежностью гаснет, то в конце концов погаснут все звезды. Вселенная умрет.
      Но ведь одно из основных положений материалистического мировоззрения гласит: Вселенная безгранична во времени и пространстве. И вот мы, материалисты, сами создали теорию происхождения элементов, с помощью которой святоши укладывают нас на обе лопатки. Ведь звезды и впрямь должны гаснуть. Обидно? Еще бы!
     
      * * *
     
      Как автор этой книги, я даже рад, что создалась такая ситуация. По крайней мере, наглядно видно, что путь ученых не одни триумфальные открытия. Бывают и у них минуты недоумения и даже растерянности. Но не уныния. Да и чего унывать? Главное, быть уверенным в своей правоте. А потом, все ли аргументы использовали мы в споре с церковниками? Нет, не все. Видимо, сейчас самое время заняться явлением, о котором знали и раньше, но подробно изучать начали сравнительно недавно.
     
      * * *
     
      Известие о том, что открыта очередная сверхновая звезда обычно вызывает сильнейшее возбуждение в среде астрономов. Все обсерватории ощериваются трубами сотен телескопов и хитроумных приборов, а астрономы, не успев отдохнуть от переживаний прошлой ночи, ждут не дождутся, когда же снова наступит темнота, тихонько ругая лентяйку Землю за то, что она так нестерпимо мед-
      ленно крутится. Сейчас вы убедитесь, что астрономы волнуются не зря.
      Уже давно люди обратили внимание на то, что иногда на том участке неба, где вчера еще ничего не было, сегодня вспыхивает яркая звезда. Правда, такое событие случается не часто. И обычно оно так поражает наблюдателен, что история сохранила для нас почти все случаи, когда за последние два тысячелетия наблюдались вспышки сверхновых звезд.
      Так, в китайской летописи с длинным и не понятным для хменя названием, перевод которого я так и не мог узнать, — «Вень-Сянь-Тин-Као» пишется: «В эпоху Чжун-пина, на второй год (185 — 186 год нашей эры) на десятую луну в день Квейхая появилась необыкновенная звезда Нан-Мана. Она была величиной с бамбуковую циновку и последовательно показывала пять цветов. Постепенно уменьшала она блеск к шестой луне следующего года, когда исчезла».
      Что касается «бамбуковой циновки», то автор летописи малость переборщил. Появись на небосклоне звезда такой величины, от живого на Земле не осталось бы ничего. Но это лишний раз показывает, как дивились люди необычности сверхновых звезд. А во всем остальном автор летописи был предельно точен. Действительно, самой характерной и, как мы убедимся дальше, самой важной для нас особенностью сверхновых звезд является то, что они сравнительно быстро уменьшают свою яркость и почти полностью гаснут за 9 — 10 «лун».
      В летописях многих народов можно найти упоминание о самой мощной на памяти людей вспышке сверхновой, которая произошла в 1054 году. Эта звезда была настолько ярка, что ее было видно даже днем. Астроном китайской обсерватории Большого Дракона в Пекине Ма Туан-линь оставил нам подробное описание сверхновой 1054 года, благодаря которому мы можем представить себе, как это происходило.
      Звезда вспыхнула внезапно, и уже на следующую ночь она могла поспорить по своей яркости с луной. Ночью каждый предмет отбрасывал две тени, и это так удивляло горожан, что даже мальчишки, которым давно полагалось спать, бегали по улицам, размахивая палками и распевая песни.
      Ма Туан-линь дал звезде поэтическое имя «Гостья». Имя было выбрано удивительно точно: появившись внезапно, звезда «гостила» на небе недолго. Через год ее уже не было видно невооруженным глазом (а до изобретения телескопа надо было ждать еще почти полтысячелетия)
      Сегодня в созвездии Тельца — в том участке неба, где когда-то появилась Гостья, — в сильные телескопы можно видеть крабовидную туманность, которая несомненно образовалась из Гостьи.
      За последние 500 лет всего дважды посчастливилось обнаружить вспышки сверхновых в нашей Галактике, так сказать, поблизости. И оба раза это было очень давно: в 1572 и в 1604 годах. В других же галактиках сверхновые вспыхивают в среднем по одной в 300 лет.
      Теперь во многих обсерваториях мира организована служба сверхновых звезд. Ученые тщательно рассматривают фотографии различных участков неба, не появилось ли на негативе пятнышко сверхновой. И когда очередная сверхновая бывает обнаружена, весть об этом распространяется с быстротой — нет, не молнии, а гораздо быстрее — радиоволн. Потому что о таком важном событии сразу начинают вещать радиостанции.
      После пространного рассказа о сверхновых звездах читателю ясно, что автор повел о них речь не зря, что история развития химических элементов связана именно с этими диковинными астрономическими объектами. Как ни редки вспышки сверхновых, все же астрономы смогли усмотреть одну очень важную закономерность. Оказывается, яркость каждой сверхновой звезды уменьшается наполовину за 55 суток. Вот, скажем, замерили яркость сверхновой сегодня. Спустя 55 суток она будет светить вдвое тусклее, через 110 суток — вчетверо тусклее, через 165 суток — в восемь раз и так далее.
      Дальше астрофизики и астрохимики рассуждали так. Отчего может уменьшаться да еще с такой закономерностью яркость звезды? Очевидно, там идет процесс распада какого-то элемента. Распад, конечно, радиоактивный. А раз так, то какой элемент может иметь период полураспада 55 суток?
      Удивительно вовремя было сделано открытие о законе спадания светимости сверхновых! Возникни это открытие
      двумя десятилетиями раньше — и ученым долго и, главное, безрезультатно пришлось бы ломать голову над вопросом: какой же все-таки изотоп может распадаться в сверхновых?
      Но теперь на этот вопрос можно дать вполне определенный ответ — калифорний. Изотоп калифорния с атомным весом 254.
      Многие пожимают плечами? Не все слыхали о таком элементе? Посмотрите на таблицу Менделеева, в клетку номер 98. Нашли? 98-ю клетку занимает заурановый элемент калифорний.
      Те, кто об этом элементе прежде ничего не слыхал, не расстраивайтесь. Зазорного в этом ничего нет. О калифорнии физики и химики впервые услыхали в 1950 году. Хотя «услыхали» — здесь слово явно неуместное. Этот элемент ученые приготовили сами. Калифорния, как и прочих заурановых элементов, нет на Земле. Да и как может он существовать на нашей планете, если период полураспада его всего 55 суток?
      Совершенно неожиданно ученые получили «привет» от этого элемента, который «уютно» обосновался на сверхновых звездах.
      Итак, мы знаем теперь, на каком элементе обрывается процесс укрупнения атомных ядер на звездах. Оказывается, последнее звено или, во всяком случае, одно из последних звеньев этой цепочки превращений — калифорний.
     
      * * *
     
      В начале существования — водород, в конце — калифорний. Так сказать, родился младенец в чине водорода, ушел в небытие калифорнием. Ну и что тут особенного? Особенного — много!
     
      * * *
     
      Боюсь, что грандиозность взрыва, которым сопровождается образование сверхновой звезды, пока еще недоступна воображению читателя. Какое бы тут подобрать сравнение? Вспомните, что пишут о размерах разрушений, которые приносит взрыв атомной бомбы скромного
      калибра. Теперь представьте себе энергию, затрачиваемую на... щелчок двумя пальцами. Думаю, что даже и калории здесь не будет.
      Так вот: энергия взрыва сверхновой так относится к энергии взрыва атомной бомбы, как последняя относится к энергии, затрачиваемой на щелчок пальцами.
      Соответственно велики и количества калифорния, участвующие во взрыве сверхновой. Оказывается, что взрывчаткой на сверхновых служит такое количество калифорния, которое по массе равно примерно 20 таким шарам, как наша Земля.
      Не буду ничего рассказывать о тех чудовищных температуре и давлении, которые образуются при взрыве сверхновой. Тут уже не поможет никакое сравнение. Да и читатель, наверное, устал от цифр. Прошу поверить только, что и температура и давление выражаются цифрами с таким количеством нулей, которое заняло бы не одну строчку этой книги.
      При такой температуре, при таком давлении ядра атомов калифорния разлетаются на мелкие осколочки. Тут нет никакого образного преувеличения. Так и есть: на мельчайшие осколочки — на нейтроны и протоны; мельче в данном случае уже ничего не придумаешь. Нейтроны остаются нейтронами. Ну, а протоны — не что иное, как ядра водорода. Во-до-ро-да. Водорода!
      Понятно, к чему я клоню? Конечно же, понятно! Распад тяжелых элементов, образующих сверхновую звезду или, вернее, звезду, предшествовавшую сверхновой, происходит так глубоко, что при этом снова возникает водород.
      Не надо думать, что при взрыве сверхновой сразу же образуется «молодая», водородная звезда. Водород, возникший при взрыве, с фантастической скоростью выбрасывается в мировое пространство. А то, что именно водород рассеян в межзвездном пространстве, было известно уже давно. Правда, средняя концентрация водорода там очень невелика — несколько атомов на кубический сантиметр.
      Благодаря силам тяготения атомы водорода начинают собираться в небольшие скопления, которые становятся со временем все большими и большими. Процесс этот идет очень долго. Быть может, миллиард лет, а вероятнее
      всего, еще дольше. Важно другое: в конце концов образуются громадные скопления этого элемента, равные по массе звезде.
      Когда скопляется такая громадная масса водорода, то неизбежно возникают громадная температура и чудовищное давление. И как результат этого начинается ядерная реакция: ядра водорода, сливаясь, образуют ядро гелия. Звезда начинает жить.
      Все. Круговорот, цикличность жизни звезд доказана. Очень хотелось бы мне посмотреть на физиономии святых отцов и закончить описанный в начале этой главы (и, конечно же, выдуманный мною) спор. Впрочем, боюсь, что они уклонились бы от этого спора. Под вежливыми, разумеется, предлогами: дескать, заняты подготовкой к очередному собору и у них теперь молебен или вообще им недосуг — дел много.
      Что ж, можно им поверить. Дел у них действительно много. Они сегодня ищут новые доказательства существования бога. И думают, бедняги, что найдут эти доказательства. Сказать бы им на это так:
      — Господа ученые богословы! Неужели вы не видите, что все ваши попытки сражаться с наукой, с современной наукой, обречены на провал? Бросайте это занятие, пока не поздно. Мало ли дела на земле хорошему человеку?! Можно сеять пшеницу, делать станки, мастерить игрушки, заниматься наукой, настоящей наукой. В нашем, XX веке сказка о боге умерла.
     
      * * *
     
      А ведь началось все с открытия радиоактивности, с исследования процессов, происходящих в глубинах маленького-маленького ядра маленького-маленького атома. А кончилось открытием процессов, приводящих к гибели и возрождению звезд. Впрочем, кончилось ли?
     
      * * *
     
      Зависть, конечно, нехорошее чувство. Но в 1935 году мы, киевские мальчишки, завидовали своим московским сверстникам мучительно и откровенно. Они встречали
      челюскинцев, они видели наяву то, что нам суждено было высматривать с не очень ярких в то время киноэкранов. Они приглашали к себе на слеты Каманина и Ляпидевского. А некоторым удалось заполучить самого Отто Юльевича Шмидта.
      О чем они могли разговаривать с академиком? Разве что лепетать коснеющими от робости языками обещания хорошо учиться и слушаться пап, мам и пионервожатых да в сотый раз задавать Отто Юльевичу надоевший ему, наверное, до самой последней возможности вопрос: очень было холодно на льдине или так себе, терпимо?
      А нам необходимо было встретиться с академиком Шмидтом по важному научному вопросу. У нас, во дворе 39-го дома по Пушкинской улице, был свой астрономический кружок. Назывался он «Аэлита». Сейчас это название звучит совсем обыденно. Теперь так называют молочные, кафе и диетические столовые. А в 1935 году имя героини повести Алексея Толстого звучало для нас совсем как сегодня слово «Гагарин». И даже чуточку завлекательнее.
      На заседаниях «Аэлиты» я провел немало бурных часов. Происходили эти заседания на заднем дворе, где нас не могли настигнуть воинственные призывы мам о невыученных уроках. На заседаниях мы в основном спорили. О чем угодно. Живут ли люди на Марсе (впрочем, это был, кажется, единственный пункт, по которому особых разногласий не существовало: конечно, живут)?
      Можно ли доставить с Венеры живого птеродактиля и поместится ли он в ракете? Как близко можно подлететь к звезде, чтобы не сгореть?
      Мы спорили и о том, как назвать ту планету за Плутоном, которую мы откроем, как только удастся поднакопить денег на телескоп. Я предлагал назвать планету Велиорой. Это, во-первых, было очень красивое имя, а во-вторых, означало: «Великая Октябрьская революция».
      Жорка Гительман предлагал имя «Лидола», что, во-первых, напоминало по названию какую-то ветеринарную мазь, а во-вторых, ровно ничего не означало, разве только имя Лидки — суматошной и, на мой взгляд, совсем некрасивой девчонки с соседнего двора. Это предположение я высказал вслух и смог вернуться домой лишь вечером: темнота должна была скрыть от мамы большой синяк под глазом.
      Один Отто Юльевич Шмидт мог рассудить нас. К чьему авторитету мы могли еще обратиться? Жил, правда, у нас во дворе «собственный» академик. Но он ни на какие льдины не летал, а ходил смирный и бритый каждый день к себе в институт, где занимался какими-то древними черепками. Нет, нам был необходим именно Отто Юльевич Шмидт!
      Но Шмидт тогда в Киев не приехал. А когда я встретился с ним лет двадцать спустя — на юбилейной сессии Украинской Академии наук, то выяснять эту проблему не имело смысла: планета так и не была открыта, а Жорка погиб зимой 44-го на Первом Украинском.
      Я не случайно вспомнил здесь имя академика Отто Юльевича Шмидта — выдающегося общественного деятеля, крупнейшего математика, отважного путешественника, знаменитого астронома. Сейчас пойдет речь об одной теории, созданной Шмидтом в последние годы его жизни. Хотя с этого времени прошло почти два десятилетия, теория Шмидта продолжает оставаться в центре внимания научного мира, продолжает широко обсуждаться, проверяется, уточняется, дополняется... А теория эта вот о чем...
      Нам очень хочется иметь соседей во Вселенной. Хочется, чтобы неизменно волнующие научно-фантастические повести о чудовищнообразных, но добрых марсианах и человекообразных, но свирепых пришельцах из созвездия Скорпиона оказались ну хотя бы чуточку правдой.
      Хочется этого не только нашему поколению. Мечтали об этом давно, очень давно. Досужие архивисты раскопали сочинение о народонаселении других планет, написанное в средневековье Сирано де Бержераком. Автор этого сочинения, если верить французскому поэту Ростану, написавшему о Сирано пьесу, был отличным стихотворцем, бесстрашным дуэлянтом, благородным рыцарем.
      Но оставим исторические изыскания. Они завели бы нас очень далеко. Да и, честно говоря, в данном случае не так уж важно установить, кто первый сказал «Э!». Важно другое. Когда ученые всерьез занялись проблемой обитания других миров, стало ясно, что островами жизни во Вселенной могут быть, конечно же, только планеты. На звездах, даже самых прохладных, обитать живым существам было бы не очень уютно, потому что температура на поверхности таких звезд приблизительно 3000 градусов. При такой температуре из всех химических соединений может существовать разве что соединение углерода с азотом, да и то в небольшом количестве.
      Вот почему планеты издавна привлекали внимание ученых, и не только астрономов. Ведь проблема обитания других миров волнует представителей многих наук.
      Очевидно, что прежде всего необходимо было решить проблему происхождения планет. Но вот беда: ни одной другой планетной системы, за исключением нашей Солнечной, астрономия не знает. Ведь планеты светят не собственным светом, а лишь отраженным. Так вот попробуйте уловить отраженный свет на расстоянии, которое даже луч пробегает за несколько десятков лет.
      Так что вполне возможно: сидят сейчас на одной из планет, вращающихся вокруг звезды Альфа Центавра, туземцы и до хрипоты спорят, есть ли у ближайшей к ним звезды — Солнца — планеты.
      Сейчас, наверное, уже не счесть всех теорий происхождения планет, которые выдвигались в свое время. Одни существовали до первого обсуждения, другие становились общепризнанными и насчитывали весьма солидный возраст — годы или даже десятилетия. Но все эти теории с неизбежностью опровергались накопляющимися фактами.
      И оказалось, что радиоактивность сказала решающее слово и в этой проблеме, — проблеме происхождения планет. Однако здесь надо будет рассказывать по порядку.
      Все прежние теории происхождения планет, отличаясь, разумеется, друг от друга в деталях, тем не менее имели одну общую основу: планеты произошли из Солнца. Вот, например, известная в свое время и даже вошедшая в свое время в школьные учебники теория астронома Джинса.
      По Джипсу, какая-то звезда, проходившая в «районе»
      Солнца, вызвала на нем приливную волну, в результате которой от Солнца оторвалось несколько «капель» материи. Вот эти капли-то и стали планетами.
      Несмотря на внешнюю простоту, теория Джинса объясняла многое и, в частности, поясняла тот общеизвестный факт, почему недра нашей планеты находятся в расплавленном состоянии: просто Земля снаружи успела остыть и покрылась твердой коркой, а изнутри еще сохранилась высокая температура.
      Я не буду сейчас рассказывать о всех тех фактах, под тяжестью которых теория Джинса, господствовавшая в науке почти два десятилетия, в конце концов рухнула. Ведь наша книга посвящена не астрономии, а радиоактивности. Любой читатель без труда сможет найти подробности о теории Джинса и ее критике в многочисленных книгах о происхождении Солнечной системы.
      В 1944 году вопросом происхождения планет занялся Отто Юльевич Шмидт. Я лишен возможности рассказывать подробно о его интересной теории. Суть ее вкратце такова. Планеты возникли не из Солнца. Они образовались из скоплений метеоритов. Постепенно метеориты образовывали все большие и большие скопления. Большие объединения становились центрами тяготения, которые притягивали к себе остальные метеориты и межзвездную пыль. И сегодня наша планета притягивает к себе метеориты. Правда, сейчас в «окрестностях» Земли осталось совсем мало метеоритов, и за сутки на поверхность планеты выпадает всего около 10 тонн метеоритного вещества. Судите сами, много это или мало. Во всяком случае, несколько миллиардов лет назад выпадало гораздо больше.
      Все сведения о Солнечной системе: особенности вращения планет, закономерности расположения планет относительно Солнца и друг друга, масса планет — все подтверждало теорию Шмидта. Все, кроме одного: внутреннего тепла Земли.
     
      * * *
     
      Среди всех качеств, которыми должен быть наделен настоящий ученый, немаловажным является умение видеть за малым большое, за частным — общее,
      за незначительным — важное. Если он обладает этим качеством да еще десятком иных добродетелей, то тогда может быть сделано открытие, подобное вот этому...
     
      * * *
     
      Следует не без некоторого чувства горечи отметить, что в 1965 году космос исследован учеными значительно лучше, чем недра нашей планеты. Да, познать процессы, протекающие в глубине Земли, труднее, чем процессы, развивающиеся за десятки, а то и сотни световых лет от нас.
      Что поделаешь! Телескоп с легкостью «пробивает» толщу миллиардов километров, отделяющую нас от какой-нибудь звезды, но не может заглянуть в глубь Земли даже на полсантиметра. Да и иные, специально приспособленные для исследования Земли приборы в лучшем случае могут проникать в нее на глубину пробуравленных скважин, то есть на несколько километров. С помощью специальных взрывов можно «прощупывать» планету на несколько десятков километров вглубь. И это все. Что происходит в более глубоких областях, об этом можно только догадываться.
      Что бы там ни происходило, «хозяин» тех областей — конечно, высокая температура. Вулканическая лава, нагретая до температур нескольких сот градусов, — достаточно красноречивое тому свидетельство. Нетрудно догадаться, что температура повышается с глубиной. Ведь чем ближе к центру планеты находится вещество, тем более оно сжато.
      Ученых давно волновала мысль: каково происхождение этого тепла? Наиболее естественный ответ пришел сразу. Я о нем уже рассказывал: Земля некогда (образовавшись из Солнца) была раскаленным шаром. Остыв с поверхности, она продолжает оставаться раскаленной изнутри. Вот и всё.
      Но еще в прошлом веке ученые подсчитали, что раскаленный шар объемом с нашу планету должен полностью потерять свое тепло за 24 миллиона лет. А ведь возраст Земли много-много больший. Следовательно, внутри планеты имеется какая-то цечка. Реакция превращения воДорода в гелий? Нет, конечно. Откуда водороду там взяться?
      Геология знает несколько способов определения количества тепла, поступающего из глубин Земли к нам, на ее поверхность. Все эти способы не так уж сложны, но, впрочем, не так уж и просты. Не очень важно для нас и точное число, выражающее количество этого тепла. (Для наиболее любознательных сообщу, что за год из недр планеты поступает 5 1020 калорий. Величина эта очень большая, можно поверить этому без особых сравнений и доказательств.)
      Важно другое. То, что прги радиоактивном распаде выделяется тепловая энергия, было открыто едва ли не сразу после самого открытия явления радиоактивности. Более того, для многих радиоактивных элементов определили точное количество тепла, высвобождающееся при их распаде. Так, например, грамм урана за год выделяет три четверти калории, калия — пять миллионных доли калории.
      Пять миллионных доли калории — величина ничтожная, да и три четверти калории — не бог весть как много. Но урана на земном шаре очень много, а калия в земной коре — количество, выражающееся астрономическим числом тоны. И, кроме того, имеются еще иные радиоактивные элементы.
      Словом, когда подсчитали, какое количество тепла должны выделять все радиоактивные элементы, получилось приблизительно 5 1020 калорий.
      Трудно сказать, скоро ли узнали астрономы об этом удивительном совпадении: тепло, идущее из глубин планеты, равно по величине тому теплу, которое должно высвобождаться при распаде радиоактивных элементов Земли. Но уверен, что, узнав это, они ахнули.
      Оказывается, внутреннее тепло Земли имеет радиоактивное происхождение! Каких-то «несчастных» калорий, на которые раньше и внимания не обращали, вполне достаточно, чтобы поддерживать недра планеты в расплавленном состоянии. Удивительно! Невиданно!! Феноменально!!!
      Первым из астрономов, кто от возгласов удивления перешел к своему астрономическому делу, и был Отто Юльевич Шмидт. Начались кропотливые расчеты, теоретические изыскания, которые покоились на строгой экспериментальной основе.
      Расчеты были просты. Нам довольно хорошо известно общее количество (как, впрочем, и каждого в отдельности) радиоактивных элементов Земли. Для всех этих элементов с большой точностью определены периоды полураспада. Возраст Земли, как об этом рассказывалось в предыдущей главе, определен более или менее точно: 5 миллиардов лет.
      Все эти, как говорят представители точных наук, исходные данные позволяют рассчитать, какое же количество радиоактивных элементов было на нашей планете при ее рождении (то есть, согласно Шмидту, при образовании ее из метеоритов). Оказалось, было столько, что тепло, выделяющееся при их распаде, должно было поддерживать в расплавленном состоянии массу вещества, равную массе Земли. Что и требовалось доказать.
      Итак, Земля действительно в определенном периоде своего существования была расплавленной. Но, во-первых, этим она вовсе не обязана «солнечному» происхождению. А во-вторых, расплавленной она была не в первый период своего существования, а во второй, когда метеорного и пылевого вещества скопилось уже достаточно много.
     
      * * *
     
      Нам на страницах этой книги уже не раз приходилось прибегать к слову «мировоззрение». Разное может быть оно, мировоззрение.
      Можно думать, что Земля — центр мироздания, а следует знать, что наша планета — малая из малых частиц безбрежной Вселенной. Как видим, разница существенная.
      Можно считать, что человек — творение бога и отличается от прочего органического мира дарованным ему свыше разумом, а можно считать, что человек — один из этапов (пусть и высший) развития органической жизни на планете.
      Можно предполагать, что образование планетных систем, а следовательно, возникновение жизни — редчайший, если не единственный случай во Вселенной. Однако есть и иная точка зрения: образование планет — закономерное следствие процессов концентрирования материи в поле тяготения звезд.
      Разное оно может быть, мировоззрение...
     
      * * *
     
      Теория образования планет О. Ю. Шмидта вывела многих астрономов из состояния глубочайшего уныния. Ведь если бы подтвердилась справедливость теории Джинса, то оказалось бы, что планеты — уникальнейшее, почти невероятное явление во Вселенной. В самом деле, если, согласно Джинсу, предположить, что для образования планет необходимо близкое, нет, не столкновение, а просто схождение двух звезд, то простые расчеты показывают: вероятность такого события настолько мала, что с ней не приходится считаться.
      Раз это так, то образование планетных систем — результат очень редкого совпадения. И, следовательно, во всей Вселенной не может быть больше планет. Солнечная система уникальна, а человек — единственное разумное существо во всей Вселенной.
      И хорошо, если останавливались на этой мысли. Некоторые же шли дальше. Коль скоро, рассуждали они, образование планет такое редкое дело, то быть не может, чтобы возникновение Солнечной системы обошлось без вмешательства... Здесь употребляли различные термины — в зависимости от образования, возраста, мировоззрения (вот оно, это слово!) и, если хотите, совести, потому что в науке совесть необходима не меньше, если не больше, чем в ином роде человеческой деятельности. Кто довольствовался туманными определениями («высший
      разум», «всеобщая мировая целесообразность»), иные же брякали не колеблясь: бог! Бог — и никаких!
      Теория О. 10. Шмидта не первое и не последнее из научных достижений XX века, которые заставили старого боженьку оставить свои позиции и уйти в небытие. Многие из ученых земли сегодня стоят уже на прочных материалистических позициях. Но многие еще, очень многие продолжают считать, что все определяется волей божьей и властью божьей. И это тоже называется мировоззрением. Вот ведь какое важное слово!
     
      * * *
     
      Мал человек в сравнении со Вселенной, ничтожны его силы в сравнении с силами, вызывающими к жизни звезды, мал срок его жизни в сравнении с жизнью планет. Но всесилен его разум. Разум, благодаря которому уже сегодня, на заре развития человечества — потому что человечество будет существовать счастливо и долго, — человек доказал, что Вселенная бессмертна, что процессы, протекающие в ней, неизбежно ведут к обновлению, что во Вселенной всегда весна!
     
      * * *
     
     
      Глава четвертая
      О НАПОЛЕОНЕ БОНАПАРТЕ, РАСТВОРИМОСТИ И МНОГОМ ДРУГОМ
     
      Мироздание, космогония, возраст Земли, происхождение элементов... Здесь радиоактивность сказала решающее слово. Но все же самая большая должница радиоактивности — это химия.
      Известия с острова Святой Елены доходили скупо. Цензура свирепо вычеркивала из газет любое упоминание о низложенном императоре. И все же вся Франция и весь мир знали, что происходит на острове, затерявшемся в южной части Атлантического океана.
      Нет, не все обстояло идиллически на острове Святой Елены! Бывший император вел размеренный образ жизни, принимал последовавших за ним в ссылку подчиненных, совершал ежедневные конные прогулки, устраивал приемы, диктовал письма и мемуары.
      Но борьба императора с Англией не прекращалась. Правда, теперь ему противостояла не великая морская держава, а всего лишь худосочный гарнизон Джемстоуна, добрая половина офицеров которого, кстати, относилась к Наполеону с нескрываемой почтительностью. А переговоры Наполеон должен был вести не с правительством Георга III, не с хитрым и велеречивым Питтом Младшим, не с изворотливым Персевалом, а всего-навсего с губернатором острова — тупым и ограниченным служакой Гудсоном Jloy.
      Наполеон презирал губернатора. Он отказывался принимать его в своей резиденции, а на неискренние приглашения отобедать разражался солдатской бранью такого свойства, что маршал Бертран и генерал Монтолон поспешно уводили своих жен.
      Гудсон Jloy смертельно ненавидел своего пленника, ненавидел и... боялся. Он боялся этого человека, которого, по крайней мере внешне, не сломили ни потеря престола, ни позорное пленение. Он трусил перед всяким письмом, которое шло с острова в Европу и из Европы на остров: поди узнай, в каком из писем содержатся зашифрованные планы побега, а в каком — насмешки над его, Гудсона Jloy, персоной. В каждом приходившем к острову корабле ему чудился флот повстанцев, приплывший сюда, чтобы освободить императора.
      А кроме того, бог мой, сколько еще ему, Гудсону Jloy, сидеть на этом острове?! И ведь никаких надежд, что можно будет скоро вернуться в Европу. Наполеону идет всего 52-й год. И здоровье его, закаленное в многочисленных кампаниях, не позволяет губернатору надеяться на скорый отъезд в Англию.
      Но вот в конце 1820 года император занемог. Он прекратил прогулки. Доктор Антомарки, полуграмотный знахарь, специально присланный из Франции для наблюдения за здоровьем Наполеона, озабоченно ходит по комнатам императорской резиденции и невнятно шепчет латинские слова, не забывая поглядывать, какое впечатление это производит на окружающих.
      К весне диагноз как будто бы прояснился: рак. Эта болезнь считалась в семье Наполеона наследственной. От нее в сравнительно молодом возрасте умер отец императора Карло Бонапарте. Диагноз не сочли нужным скрыть
      от больного, и тот, сильно страдая от болей, все же находил силы подшучивать над своей болезнью. Но как ни был озабочен мосье Антомарки, как ни крепился больной, роковой конец был близок: в начале мая 1821 года император скончался.
      Спустя несколько недель губернатор Святой Елены отбыл в Европу, где его ждали почести, награды и новое назначение. На том же корабле следовал мосье Антомарки, который, запершись в своей каюте, уже не бормотал заумную латынь, а очень отчетливо, хотя и гнусаво, пел скабрезные провансальские песни...
      Следствие по делу о смерти Наполеона Бонапарте, родившегося 15 августа 1769 года на острове Корсика и скончавшегося 5 мая 1821 года на острове Святой Елены, началось в английском городе Глазго спустя 140 лет после кончины императора.
      Впрочем, английское правительство ничего не знало о начавшемся расследовании. Оставались в неведении и судебные органы: прокурор не возбуждал подобного дела, и ни в один из полицейских участков не поступали просьбы наследников о выяснении обстоятельств смерти человека, по имени Наполеон Бонапарте.
      Могли подозревать что-то лишь хранители музейных коллекций. Именно они получили в последнее время письма, текст которых весьма озадачивал: «Не можете ли глубокоуважаемый мистер имя рек подарить авторам письма несколько волосков императора Наполеона Бонапарте, если, разумеется, таковые хранятся в собраниях, опекаемых почтенным адресатом? Искренне Ваши X. Смит и С. Форшуфвуд, врачи факультетской клиники Глазго». Но мало ли что могут коллекционировать любители?
      Между тем Смит и Форшуфвуд занялись поисками волос Наполеона всерьез. После того как из всех музеев были получены отказы, иногда пространные, иногда сухие, иногда иронические, иногда безразличные, но неизменно вежливые, врачи решили обратиться к верному средству — газетным объявлениям. Чего только нельзя заполучить благодаря газетным объявлениям! И спустя несколько дней счастливые врачи держали в руках редкую реликвию: несколько отлично сохранившихся волосков, срезанных с головы императора через два-трп часа после его кончины.
      У Смита и Форшуфвуда имелись все основания заниматься поисками волос Наполеона. Они недавно закончили исследование, результаты которого показали: мышьяк, попавший в организм человека, накапливается в волосах. Вот почему было решено использовать это обстоятельство для выяснения причин смерти Наполеона.
      Ведь версия о раке желудка давно внушала недоверие. Не говоря о том, что рак — болезнь не наследственная, клиническая картина, описанная приближенными из свиты Наполеона, говорила скорее не о раке, а о самом обычном и даже не очень искусно обставленном отравлении. Недаром в завещании, продиктованном за неделю до смерти, Наполеон писал: «Я умираю не своей смертью. Меня убила английская олигархия и ее наемный убийца». Раньше эти слова толковали в образном их смысле. А что, если император говорил буквально?
      В прошлом веке было уже известно достаточное количество всевозможных ядов, но самым верным и самым испытанным оставался древнейший из них: мышьяк. Да и некоторые подробности, приводимые в мемуарах, заставляли предполагать, что здесь дело не обошлось без мышьяка. Вот почему надлежало определить, содержится ли в волосах Наполеона мышьяк.
      Волосы были переданы специально приехавшему в Англию для исследований по делу Наполеона шведскому физику А. Вассену. А спустя несколько дней в урановый реактор английского атомного исследовательского центра в Харвелле был помещен алюминиевый цилиндр, в котором находились драгоценные волоски. Прошло еще три дня — и подтвердились худшие предположения.
      Да, император несомненно был отравлен. Содержание мышьяка в волосах Наполеона в 13 раз (в тринадцать!) превышало норму. Похоже, что к пище английского пленника примешивали дозы яда, способные отправить на тот свет не одного здоровяка гренадера.
      Оставалось, правда, неясным, отравили ли императора сразу — одной большой дозой яда — или давали ему мышьяк малыми порциями. Но, как говорится, если везет, так уж везет. Прослышав о сенсационном заключении, в Глазго ближайшим утренним поездом примчался пожилой англичанин. Задыхаясь от волнения, он сообщил
      Смиту и Форшуфвуду, что в их семье, переходя от одного поколения к другому, хранится реликвия: связка волос Наполеона, остриженных с его головы совсем незадолго до кончины.
      От англичанина не потребовалось большого самопожертвования: реликвия осталась почти невредимой — было взято лишь несколько волосков, но и этого оказалось более чем достаточным для вполне четких выводов. Волоски были разрезаны на участки, каждый из которых соответствовал двум неделям жизни Наполеона. Эти отрезки снова были помещены в реактор. Результаты исследования показали, что в течение последнего года жизни император регулярно получал равномерные дозы яда. Мышьяк, постепенно накопляясь в организме, стал в конце концов причиной рокового исхода.
      Кто же убил Наполеона? Кому это было необходимо? Многим, слишком многим! Но ведь свидетелей по этому делу уже не допросишь. А то, что очень весел был губернатор Гудсон Jloy, возвращаясь в Англию, и что уж слишком громко распевал песни в своей каюте доктор Антомарки, этого к делу не подошьешь. Мало ли чему могли радоваться эти господа. Хорошей погоде? Отличному обеду? Выигрышу в баккара? Или...
     
      * * *
     
      Пока читателю, конечно, еще непонятно: при чем здесь, в книге о радиоактивности, история о смерти Наполеона? Правда, мельком упоминался ядерный реактор. Но совершенно неясно, к чему он и как с его помощью можно было установить, что императора отравили, и притом именно мышьяком.
      Вот об этом мы сейчас поведем разговор.
     
      * * *
     
      Попробую сформулировать один закон. Закон этот гласит: чем меньше объект, тем больше применяющийся для его изучения прибор. Попытаюсь обосновать это глубокомысленное утверждение.
      Зайдем в лабораторию биолога и попросим его показать нам клетку, живую клетку. Биолог любезно подвинет
      нам обычный школьный микроскоп, тот самый микроскоп, что размером чуть больше пенала, а весит от силы килограмма два, никак не больше.
      Но вот микроскоп, с помощью которого исследуют внутриклеточную структуру — ядра, хромосомы и другие части клетки. Этот прибор уже довольно сложное сооружение с множеством объективов, какими-то лампами и лампочками, проводами и проводочками, полками и полочками.
      При исследовании вирусов прибегают уже к электронному микроскопу. Занимает этот микроскоп отдельную комнату. Для получения снимка надо затратить несколько часов. А чтобы научиться работать на электронном микроскопе, следует окончить специальные курсы.
      А что говорить об исследовании вещества в физических или химических лабораториях! Здесь наш закон оправдывается на каждом шагу.
      Чтобы взвесить грамм вещества, вполне достаточно обычных весов, например аптечных (таких, какие держит в правой руке богиня правосудия Фемида; прибор, как понимаете, несложный).
      Определить точный вес крупинки в несколько тысячных долей грамма — задача посложнее. Для этого необходимы аналитические весы. Такие весы — сложное сооружение, состоящее из нескольких сот деталей и покрытое стеклянным колпаком (чтобы, упаси боже, не попала пыль).
      Но весы, которыми взвешивают с точностью до одной миллионной доли грамма, одними размерами походят на магазинный холодильник. Работа с ними требует таких предосторожностей, что одно перечисление их занимает три страницы убористого текста.
      А как обстоит дело с определением еще меньших количеств веществ? Ну, скажем, 10“7 — Т0~10долей грамма. Для этого служит прибор, называемый масс-спектрографом. Впрочем, просто прибором его назвать неудобно. Это громадная установка, которая, даже не работая, внушает благоговейное почтение. Но когда она работает, то тогда...
      Тогда вокруг масс-спектрографа мечутся двое, а то и трое операторов. Они прислуживают ему с беззаветной преданностью и самопожертвованием. У них бездна различных обязанностей. Они должны накормить масс-спек-
      трограф электроэнергией, напоить его жидким азотом, одеть в глубокий вакуум. Но при этом они не думают роптать на своего «повелителя». Они благодарны ему за каждое верное число. Ох как благодарны! Это я знаю точно: сам работал на масс-спектрографе и скажу, что эти дни отнюдь не самые радостные в моей жизни.
      Итак, можно считать, что закон, сформулированный в начале этого раздела, бесспорно соблюдается.
      Вот сейчас мы познакомимся с прибором, с помощью которого определяют отдельные атомы, то есть совершенно ничтожное количество вещества — приблизительно в 10 ~21 грамма. Очевидно, что дальше идти некуда. Меньше объектов быть уже не может. Посмотрим, что это за прибор.
      Стеклянная трубка, запаянная с обоих концов. Внутри трубки тоненькая-тоненькая проволочка. Впаянные в трубку электроды. Все вместе это называется счетчиком радиоактивного излучения Гейгера-Мюллера и является блестящим опровержением столь поспешно сформулированного мною закона.
      Именно этот счетчик позволяет регистрировать радиоактивный распад одного отдельного (одного!) атома. Достигается это за счет очень остроумного приема.
      Нитка, протянутая вдоль оси счетчика, присоединена к одному из электродов. Другой электрод ни к чему не присоединен. Упирается, так сказать, в пустоту. Впрочем, «в пустоту» — сказано не совсем верно. Потому что в счетчике отнюдь не пустота. Заполнен он каким-либо инертным газом, например аргоном, к которому примешано некоторое количество паров спирта или йода.
      Чтобы счетчик мог действовать, к его электродам подводят высокое напряжение. Кз рисунка видно, что размеры каждого из электродов сильно разнятся; один из них — довольно солидная по размерам металлическая пластинка, а другой — тоню-ю-ю-сенькая ниточка. И в этом-то различии вся соль счетчиков Гейгера. Потому что при включении счетчика создаются около электродов поля неоднородной напряженности.
      Этот скучный термин станет абсолютно понятным, если вспомнить то, что учили в школе. Вокруг каждого заряженного предмета создается электрическое поле. Если имеется два одинаково заряженных предмета (а электроды в счетчике Гейгера, как очевидно, заряжены одинаково — только один положительно, а другой отрицательно), то напряженность электромагнитного поля (то есть густота воображаемых силовых линий) будет больше вокруг того из этих предметов, который меньше по размерам.
      Вот почему напряженность электрического поля вокруг электрода-нити во много-много раз больше, чем вокруг электрода-пластинки. А если учесть, что напряжение, которое подводится к счетчику, весьма солидное: 1000 — 2000 вольт, то станет понятным, что напряженность вокруг нити во много раз больше, чем в поле самого мощного из электромагнитов, когда-либо существовавших на земле.
      Когда в счетчик попадает радиоактивный снаряд, вылетевший из распадающегося ядра (альфа-, бета- или гамма-частица), то он, пролетев стеклянную ограду, попадает во внутреннее пространство счетчика. Здесь на своем пути частица обязательно повстречает молекулу газа и ионизирует ее, иными словами — разобьет на две части: положительную и отрицательную.
      Предположим, что электрод-нить заряжен положительно, электрод-пластинка — отрицательно. Тогда образовавшаяся пара ионов поведет себя по-разному: положительный ион будет притягиваться пластинкой, а отрицательный — нитью. Но напряженность поля у пластинки гораздо меньше, чем у нити. Поэтому положительный ион двинется к пластинке с неторопливостью толстяка, только что прикончившего двойной обед. Зато отрицательный ион ринется к нити со скоростью курьерского поезда.
      Сравнение это не очень правильное. Потому что ион этот несется к нити со скоростью, которая превышает скорость поезда раз... в 50, не меньше.
      Представьте себе поезд, несущийся со скоростью километра в секунду и сталкивающийся при этом с другим поездом. Говорите, полетят осколки? Так почему же по-иному должны вести себя молекулы?
      Стремительно летящий к нити ион на своем пути сталкивается с молекулами газа и разбивает их при этом если не вдребезги, то по крайней мере на две части: положительную и отрицательную. При этом вновь образовавшийся положительный ион поплетется к пластинке, а отрицательный устремится за товарищем.
      Чем ближе к нити, тем выше скорость. Поэтому наша дружная пара отрицательных ионов с еще большей силой врезается в подвернувшиеся на пути молекулы газа. Образуется уже четыре иона. Через неуловимую долю секунды их уже будет восемь, потом шестнадцать, а затем количество ионов неумолимо нарастает, точно так же, как пшеница в известной легенде о пшеничных зернах и шахматной доске.
      Вот почему к нити подходит уже солидная компания отрицательных ионов — несколько миллионов, а то и больше. При столкновении отрицательных ионов с положительно заряженной нитью происходит разряд, и поскольку количество ионов, повторяю, весьма велико, то этот разряд может быть зафиксирован особым устройством. Вот и все.
      Как видим, счетчик Гейгера-Мюллера устроен просто, но очень хитро: один-единственный ион он превращает в несколько миллионов. Вот почему этот своеобразный микроскоп позволяет регистрировать распад одного отдельного атома.
      Физика и химия не знают другого прибора, который был бы столь же простым и позволял в то же время определять такой ничтожный эффект, как распад отдельного атома.
      Итак, с помощью радиоактивности можно определить то наименьшее количество вещества, меньше которого оно, собственно говоря, уже перестает быть веществом. Последняя фраза походит на каламбур. Но если вы расщепите атом, то это будет уже не тот элемент, который вас интересовал, а совсем другой. Поэтому химическим пределом вещества является именно атом. А что получается дальше — это уже забота физики.
      Но вот беда: ведь далеко не все элементы радиоактивны. Предположим, с помощью каких-либо методов измерения радиоактивности удается определить ничтожно малые количества урана, радия, актиния. Но это очень малая часть всех химических элементов. Что же делать с остальными?
     
      * * *
     
      Сейчас, пожалуй, не найдешь ни одной области человеческой деятельности, где бы не приходилось иметь дело с химическим анализом. Анализируют продукты, прежде чем положить их в котел столовой; анализируют лекарства в аптеке, прежде чем дать их больному; анализируют состав бумаги, прежде чем печатать на ней книгу; анализируют воздух в шахте, прежде чем разрешить шахтерам спуститься под землю. Словом, химический анализ часто, если не всегда, бывает «прежде» чего-либо, предшествует многим технологическим операциям. И поэтому необходимо проводить его очень быстро. И еще быстрей.
     
      * * *
     
      Журналисты любят изображать пожилых сталеваров с пожелтевшими от махры усами. Сталевары эти во время плавки неторопливо прохаживаются около мартена и лишь под самый конец ее, приставив к глазам темно-синее стекло, задумчиво жуют кончик уса и величаво машут рукой: дескать, готово. Бей летку!
      Быть может, журналистам и кинооператорам везет больше, чем мне. Вполне это допускаю. Но я бывал на многих металлургических заводах, и всегда решающее слово о готовности металла там принадлежало не усатому дядьке, а, как правило, молоденькой лаборантке из химической лаборатории.
      И смею заверить, что выдача анализа происходит далеко не так безмятежно, как это можно было представить. Минут за пятнадцать до окончания плавки (вот это приблизительное время действительно определяет сталевар) мастер берет пробу расплавленного металла и посылает подручного в лабораторию. Если сталь обычная, то химикам требуется определить содержание в ней двух-трех элементов. На это у них уходит не пятнадцать минут, а раза в два больше. Они бы, собственно говоря, работали бы дольше. Но, во-первых, такого уж точного анализа сталеварам не требуется. А во-вторых, поработай тут дольше, если подручный топчется у дверей лаборатории, а телефон на столе заведующей надрывается хриплым звоном: из цеха торопят с выдачей данных.
      Но теперь все чаще и чаще выпускают такие сплавы, качество которых контролируется не меньше, чем по 8 — 10 элементам. И даже по 12 — 15. А случается, и по всем двадцати.
      Вот тогда между плавильщиками и химиками начинают разыгрываться баталии, в сравнении с которыми рыцарские ристалища, что таким мастером описывать был Вальтер Скотт, показались бы детской игрой в песочек. Еще бы! До тех пор пока химики не выдадут результатов анализа, нельзя выпускать металл. И это не капризы инструкций. Бывает, что по анализу сталевар должен в самом конце плавки добавить килограмм-два ниобия. Не сделаешь этого — весь сплав идет коту... В общем, никуда не годится.
      Но чаще все завершается благополучно. Химики подтверждают, что плавка проведена отлично. Да, но прежде, чем выдан анализ, пришлось час, а то и больше держать расплавленный металл в печи. За это время можно было бы новую плавку провести! Что думают эти бездельники-химики! Не будь их, можно было бы вдвое — ей-богу, не меньше чем вдвое — поднять выпуск металла.
      И вот в один прекрасный день сталеварский гнев выплескивается через край и по требованию мастеров в цехе собирается аутодафе, то есть производственное совещание. Приглашают главного инженера, главного технолога и даже зачем-то главного энергетика. Словом, собираются устроить химикам побоище по первому классу.
      Начинает начальник цеха. Выразительно размахивая руками и бросая гневные взгляды на химиков и просительные на главного инженера, он говорит с надрывом и слезой:
      — До каких пор они (выразительный жест в сторону химиков) будут срывать программу? До каких пор (язвительно-язвительно) товарищ за-ве-ду-ющая цеховой хи-ми-чес-кой лабораторией будет держать за горло? (Все оборачиваются и осуждающе смотрят на заведующую лабораторией, худенькую девчушку, окончившую университет в прошлом году и умудрившуюся дотянуться до горла самого начальника цеха, дядьки ростом метр восемьдесят пять, с зычным басом и шеей с воротником под сорок
      восьмой размер). Почему все берут обязательства? Но все стоит на месте. Как проводили раньше анализ за полчаса (делает паузу опытного оратора), так теперь проводят его за час! За час!..
      Все негодующе шумят. Оратор презрительно смотрит на химиков и спускается с трибуны тяжелой походкой оскорбленного до глубоких недр души своей.
      — Ну-с, послушаем вас... — Тоном, не предвещающим ничего хорошего, приглашает главный инженер на трибуну заведующую химической лабораторией.
      — Так ведь раньше надо было анализировать по трем элементам, — выкрикивает еще по пути к трибуне заведующая, — а теперь по пятнадцати! Что же я могу сделать, если реакции не хотят идти быстрее? Я же не бог! Да и бог бы здесь ничего не сделал. А товарищу начальнику цеха надо знать, что по инструкции анализ на пятнадцать элементов надо проводить за час и сорок минут. А мы управляемся за час!
      — Выходит, делать нечего? — спрашивает главный инженер. — Выходит, цех так и будет заваливать программу?
      — Нет, не выходит!!! — внезапно кричит с трибуны обычно кроткая заведующая химией. — Я вам уже три раза писала — купите радиоактивационный анализатор! Тогда я вам не за час, а за минуту анализ выдам!
      — Писать-то вы мне писали, — смущается главный, — во об одном забыли написать, где взять денег на эту вашу игрушку. Стоит ведь она ого-го! В общем, будем закругляться?
      — Нет не будем! — решительно заявляет начальник цеха. — Что это еще за анализатор? Пусть нам товарищ заведующая доложит.
      — Это же очень просто. Имеется источник нейтронов. Нейтронами облучают образец, который необходимо проанализировать. При облучении образуются искусственные радиоактивные изотопы тех элементов, которые входят в состав образца. Чем больше металла в сплаве, тем больше образуется радиоактивного изотопа. Каждый же радиоактивный изотоп испускает лучи определенной энергии. Вот почему, если окружить облученный нейтронами образец счетчиками Гейгера, каждый из которых фиксирует излучение определенного изотопа, можно легко определить, сколько какого элемента находится в образце.
      — И все это одну минуту занимает? — недоверчиво спрашивает главный.
      — И ни секундой больше! — гордо отвечает заведующая, как будто она сама изобрела радиоактивационный анализатор.
      — Когда же письмишко слать будем, Федор Федорович? — спрашивает главного начальник цеха.
      — Завтра, милый, завтра! Послал бы сегодня, да сам видишь — вечер на дворе, по домам пора.
      Как видим, конфликта не получилось. Да и бог с ними, с конфликтами! Конфликты любят лишь драматурги — им это нужно. А на заводах предпочитают обходиться без них.
      Необходимо заметить, что заведующая химической лабораторией, совершенно верно изложив принципы радио-активационного анализа, не рассказала о всех областях его применения. Не будем ее за это корить. Перед ней стояла определенная цель — убедить начальство приобрести современный прибор. Поздравим ее с тем, что своего она добилась. И перейдем к другим областям применения радиоактивационного анализа.
      Не все ядра в одинаковой степени захватывают нейтроны. Вот почему при облучении равных количеств разных элементов одинаковым потоком нейтронов образуются совершенно различные количества радиоактивных атомов. Эта особенность ядер химических элементов используется в... Впрочем, один пример, бывает, стоит десятка страниц обстоятельных рассуждений.
      Вряд ли стоит здесь рассказывать о полупроводниках. Уверен, что любой читатель без моей помощи вспомнит десятки примеров применения полупроводников в быту, технике и в промышленности.
      Но далеко не все знают, что стоит химикам получить материалы, которые могут быть использованы для полупроводников. Вот хотя бы такой распространенный полупроводниковый материал, как германий. Отличный полупроводник, но прибавьте к нему ничтожную примесь некоторых металлов и его полупроводниковые свойства станут значительно хуже, а то и вовсе исчезнут. Эти примеси «убивают» полупроводник, как убивает человека цианистый калий. Пример этот тем более уместен, что и в том и в другом случае для рокового исхода необходимо очень малое количество яда.
      Впрочем, для германия «яда» нужно гораздо меньше. Человек погибает от доз цианистого калия весом приблизительно в одну десятую долю грамма. Полупроводниковые свойства германия «убивает» примесь сурьмы в два атома на... тысячу миллиардов атомов германия.
      Вот и приходится химикам выводить «яды»-примеси из «организма» полупроводника — германия. Каждый знает: чтобы обезвредить врага, надо его выследить. Попробуйте же выследите диверсанта, если он затерялся в толпе нескольких миллиардов честных людей. Думаю, что от этих заведомо безуспешных поисков отказался бы сам Шерлок Холмс.
      Но радиоактивационный анализ позволяет любому химику стать куда более проницательным, чем прославленному английскому детективу. Химик при этом использует различное отношение германия и сурьмы к нейтронам. В то время как германий пропускает мимо себя нейтроны, испытывая к ним глубокое равнодушие, сурьма жадно захватывает каждый нейтрон, попавший в ее владения. Вот почему при облучении потоком нейтронов образца германия, содержащего примесь сурьмы, преимущественно радиоактивными становятся атомы именно примеси, а не основного металла.
      Если же некоторая часть германия тоже станет радиоактивной — не беда. Период полураспада образующегося при этом искусственного радиоактивного изотопа германия немногим больше суток. Искусственный же радиоактивный изотоп сурьмы распадается наполовину почти за 100 дней. Можно поэтому выждать день-другой, пока распадется весь радиоактивный германий, и ничто уж не помешает измерить радиоактивность сурьмы.
      Вот почему при облучении нейтронами самая ничтожная примесь сурьмы к германию выдаст себя с неизбежностью. Ну, а если враг обнаружен, половина дела сделана.
      Таким образом, выявляется еще одно и, пожалуй, самое важное применение радиоактивационного анализа — его необычайная чувствительность, превосходящая все иные методы анализа. Ну, а чем обусловлена эта чувствительность, читатель знает — способность счетчиков Гейгера-Мюллера регистрировать отдельные радиоактивные атомы.
     
      * * *
     
      Только теперь можно вернуться к истории болезни и смерти Наполеона. Только теперь можно пояснить, каким образом ядерный реактор позволил выяснить обстоятельства преступления, свершенного на острове Святой Елены почти полтора века назад. Впрочем, читатель, наверное, сам уже догадался. Ну конечно, радиоактивационный анализ!
     
      * * *
     
      Если мы захотим обозреть средства, которыми пользовались ученые для расщепления атомных ядер на заре развития атомной физики, то можно будет только дивиться скудости и малоэффективное™ этого арсенала. Альфа-частица (ядро атома гелия) и протон (ядро атома водорода). Вот и все.
      Быть может, в моих словах не содержится достаточной почтительности к испытанным и верным солдатам — ветеранам ядерной физики: альфа-частице и протону. Но, полагаю, они меня извинят. Извинят, потому что сами признают свою малую эффективность.
      В самом деле, представим себе, как происходит обстрел атомных ядер этими снарядами. Вот летит нацеленная в ядро положительно заряженная альфа-частица. Путь к ядру преграждает мощный заслон электронов: вокруг каждого ядра вращаются электроны. Альфа-частица с трудом продирается через электронное облако. Каждый из электронов хищно урывает свою долю энергии движения альфа-частицы. Электроны здесь выступают хищниками поневоле, ведь они не виноваты, что их заряд противоположен заряду альфа-частицы и они поэтому притягивают снаряд, замедляя его скорость.
      Пройдя через преграду, сооруженную электронами, альфа-частица продолжает свой путь к ядру уже значительно менее резко, чем прежде. Однако самые неприятные испытания ей еще предстоят. Подлетая к ядру, альфа-частица замечает, что мишень отталкивает ее, причем тем сильнее, чем ближе снаряд подлетает к ядру. Отталкивание это может быть таким сильным, что снаряд подлетит к цели, совершенно потеряв скорость, и ядерная реакция не произойдет. Более того, снаряд может развернуться на 180°, и бедная альфа-частица полетит в обратном направлении, так и не поняв, в чем же здесь дело. Конечно же, знай она, что одноименные заряды отталкиваются, она восприняла бы случившееся как должное.
      Что и говорить, не могут быть хорошими снаряды, которые, подлетая к цели, внезапно разворачиваются и летят обратно. Не сомневаюсь, что такие снаряды смутили бы даже самого отважного артиллериста. Но физики и не думали унывать. Они сконструировали различные ускорители, в которых ядерным снарядам придавалась такая скорость, что они без заметных потерь проходили через электронное облако и с успехом преодолевали отталкивающее действие ядра.
      Здесь не место описывать эти ускорители. Читатель без труда найдет описание ускорителей в любой популярной книге, посвященной ядерной физике, а в таких книгах сегодня, к счастью, недостатка не ощущается. Уверен, что многие из читателей знакомы с принципами действия таких ускорителей, как бетатрон, синхрофазотрон и другие.
      В начале 30-х годов был найден чудесный снаряд для ядерной бомбардировки, лишенный всех недостатков, присущих альфа-частице и протону, — нейтрон. Не обладая никаким зарядом, он с полным равнодушием проходит через рой суетящихся около ядра электронов, невозмутимо приближается к ядру и так же спокойно падает на него, увеличивая его массовое число на единицу и не изменяя заряда.
      По-видимому, я все-таки не совсем верно описываю поведение нейтрона. Чтобы осуществилась ядерная реакция, нейтрон все же должен двигаться с заметной скоростью, иначе он при столкновении не останется в ядре, а отскочит от него, подобно теннисному мячику. Поэтому нейтронам тоже нужно сообщить скорость, и притом довольно значительную. Значит, и нейтроны необходимо разгонять в ускорит. . Стоп, нейтроны ведь в ускорителях не разгонишь! И это очевидно каждому: нейтроны не заряжены и поэтому не реагируют на изменения внешнего электрического поля.
      Вот почему физики должны были изыскивать иные способы ускорения нейтронов. Первый из них был найден сразу. Я бы назвал этот способ бильярдным. Не претендую, чтобы это обозначение вошло в учебники, но суть дела оно все-таки передает.
      Берут какой-либо естественный радиоактивный элемент, испускающий альфа-частицы (например, радий или полоний), и сплавляют его с бериллием — элементом, ядра атомов которого богаты нейтронами. Альфа-частицы, ударяясь о ядра бериллия (а вылетают альфа-частицы из ядра со скоростью приблизительно 15 тысяч километров в секунду — об этом уже писалось в одной из предыдущих глав), выбивают из них нейтроны, которые при этом также приобретают солидную скорость.
      Но много ли нейтронов можно получить таким способом? Очень мало. Радий — элемент редкий, полоний — и того реже. Для лабораторных экспериментов такой источник подойдет, но для промышленного получения радиоактивных изотопов, конечно же, нет.
      Вот почему так обрадовались химики появлению ядерных реакторов. При распаде каждого ядра атома урана в реакторе высвобождается несколько нейтронов. Поэтому внутренний объем реактора пронизан нейтронами. Даже в небольших по размеру реакторах через квадратный сантиметр проходят за секунду десятки миллиардов нейтронов.
      Достаточно поместить в реактор какой-либо элемент, как в большинстве случаев образуется искусственный радиоактивный изотоп этого элемента. Вот почему для выяснения обстоятельств смерти Наполеона потребовалось прибегнуть к содействию ядерного реактора. Радиоактива-ционный анализ в данном случае оказался более чем уместным.
      Ведь это только так говорится: «мышьяк накапливается в волосах». О «накоплении» здесь можно вести речь лишь в том смысле, что в волосах человека, отравленного мышьяком, этого элемента больше, чем в волосах человека, не вкусившего этого сомнительного «лакомства». А всего в волосах пострадавшего мышьяка, быть может, одна миллионная доля процента, а скорее всего, еще меньше.
      Но такое малое содержание элемента — не помеха ра-диоактивационному анализу — ему доступны еще меньшие количества анализируемых элементов. Ни один из известных современной химии методов анализа в этом смысле не может составить радиоактивационному анализу даже приблизительной конкуренции.
      Заканчивая рассказ о Наполеоне, а заодно о радиоакти-вационном анализе, который, как вы понимаете, в этом рассказе и является главным героем, необходимо упомянуть о том, как же осуществляется этот анализ на заводах, в цехах, лабораториях. Вопрос не праздный. Ведь не станешь строить ядерный реактор на каждом заводе!
      Но, к счастью, в этом нет необходимости. Потому что недавно (сравнительно, конечно) появился новый, третий метод добычи нейтронов. Это особые лампы, заполненные тритием — сверхтяжелым изотопом водорода с массовым числом 3. Понятно, что в ядрах трития имеется явный избыток нейтронов (ядро атома водорода вообще состоит из одного протона; в тяжелом водороде — дейтерии — на каждый протон приходится по одному нейтрону, а в тритии на один протон — по два нейтрона). Вот почему, если разогнать ион трития в магнитном поле, а затем направить его на какую-либо преграду, то при последующем соударении из трития, как семечки из спелого арбуза, брызнут нейтроны.
      Тритиевые лампы невелики, а главное, недороги и просты в обращении, а для широкого распространения их в промышленности — это обстоятельство немаловажное.
      От выявления причин смерти Наполеона до анализа полупроводников — таков диапазон применения радиоак-тивационного анализа. Удивительно? Ничуть. Уверен, что очень скоро этот сверхчувствительный метод анализа раскроет нам куда более диковинные вещи.
     
      * * *
     
      Меченые атомы — об этом можно написать отдельную книгу. Собственно, такие книги уже написаны. И не одна, а несколько десятков. Очень жаль, что я не могу отослать читателей к этим книгам: все они адресованы специалистам. Но и из того малого, что я сейчас расскажу, станет очевидным, что с приходом меченых атомов наука обогатилась мощнейшим средством исследования.
     
      * * *
     
      Пожилые профессора, понаторевшие во всякого рода заседаниях и дискуссиях, знали: если начинается спор о реакции этерификации, можно уходить. Вот почему, когда после очередного научного доклада кто-нибудь из сотрудников произносил сакраментальное выражение «механизм реакции этерификации», добрая половина аудитории покидала свои места и направлялась к выходу. При этом на лицах выходящих было написано: «И охота же людям терять время попусту!»
      Да, пожилые профессора были умудрены жизненным опытом. Они знали, что вот эти самые молодые люди, которые спорят сейчас у доски, невежливо выхватывая друг у друга мел, разойдутся часа через три охрипнувшие. А решение вопроса так и останется за семью замками. Добро бы еще за семью! С семью замками можно справиться: к иным подобрать ключ, к другим — отмычки, третьи и вовсе сломать. А здесь этих замков штук сто — не меньше. А то и все тысячу. Нет, уж лучше держаться подальше от этой реакции этерификации.
      Самым обидным было, что скептики оказывались неизменно правыми. Спустя три часа участники очередной дискуссии расходились злые. Злые на оппонентов, на самих себя, на природу, которая, казалось, не оставила ни
      одной, даже самой ничтожной лазейки, чтобы разобраться в механизме реакции этерификации.
      И если бы тайна была как тайна. Скажем, как Тунгусский метеорит, каналы на Марсе или чудовище в шотландском озере Лох-Несс. Так нет же, реакция, подобная тысяче своих подруг. И все-таки загадочная.
      Тут придется от полунамеков перейти к существу дела. Придется написать химическую реакцию. Даже две. А читатель пусть поразмыслит над этими уравнениями. Потому что это все-таки научно-популярная книга, а не «Похождения Нила Кручинина».
      Вот она, эта реакция этерификации. Собственно, реакций этерификации может быть великое множество. Взаимодействия любого спирта с любой кислотой — реакция этерификации. Ну, например, метилового спирта с уксусной кислотой:
      СН8ОН + НООССНз = СН3ООССН3 + Н20.
      Вот и вся реакция. Взаимодействует спирт с кислотой, образуется эфир и вода. Просто? Как смотреть. Внешне оно как будто бы и просто. А если посмотреть поглубже, то!..
      Если посмотреть поглубже, то оказывается, что реакция этерификации может идти двумя путями:
      Первый:
      СНз!ОН + Н;ООССНв = СНаООССНз + Н20.
      Второй:
      СНзО|н + НО|ОССН3 = СНзООССНз + Н,0.
      Кто говорит, что разницы нет? Разница есть, и большая. Если этерификация идет первым путем, кислород в образующейся в результате реакции воде произошел из спирта. Если же реакция идет по второй схеме, кислород, который сейчас находится в воде, раньше был не в спирте, а в кислоте.
      Прошу поверить мне на слово, что для химиков это различие было преисполнено глубокого смысла. Потому что многие важные, очень важные проблемы теоретической химии решались совершенно по-разному в зависимости от того, какая из этих двух схем верна.
      Но вот какая именно справедлива — этого никто не мог сказать.
      В самом деле, как определить, где находился прежде кислород воды — в спирте или в кислоте. Ведь кислород что в спирте, что в кислоте одинаков. Один и тот же порядковый номер, одно и то же число абсолютно одинаковых электронов на абсолютно тождественных орбитах.
      Теперь понятно, почему хрипли в безнадежных спорах химики, тратя попусту мел и время? Теперь понятно, почему сокрушенно машут рукой пожилые профессора, пробираясь к выходу? Пойдем за ними и мы. Чего нам терять время с этими чудаками!
      Впрочем, задержимся на некоторое время. Может быть, что-то придумаем?
      Вспомнилось мне одно незначительное событие, о котором все-таки уместно здесь рассказать.
      Я разыскивал квартиру своего приятеля, который стал новоселом в новом доме на Юго-Западе Москвы. Дом найти оказалось делом нетрудным. Да и чего там трудного: микрорайон такой-то, квартал такой-то, улица такая-то, дом 28-а, корпус Б, секция 4, квартира 18. Коротко и ясно. Нашел я микрорайон, квартал, улицу, дом и увидел весьма загадочную картинку. Собственно, это была не картинка, а очень много картинок. И были на них изображены не загадочные, а вполне конкретные вещи. Висели эти картинки над каждым из 24 подъездов этого дома и изображали животных (слона, тигра, гуся и муху), растения (подсолнух, василек и еще что-то), графин с рюмками, глобус. Над последним, 24-м подъездом висел вырванный из атласа доисторических животных саблезубый тигр.
      — Что это за галерея у вас? — поинтересовался я у старушки, которая пристально следила за своим внуком, возводящим песчаный небоскреб.
      — Это еще какая? — охотно откликнулась бабка. — Вот эта, что ли?.. Так это, милый, для детей понавесили. Для них. Посуди сам: выйдет на двор поиграть, надо ему, сердечному, быстро домой бежать поесть аль по скорой надобности, а куда ему податься, он и не знает. Все подъезды, как маковые росинки, на одно лицо. Читать же оно, дите, не научено. Вот мы и развесили. Теперь детям раздолье. Все известно: кому груша, кому сирень,
      а кому вон то страшилище. Сколько прошу: смените, все не соберутся. А мне что? Я не с двадцать четвертого, а с тринадцатого подъезда. С тринадцатого, понимаешь? А ведь не хотела в тринадцатый ехать, число, вишь, неподходящее. .
      Но тут я, поблагодарив старушку, распрощался с ней и пошел к своему другу.
      История, конечно, поучительная. Если хитроумные жильцы сумели пометить совершенно одинаковые подъезды, неужели химики уступят им в смекалке?!
      Сокрушался я зря. Химики придумали, как пометить совершенно одинаковые атомы. И сделали это, кстати, с неменьшим успехом, чем находчивые жильцы дома 28-а.
      Вот два изотопа одного и того же элемента. Раз один и тот же элемент — значит, один и тот же заряд ядра атома, следовательно, одинаковое количество протонов (различно у них количество нейтронов — вот почему изотопы имеют разный атомный вес). Одинаково количество протонов — одинаково и количество вращающихся вокруг ядра электронов. Именно электроны определяют химические свойства элемента. Вот почему изотопы одного и того же элемента, различаясь по физическим свойствам, неразличимы в химическом отношении. Это решает все.
      Решало это все и в нашем примере. Поступили очень просто. Для реакции этерификации взяли спирт, в состав которого входил не обычный кислород с атомным весом 16, а тяжелый изотоп кислорода, имеющий атомный вес 18. Изотоп этот является природным, но содержится он в качестве примеси к кислороду воздуха или воды в ничтожнейших количествах. Вот почему, до того как ввести кислород «в игру», необходимо было его прежде сконцентрировать. Как это делали, разговор особый и в данном случае для нас второстепенный.
      Была проведена реакция. Затем разделили образовавшиеся в результате реакции уксуснометиловый эфир и воду и определили, в каком из этих соединений находится тяжелый кислород. Оказалось, что в эфире. Этого было достаточно. Даже более чем достаточно.
      То, что не могло быть решено часами громких споров, то, чему не могли помочь многодневные размышления, размышления мучительные и безысходные, когда во рту горько от выкуренных за ночь сигарет, а на душе от сознания, что дело не продвинулось ни на йоту, — все это решил изотоп кислорода.
      Оказывается, реакция идет по второму из предположенных вариантов. В самом деле, только этот вариант приводит к появлению в эфире тяжелого кислорода, который прежде содержался в спирте.
     
      * * *
     
      Просто? Еще бы! Но не прост был путь к открытию изотопии. А возможность выделения, концентрирования изотопов далась ученым еще с большим трудом. Вот почему не надо забывать, что истинными авторами разнообразных изотопных методов являются те исследователи, которые разработали методы получения стабильных и радиоактивных изотопов. Именно благодаря им вошел в современную науку и стал одним из ее самых мощных орудий метод меченых атомов, пример применения которого только что был изложен и о котором пойдет речь дальше.
     
      * * *
     
      Вот молекула йода: h. А это какое-нибудь соединение йода — скажем, йодистый калий: KJ. Спрашивается, может ли атом йода из молекулы J2 переходить в молекулу J2, в то время как атом того же йода из йодистого калия будет перемещаться в молекулу J2? Проблема эта для химиков представляет очень большой интерес. Но вот как решить ее?
      Предположим, что молекулы J2 и KJ обмениваются атомами йода. Скажется ли это на свойствах смеси? Не надо быть поседевшим в научных трудах профессором, чтобы ответить на этот вопрос отрицательно.
      В самом деле. Вот смесь J2 и KJ. Происходит в ней обмен или нет, смесь все равно останется той же самой, с точио такими же свойствами. Удивительного в этом ничего нет. Вот если бы при обмене свойства смеси изменялись, это было бы удивительно. А как же может быть иначе? Соединен ли калий со «своим» атомом йода или с тем атомом, который прежде входил в состав молекулы
      Понятно теперь, что ни один самый изощреннейший метод физического или химического эксперимента здесь не поможет. А вот с помощью искусственного радиоактивного изотопа йода ответ на поставленный вопрос можно получить за полчаса не очень напряженной работы. Как проводить опыт, J2, какая ему разница: ведь два атома одного и того же элемента абсолютно неразличимы. То же можно сказать о молекуле J2.
      очевидно. Для этого надо взять молекулярный йод, меченный радиоактивным йодом, и смешать его с обычным йодистым калием. Потом смесь снова разделяют на отдельные соединения (для этого можно смесь нагреть — тогда легко улетучивается молекулярный йод).
      Опыт показал, что достаточно хотя бы на несколько секунд смешать йод и йодистый калий, чтобы между ними полностью прошла реакция обмена, которая с помощью значков-меток, обозначающих радиоактивные атомы, запишется вот так:
      Изотопы — меченые атомы — открыли для химиков новый обширный мир обменных реакций. О существовании этого мира химики раньше могли лишь догадываться. Но дороги в него не было и быть, как теперь понятно, не могло. Зато разработка методов получения и концентрирования искусственных радиоактивных изотопов стала отлично вымощенной дорогой в мир обменных реакций, — дорогой, на которой путника ожидают комфорт и радушие, а главное, неожиданные и всегда важные открытия.
      Повторяю еще раз: одно перечисление тех областей, где находят применение меченые атомы, заняло бы несколько страниц этой книги. Поэтому, конечно, не приходится предполагать, что нам удастся рассказать о всех них. Но о том, как меченые атомы помогают исследовать явления диффузии, не рассказать нельзя.
      Слово «диффузия» выглядит очень учено. Но явление это в практике, в быту встречается на каждом шагу. Открыли в одном углу комнаты флакон духов, а через несколько секунд их запах ощущается в противоположном углу — это диффузия: молекулы душистого вещества сами собой просочились через молекулы воздуха и достигли вашего носа.
      Пустите в воду каплю чернил. Спустя некоторое время даже без перемешивания вода станет одинаково синей. Вследствие диффузии молекулы красителя равномерно распределились по всему объему воды.
      Плотно прижмите друг к другу два металлических слитка — скажем, из золота и серебра. Если полгода спустя исследовать поверхности, которыми эти слитки были прижаты друг к другу, то окажется, что в слиток серебра проникли атомы золота, а в слиток золота — атомы серебра. Это тоже диффузия.
      Конечно, с диффузией сталкивались все. Но, быть может, подобно мольеровскому герою, который был страшно удивлен, узнав, что всю жизнь говорил прозой, не знали, как это называется.
      Не будем сейчас говорить о том, легко или трудно изучать диффузию. Во всяком случае, современная аналитическая химия позволяет без труда установить, появилась ли в золоте примесь серебра, которой там прежде не было, и проникли ли в серебро частицы золота.
      Но если поставить вопрос таким образом: происходит ли явление диффузии какого-либо вещества «в самого себя»? Не фокус обнаружить диффузию золота в серебро или серебра в золото. А вот если приставить друг к другу два золотых слитка, то будут ли атомы золота из слитка № 1 проникать в слиток № 2, а из слитка № 2 — в № 1?
      Вопрос совсем не праздный. Существует ли явление самодиффузии (так оно и называется)? Это интересовало очень многих физиков и химиков. Но, так же как и в случае обменных реакций, прежде не существовало никаких, абсолютно никаких методов, с помощью кото-
      рых можно было бы доказать или опровергнуть существование самодиффузии.
      Не буду рассказывать о спорах вокруг этой проблемы. Читатель уже привык к тому, что ответ ни на один научный вопрос не рождается легко. Были споры и здесь. И очень даже ожесточенные. Одна сторона утверждала, что самодиффузия должна происходить, потому что, дескать, какая разница: сращиваем мы поверхности двух различных металлов или разных. И тут и там атомы движутся. А раз так — самодиффузия должна протекать. Убедительно? Убедительно.
      Но оппоненты не менее резонно возражали им: если вы соедините два сосуда с одинаковым уровнем жидкости, в них будет перетекать жидкость из одного сосуда в другой? Нет. Если вы соедините два заряженных тела с одинаковыми потенциалами, возникнет ли в такой цепи ток? Нет. Так почему же должны переходить атомы из одного объема какого-либо вещества в другой объем этого же вещества?
      Поверьте, что споры велись с куда более обстоятельной аргументацией, в которой фигурировали многоэтажные формулы и такие замысловатые термины, смысл которых я не взялся бы расшифровывать здесь. Но ученые выражения ничуть не помогли сторонам найти истину. И нет ни малейшего сомнения, что эта дискуссия продолжалась бы по сегодняшний день, что морями чернил были бы исписаны Эльбрусы бумаги, но проблема была бы там же, где тот день, когда родился вопрос: а протекает ли самодиффузия? Да, это было бы именно так, не появись возможность использовать радиоактивные изотопы.
      Думаю, не стоит пояснять, каким именно образом оказалось возможным применить здесь радиоизотопы. Понятно и так. Взяли два бруска, изготовленных из одного и того же металла: один обычный, а второй — с примесью радиоактивного изотопа. Спустя некоторое время в нерадиоактивном бруске были обнаружены радиоактивные атомы. Всё. Больше ничего не надо для решения вопроса о самодиффузии. Есть вопросы?.. Нет? Ну, так пошли дальше.
      — Стоп! — скажут иные из читателей. — Есть вопросы. Вводили вы в проблему самодиффузии почти целую страницу. Пространно рассказывали о спорах, которые велись вокруг этой проблемы, а как дошло дело до рассказа о том, как именно решена была эта проблема, так написали две строчки — и все!
      А чего же больше? Ведь в том и преимущество метода меченых атомов, что они позволяют за несколько часов решить ту проблему, разгадка которой искалась порой десятилетиями.
     
      * * *
     
      Моя дочка, солидная ученица первого класса, когда я пытаюсь втолковать, что было время, когда люди обходились без телевизоров и даже — страшно подумать! — без радио, весело смеется: дескать,
      охота отцу рассказывать небылицы. Скажет такое: без телевизоров! Не понимает этого моя Лена. Не понимает, и все!
      Сегодня химики не могут представить свое существование без метода меченых атомов. Как они могли бы определять механизмы химических реакций? Как можно было бы изучать реакции обмена? Самодиф-фузию? И еще десятки других вещей, без которых сейчас химия не может называться химией.
      Нет, в самом деле, как могли химики раньше обходиться без метода меченых атомов. Я, например, этого не понимаю. Не понимаю, и все!
     
      * * *
     
      Стоит ли доказывать, что растворимость веществ в воде является их важнейшей характеристикой. Думаю, что здесь пояснения излишни. Да и как иначе, если на последней странице школьных тетрадей печатают либо таблицу умножения — для младших школьников, либо таблицу растворимости — для тех, кто постарше и уже начал изучать химию.
      Правда, в школе не особенно углубляются в проблемы растворимости. Стоит в таблице « + », значит, все в порядке — вещество растворяется; « — » — вещество не растворяется.
      Но на первой же лекции по химии в институте студент-первокурсник слышит от профессора, что, оказывается, совершенно нерастворимых веществ нет. Есть вещества, которые растворяются хорошо, есть растворимые похуже, совсем плохо, очень плохо, очень-очень плохо, ничтожно, крайне ничтожно, исчезающе мало.
      Не надо быть специалистом, чтобы догадаться: химикам эти полулирические определения («мало», «плохо», «очень плохо») ни к чему. Химикам нужны точные числа. Необходимо знать, сколько именно. Число нужно знать, число!
      Вот почему в любом справочнике химика одной из первых следует таблица растворимости. По внешнему виду таблица как таблица. Слева — колонка с формулами соединений, справа — значения растворимостей. Но если разобраться поглубже, то...
      Вот хотя бы всем известное своей нерастворимостью вещество — сернокислый барий (помните, по учебнику химии, осадок этого соединения немедленно выпадает, если слить растворы хлористого бария и серной кислоты). Действительно, в таблице написано, что растворимость этого вещества составляет двадцать пять десятитысячных долей грамма в литре воды. Мало? Не говорите так, потому что сейчас мы подберем примеры повыразительнее.
      Гидроокись цинка — растворимость в литре воды 3 10~7 грамма (три десятимиллионных доли грамма). Предел? Ничуть. Сульфид свинца — растворимость 10 ~15 грамма в литре. Сульфид меди — 10 ~27 грамма. Сульфид ртути — 10 ~19 грамма.
      Возьмем сравнительно неплохо растворимое из перечисленных веществ — гидроокись цинка. Представьте себе, что вы химик и что перед вами поставили задачу определить растворимость этого вещества. Как определяют растворимость? Известно как: берут какой-либо объем раствора и упаривают его досуха, а оставшийся твердый осадок взвешивают.
      Значит, можно взять литр раствора гидроокиси цинка,
      упарить его досуха, и... ничего не получится. Потому что образовавшийся осадок заметить будет невозможно: три десятимиллионных доли грамма не разглядишь даже в самый сильный микроскоп и, уж конечно, не взвесишь ни на каких весах.
      Следовательно, надо взять раствора побольше: литров этак десять. Что же, попробуйте взять 10 литров. При этом вы получите сухого остатка три миллионных доли грамма — в 10 раз больше, чем при работе с литром раствора, а по сути такой же пшик, как и прежде.
      Очевидно, придется брать 100 литров раствора. Это уже выходит солидная бочка. Но, упаривая досуха эту бочку, мы получим всего несколько стотысячных долей грамма. Такую малость тоже не взвесить. Да, плохи дела химиков! Приходится манипулировать с тысячами литров. Это уже внушительная цистерна. И, только испарив всю воду, можно будет получить... три десятитысячных доли грамма осадка — величину, которую, хотя и не очень уверенно, смогут зафиксировать аналитические весы.
      Читатель, наверное, совсем опечалился, представив себе и впрямь невеселую картину: кипит посредине институтского двора котел, мечутся между громадной цистерной и котлом озабоченные химики, таща ведра, наполненные исследуемым раствором. Идет пар из котла, идет пар от вконец замотавшихся ученых. Грустно, очень грустно. И все это для того, чтобы узнать, какова растворимость плохо растворимого соединения.
      Могу успокоить читателя. Конечно, ничего подобного в действительности не происходит. Хотя значение растворимости для химиков такая важная величина, что они не остановились бы перед тем, чтобы упарить и озеро раствора, — к этой операции они не прибегают. Да и понятно, наконец, что в 1000 литрах примесей посторонних веществ гораздо больше, чем тех несчастных трех десятитысячных грамма гидроокиси цинка, которые там растворены. Этот «фон» забил бы исследуемое вещество. И вышло бы, что потрачено напрасно время, труд и... дрова.
      Не стану рассказывать, как выходили из положения химики тогда, когда они еще не имели возможности поль-
      зоваться радиоактивными изотопами. Впрочем, выходом это вряд ли можно было назвать. Конечно, можно из Москвы во Владивосток добираться пешком. Но «ТУ-114» все-таки удобнее.
      При определении растворимости радиоактивные изотопы в сравнении с прочими методами то же, что пешеход в сравнении с реактивным лайнером. Судите сами.
      К веществу, растворимость которого хотят определить, примешивают немного радиоактивного индикатора. Так, к гидроокиси цинка можно подмешать немного гидроокиси, образованной искусственным радиоактивным изотопом цинка. «Немного» здесь говорится не из-за пренебрежительной приблизительности. Здесь радиоактивного цинка и впрямь немного: миллионов в десять меньше, чем стабильного изотопа.
      После этого определение растворимости становится легким и во всех отношениях приятным делом. Осадок, меченный радиоактивным цинком, взбалтывают в определенном количестве воды до тех пор, пока не получат насыщенный раствор гидроокиси (не будем забывать, что этот насыщенный раствор содержит всего 3 10~7 грамма вещества в литре). При растворении гидроокиси цинка в раствор перейдут как молекулы, содержащие стабильный цинк, так и молекулы с радиоактивным изотопом. Ничего, что вторых в растворе будет гораздо меньше, чем первых. Для чувствительных счетчиков Гейгера-Мюллера это не помеха.
      В самом деле, 3*10 7 — это 3-10~9 доля грамм-молекулы Zn(OH)2 (молекулярный вес этого вещества можно округленно принять равным 100). Чтобы узнать, из какого количества молекул состоят эти три миллиардных доли грамм-молекулы, надо помножить это число на число Авогадро (6-1023). Таким образом, в литре насыщенного раствора гидроокиси цинка раствора плавает 1,8 1015 — почти два миллиона миллиардов молекул. Если радиоактивных атомов будет в растворе даже в 10 миллионов раз меньше, то тоже выходит более чем внушительное число: 1,8 105 (1,8 1015: 101 °) — 180 тысяч. Распадаются они, конечно, не все сразу. Но если даже одновременно распадается 20 или 30 атомов, то и это более чем достаточно для счетчика Гейгера-Мюллера, который
      и один распадающийся атом зафиксирует с полной определенностью.
      Если знать соотношение, в котором примешали к обычному цинку цинк радиоактивный, то, определяя радиоактивность раствора, можно без труда рассчитать содержание всего цинка в растворе. Ну, а вычислить отсюда растворимость гидроокиси — дело одной минуты. Вот и все. Как говорится, и рад бы рассказывать дольше, да нечего. Радиоактивность и здесь упростила все до предела.
      Но коль скоро мы завели речь об определении малых количеств, надо будет рассказать еще об одной важной роли меченых атомов.
      Соберите в одном зале приглашенных наудачу 100 химиков и спросите их, что они предпочитают: приступить к разделению смеси соединений ниобия и тантала или отправиться сейчас на товарную станцию целую ночь таскать мешки с цементом. Можете добавить, что станционный транспортер испорчен, половина мешков дырявые и что вообще ожидается проливной дождь с градом. Не сомневаюсь, что после секундной паузы из всех ста глоток вырвется дружный крик:
      — На станцию!..
      Стремление химиков скоротать ночь, таская под дождем дырявые пятипудовые мешки с цементом, мне близко и понятно. Все представляют себе, что носить мешки, когда нет подходящих условий, — занятие не из веселых. Но далеко не каждый знает, что разделение соединений двух элементов, очень похожих по свойствам, — работа куда более изнурительная.
      Я привел в качестве примера лишь одну пару: ниобий — тантал. А ведь таких близнецов в Периодической системе элементов как «алмазов в каменных пещерах» той полуденной страны, откуда прибыл индийский гость. Скандий — иттрий, цирконий — гафний, палладий — платина, все 15 редкоземельных элементов, все заурановые элементы и так далее, и так далее.
      Разумеется, для каждой из таких пар разработаны методы разделения. И конечно же, в приведенном мной сравнении есть некоторая доля преувеличения, но факт остается фактом: до сих пор приходится затрачивать уйму времени и труда, чтобы даже с помощью тех совершенных методов, которыми располагает современная химия, отделять один элемент от другого.
      Основная трудность манипуляций по разделению элементов — необходимость определять после каждой операции, какова степень разделения. Для этого проводят химический анализ получаемых продуктов разделения. Но ведь в том-то вся сложность, что химические свойства элементов-близнецов очень схожи! Поэтому и аналитические реакции их очень походят друг на друга. Вот почему приходится прибегать к различного рода сложным и изощренным методам анализа, которые отнимают очень много времени.
      Применение радиоактивных индикаторов — меченых атомов — если и не превращает операции разделения в увеселительное времяпрепровождение, то делает из этого обычную по сложности химическую работу.
      Вот как это выглядит. К той смеси соединений двух элементов-близнецов, которых предстоит разлучить, прибавляют немного соединения одного из этих элементов, но не обычного, а радиоактивного. Теперь аналитические определения заменяются измерением радиоактивности, а это во всех отношениях менее трудоемкая операция.
      В самом деле. Вот произвели несколько манипуляций со смесью и получили две фракции: одна из них соответствует соединению первого элемента, другая — второго. Но ведь необходимо решить, есть ли в первой фракции примесь второго элемента, а во второй — примесь первого. Предположим, что радиоактивной меткой был «протавро-ван» первый элемент. Тогда исследователь подносит вторую фракцию к счетчику Гейгера-Мюллера. И если эта фракция загрязнена посторонним элементом, тотчас же часто замигают лампочки и дробно затрещит стрелка: прибор сигнализирует — радиоактивность есть!
      Тогда приступают к операции разделения снова. На этот раз вторая фракция будет показывать меньшую радиоактивность. На третий раз радиоактивность будет совсем мала. И вот, наконец, на какой-то энный раз, когда мы поднесем пробу к счетчику, тот будет безмолвствовать. Всё, — это элементы разделены полностью! А коль они разделены, то рассказ об этом можно окончить.
     
      * * *
     
      С сожалением заставляю я себя заканчивать эту главу. Ведь о стольном не рассказано! Но что делать — не превращать же эту книгу в рассказ о методе меченых атомов. Есть же и другие, не менее интересные явления, связанные с радиоактивностью. Тем более, что когда-нибудь я соберусь с духом и напишу специальную книжку о меченых атомах — этом выдающемся достижении науки нашего века.
     
      * * *
     
      Глава пятая
      ТРЕТИЙ ПУТЬ
      Сегодня, в 1966 году, все то, о чем пойдет речь в этой главе, давно общепризнано и не ново. Уже — который год! — студенты слушают лекции по радиационной химии. И уже успели установиться прочные традиции подготовки к экзаменам и стабильный перечень любимых вопросов профессора. Словом, элемента новизны в радиационной химии нет никакого.
      Но в то время, когда родилась эта наука, даже самый юный из читателей книги безусловно имел уже весьма солидный школьный стаж.
      В библиотеке любого химического института на самом видном месте стоит известный каждому химику справочник Бейльштейна. Справочник этот во всех отношениях примечателен. Начать с того, что в карман его не положишь. В портфеле его тоже не унесешь. Да и в чемодан он не поместится. Еще бы! Справочник Бейлыптейна насчитывает добрую сотню томов. Причем самый тощий из этих томов уверенно тянет этак килограмма на два. А наиболее объемистый том пожилые библиотекарши никогда не рискуют снимать с полки сами — они всегда зовут кого-нибудь на помощь.
      Удивляться такому необычайному объему справочника не приходится. В нем собраны сведения о всех известных науке органических соединениях. Причем эти соединения там не только перечисляются — в справочнике описаны способы их получения, приводятся важнейшие свойства и перечень журнальных статей, где упоминается каждое из соединений.
      Не знаю, сколько соединений описано в справочнике Бейлыптейна. Кто говорит — миллион, а кто утверждает, что все три. Среди моих знакомых не нашлось ни одного, кто отважился бы пересчитать все соединения этого справочника. Сам я тоже не имел для этого свободных трехчетырех месяцев (за меньшее время, конечно, не управиться).
      Я вспомнил о справочнике Бейлыптейна вовсе не потому, что нам придется осведомляться о свойствах или способе получения какого-нибудь экзотического органического соединения. Справочник сейчас нам понадобится для совсем иных целей.
      Воспользуемся тем, что здесь описаны, хотя и очень кратко, методы получения органических соединений. И попробуем установить: сколько же способов заставлять вещества вступать в реакцию известно современной химии?
      Приготовьте тетрадь. (Какую? Решайте сами. Ведь веществ все-таки миллионы.) Отточите поострее карандаш. И снимайте с полки первый том справочника. Откройте первую страницу. Приготовились?.. Начали!
      «Смешиваем, нагреваем»... Так, значит, способ первый: нагревание.
      Страница вторая: «Сливаем и кипятим». Снова нагревание.
      Страница третья: «Предварительно растирают в ступке, а затем продолжительно прокаливают в муфельной печи»... Но ведь прокаливание — это тоже нагревание!
      Страница десятая: «Предварительно взбалтывают,
      а затем нагревают». Что за чертовщина! Неужели химики не знают ничего другого?
      Страница сотая: «Высушивают смесь веществ, а затем помещают на два часа в пламя газовой горелки». Снова нагревание!
      Страница пятисотая: «... нагреваем...»
      Страница тысячная: «... нагреваем...»
      Мы внимательно перелистали весь первый том и не обнаружили ни одного — ни одного! — какого-либо метода проведения химической реакции, кроме нагревания.
      Скажу сразу: можете перелистать или даже внимательнейшим образом прочитать остальные 99 томов, и ничего другого вы не обнаружите. Впрочем, несколько раз встретится выражение «пропускаем электрический ток». Но это будет все.
      Как видим, все необозримое многообразие соединений, известных современной химии, получено всего с помощью двух способов. Да, арсенал средств, с помощью которых химикам удается вызвать химическую реакцию, немногим богаче того, каким пользовались алхимики. Те ведь отлично знали, что нагревание — отличный способ вызвать химическую реакцию.
      Давайте выясним: почему нагревание — такой излюбленный прием химиков, почему этот несложный процесс одинаково безотказно вызывает реакцию между самыми разнообразными веществами? Причина довольно проста. При нагревании увеличивается скорость движения молекул. А раз увеличивается скорость, то увеличивается вероятность их столкновения и, главное, энергия, с которой они сталкиваются. Вот почему вещества, не желающие реагировать при обычной температуре, с повышением ее начинают вступать в реакцию.
      Электрический ток тоже существенно усилил арсенал химиков. Не буду пояснять подробно, почему электрический ток так пришелся по душе химикам. Напомню только, что химическая реакция — это передача электронов от одного вещества другому. А электрический ток не что иное, как поток электронов. Вот почему, пропуская ток через раствор какого-либо вещества, можно вызвать его превращения.
      - Ну что ж, — беспечно заметит иной читатель, — если с помощью нагревания и электрического тока удалось получить столько соединений, то следует ли сетовать на то, что способов вызывать реакцию так мало. А быть может, больше и не нужно!
      Нужно, и даже очень! В учебнике химии написано: «Реакция невозможна, если реагирующие вещества не сосуществуют в одном, пусть узком, температурном интервале». Понятно? Думаю, что не очень. Попробую растолковать яснее. Впрочем, самым лучшим объяснением, по-видимому, будет пример из практики. За примерами далеко ходить не приходится. Вот хотя бы сегодня подошла ко мне лаборантка Галя и озабоченно сказала:
      — Юрий Яковлевич, не окисляется.
      — Не может быть! — удивился я. — Должно окисляться.
      В самом деле, мы должны были окислить одно органическое соединение. Окислителем была выбрана концентрированная азотная кислота — вещество, которое очень охотно отдает свой кислород. Почему же не идет реакция окисления?
      Даю совет, который на моем месте, так же не задумываясь, дал бы любой другой химик:
      — Нагрейте.
      Через 15 минут Галя явилась снова:
      — Опять ничего не выходит.
      — Сильнее нагрейте!
      Еще через 15 минут:
      — А вот теперь уже наверняка ничего не выйдет!
      — ???
      — Вся азотная кислота улетучилась.
      М-да... Положение действительно неважное. Азотная кислота кипит при 86 градусах. Эта температура мала для того, чтобы заставить прореагировать наши вещества. Понятно теперь, что такое «сосуществование в одном температурном интервале». Не всегда выходит в химии это «сосуществование». А раз так, то не выходит и реакция.
      Тот случай, о котором я рассказал, довольно легкий. Мы справились с нашей реакцией, запаяв смесь веществ в стеклянную ампулу. Теперь можно было смесь нагревать до значительно более высокой температуры.
      Но бывают случаи гораздо более сложные и гораздо более ответственные. Например, крекинг нефти.
      Нефть — это смесь разнообразных углеводородов (соединений углерода с водородом). Соединения, образующие нефть, содержат самое различное количество атомов углерода. Однако хорошим горючим для двигателей внутреннего сгорания являются лишь те углеводороды, цепочка атомов углерода которых коротка — 8 — 10 атомов.
      Задачей процесса крекинга нефти является превращение длинных углеводородных молекул в короткие. Для этого нефть нагревают до сравнительно высоких температур, одновременно подвергая действию высокого давления. При этом цепочки рвутся, а образовавшиеся осколки как раз и являются отличным горючим.
      Все было бы хорошо, если бы значительная часть нефти при нагревании не окислялась, превращаясь в густую темную массу, непригодную, конечно, к использованию ее в качестве горючего. Но что поделаешь! Не виноваты же химики, что нефть осмоляется при условиях крекинга! Винить природу? Можете ругать ее сколько угодно, но от этого потери нефти при крекинге не станут меньше.
      Нетрудно насобирать еще сотню-другую примеров, когда химики — в лаборатории ли, на заводе ли — прибегают к нагреванию скрепя сердце. Нагревание калечит исходные вещества, ухудшает свойства продукта реакции, приводит к образованию побочных и вредных для данного процесса соединений, но делать нечего. Нечего, и все!
      Есть еще одна причина, по которой химики не очень ласково смотрят на процесс нагревания. Причина эта настолько серьезна, что оборачивается важнейшей проблемой химической промышленности.
      Каждый сколько-нибудь значительный химический завод опутан густой сетью железнодорожных путей. Круглосуточно в ворота завода вкатывают десятки длиннющих эшелонов товарняка. Но вот что примечательно: на каждый вагон сырья для производства приходится три вагона каменного угля, не меньше. Вагоны с сырьем по внутренней железнодорожной ветке направятся по цехам, а уголь сгрузят около центральной котельной завода.
      Любое химическое производство — это прежде всего расход тепла. Тепло необходимо для того, чтобы очистить вещества, вступающие в химическую реакцию. Тепло необходимо и для того, чтобы началась сама реакция. Тепло необходимо для выделения продукта реакции, для его очистки и еще для десятков других процессов, из которых состоит современное химическое производство.
      Все эти калории, которые поглощает каждый промежуточный процесс химического производства, складываясь, дают очень внушительное число. Впрочем, можно привести один, только один, пример. В США, где химическая индустрия развита весьма значительно, 60 процентов всей вырабатываемой в стране электроэнергии идет на химию. Больше половины! Спустя 10 — 15 лет СССР догонит, а по ряду отраслей химической промышленности перегонит США. Что же, тогда энергетики в нашей стране будут в основном работать на химию?
      Не думаю. Потому что через 10 — 15 лет электростанции вычеркнут многие химические заводы из списка своих абонентов. Может быть, я немного преувеличил. Но что-то в этом роде произойдет.
     
      * * *
     
      В истории науки можно найти немало примеров, когда физика и химия приходили друг другу на помощь. Но то, о чем сейчас пойдет речь, — самый яркий из примеров сотрудничества за всю историю дружбы этих наук.
     
      * * *
     
      Открывая Всесоюзное совещание по радиационной химии, виднейший советский ученый, академик А. П. Виноградов сказал:
      — Современная эксплуатация ядерных реакторов является варварским способом использования энергии атома. И облагородить этот способ дано лишь нам, химикам. Вот почему энергетика будущего в наших с вами руках, товарищи...
      Хотя с того времени прошло лет пять, я очень хорошо помню, какой вихрь недоуменных вопросов пронесся у меня в голове:
      «Ядерные реакторы — варварский способ?! Одно из самых крупных достижений современной науки академик
      А. П. Виноградов называет варварским способом использования атомной энергии? Почему это мы, химики, должны отвечать за энергетику будущего? До сих пор я полагал, что это дело специалистов в области электричества, турбиностроителей, физиков, наконец, но никак не химиков. Непонятно, совсем непонятно...»
      Если меня сегодня что-нибудь и удивляет, так это лишь то, как я мог не понять тогда академика А. П. Виноградова. Сегодня высказывание этого ученого, удивившего тогда, кстати, не меня одного, стало рядовым, но тем не менее важнейшим лозунгом всех химиков, а связанных с радиоактивностью — в особенности.
      Атомная энергетика в 1966 году — это уже будни науки. Мы гордимся тем, что в нашей стране создана первая в мире электростанция, работающая на атомной энергии. Мы любуемся красавцем ледоколом «Ленин». Но не удивляемся этим достижениям. Они стали привычными, очень привычными.
      Впрочем, если вы решите поговорить об энергетическом использовании ядерных реакторов с каким-либо спе-циалистом-физиком, то увидите, как при первом же вопросе по лицу вашего собеседника промелькнет очень сложная гамма чувств, среди которых основными будут гордость и... горечь. Гордость — за выдающиеся достижения современной физики, поставившие эту науку во главе естествознания XX века, а горечь...
      Горечь появляется тогда, когда физики подсчитывают, какая доля энергии урана, распавшегося в ядерном реакторе, используется энергетиками. Окончательный результат обычно приводит их в глубокое уныние. Да и то сказать: кого не огорчит коэффициент полезного действия, равный 0,2 — 0,3? Оказывается, энергетики используют меньше одной трети энергии, которая высвобождается при распаде ядер урана в реакторе.
      Настало время подробнее поговорить о том, что же все-таки такое ядерный реактор, о котором мы несколько раз вспоминали на страницах этой книги. Не сомневаюсь, что о реакторах слышали все. Но вот с принципами их работы знакомился не каждый.
      Основа реактора — стержни, сделанные из металлического урана, того самого урана, ядра атомов которого и должны распадаться в реакторе. Когда в ядро атома ура-
      на попадает нейтрон, ядро немедленно раскалывается на несколько частей. Ведь уран тяжелый элемент, и поэтому его «рыхлые» ядра особенно неустойчивы. При распаде обязательно высвобождается несколько нейтронов, которые попадают в ядра соседних атомов. Те распадаются и, в свою очередь, выбрасывают каждый по нескольку нейтронов.
      Так происходит в ядерном реакторе реакция, которую очень образно назвали цепной. Чтобы цепная реакция не пошла лавинообразно, что привело бы к неизбежному взрыву, необходимо часть нейтронов, высвобождающихся при распаде, задерживать. Эту задачу выполняют различные вещества, которые охотно поглощают нейтроны.
      Вот почему скорость протекания ядерной реакции в реакторе можно регулировать. Погружены урановые стержни в поглотитель нейтронов — цепная реакция не идет, реактор бездействует. Чем больше вынимают стержни из поглотителя, тем интенсивнее происходит реакция.
      Регулировка высоты стержней в реакторе полностью автоматизирована. Счетчики нейтронов ежесекундно посылают сведения о том, сколько нейтронов высвобождается в данный момент. Как только нейтронов в реакторе появляется больше, чем нужно, автоматические регуляторы погружают поглотители поглубже в реактор. Если счетчики сигнализируют: нейтронов мало, цепная реакция распада атомов урана может угаснуть, — регуляторы поднимают стержни.
      Осколки, образующиеся при распаде ядер урана, разлетаются в разные стороны с громадной энергией. Они врезаются в окружающее вещество и движутся там с такой скоростью, что нагревают его за короткое время до очень высокой температуры. Вот почему реактор необходимо беспрестанно охлаждать. Иначе... Впрочем, лучше не думать о том, что было бы иначе...
      Для охлаждения через реактор пропускают различные жидкости, которые омывают массу реактора и уносят с собой избыточное тепло. Чаще всего такой жидкостью является сплав металлов натрия и калия. Почему не вода? Вода обладает очень малой теплоемкостью, и поэтому килограмм ее уносил бы с собой тепла гораздо меньше, чем килограмм натрийкалиевого сплава.
      Этот металлический сплав выходит из реактора нагретым до очень высокой температуры — такой, что вода, соприкасаясь с ним (через стенки труб, конечно, потому что и натрий и калий бурно взаимодействуют с водой), сразу же превращается в пар, находящийся под солидным давлением.
      Вот я рассказал не только о принципе действия реактора, но и о том, как организовано его энергетическое использование. Пар направляется на турбины, которые уже могут выполнять положенную им работу: вертеть генераторы, вырабатывать ток, двигать атомоход «Ленин» и вообще делать все то, что положено делать пару, который служит людям вот уже более двух веков.
      Оказывается, из всей энергии, выделяющейся в ядер-ном реакторе при делении ядер урана, используется лишь та ее часть, которая превращается в тепло при разлете ядерных осколков и при радиоактивном распаде этих осколков. Неудивительно, что эта часть энергии составляет лишь долю от величины всей высвобождающейся энергии. Остальная энергия проявляется в радиоактивности образовавшихся осколков.
      Когда уран в реакторе в значительной степени распался, стержни заменяют новыми. А старые стержни выбрасывают? Как бы не так! Старые стержни отправляют на заводы, где приступают к тщательнейшей их обработке. Химикам здесь есть над чем потрудиться! Ведь осколки, образующиеся при распаде ядер урана, — не что иное, как самые разнообразные элементы Периодической системы.
      Но вот что примечательно — все эти элементы являются радиоактивными. Причина радиоактивности? Ведь именно в этих осколках сосредоточена основная энергия распада ядер урана. Стремясь освободиться от этой избыточной для них энергии, ядра образовавшихся из урана элементов выбрасывают кто электрон, кто одну или несколько гамма-частиц.
      Тут надо заметить, что в отходах ядерных реакторов, в урановом шлаке, содержатся искусственные радиоактивные изотопы почти всех химических элементов. Вот почему, если еще лет 20 назад искусственный радиоактивный изотоп какого-либо элемента был доступен — да и то не всегда — единичным лабораториям на всем земном
      шаре, то сегодня мы каждому студенту-химику при выполнении им практических работ предлагаем разнообразный набор искусственных радиоактивных элементов.
      Понятно теперь, что так печалило физиков? Для печали у них были тем более веские основания, что они попросту не знали, что делать с таким количеством радиоактивных изотопов, которые накапливаются в реакторах. А радиоактивность эта действительно была громадной. Ведь достаточно даже не очень большому реактору проработать сутки, там накопится такое количество продуктов распада урана, которое по своей радиоактивности будет в десятки раз превышать радиоактивность элементов, выделенных во всех лабораториях и заводах мира со времени открытия радиоактивности до того времени, когда был сконструирован первый реактор (1942).
      Сегодня количество ядерных реакторов, построенных на земном шаре, более чем солидно. Количество их непрерывно увеличивается. В 1980 году во всех странах будет большое число ядерных реакторов, каждый из которых будет давать радиоактивные отходы.
      Вот почему уже почти 20 лет со страниц газет не сходит выражение «радиоактивные отходы». Сотни ученых в десятках стран ломали голову над тем, что же делать с радиоактивными отходами, которые непрерывно и во все возрастающем количестве вырабатывают ядерные реакторы.
      Чего только не предлагали!
      Закапывать в глубокие бетонные ямы. И закапывали.
      Захоронять в заброшенных шахтах. И захороняли.
      Топить в глубоких океанских впадинах. И топили.
      Запускать в ракетах в межпланетное пространство.
      И... Нет, пока еще не запускали. Но не потому, что считают такой способ избавления от шлака дорогим. Попросту боятся, что при запуске ракеты может случиться какая-нибудь неприятность и опасный шлак развеется в атмосфере.
      Конечно, джинна, выпущенного из бутылки, можно было легко загнать обратно. Можно было остановить ядерные реакторы, и тогда бы не было никаких отходов. Но это, конечно, никого не устраивало...
     
      * * *
     
      Итак, физики грустят из-за того, что в ядерных реакторах пропадает много энергии. Химикам, в общем, тоже не очень сладко: имеющиеся в их распоряжении способы проведения химических реакций их не устраивают. Положение очень плохое. Хуже некуда...
      Так ли в самом деле? Не сгущает ли автор краски. Конечно, сгущает. И притом очень сильно.
     
      * * *
     
      Если вы неробкого десятка и если не очень дорожите своей жизнью, возьмите большой стеклянный резервуар, литров этак на тридцать, заполните его смесью, состоящей из равных объемов водорода и хлора, посмотрите, нет ли кого-нибудь поблизости, и выставьте этот резервуар на свет. Не могу обещать, что ваш резервуар превратится в пыль, но то, что стеклянных осколков будет не меньше тысячи, — в этом можно не сомневаться. Потому что стоит смесь водорода и хлора на одно мгновение облучить светом, как тотчас же раздастся взрыв: эти газы мгновенно соединяются друг с другом, образуя хлористый водород.
      Но если операцию смешивания водорода и хлора производить в темноте, то здесь может оставаться спокойным даже самый трусливый человек — взрыва не произойдет.
      Реакция водорода с хлором не единственный пример реакций, протекающих под действием света. Любой химик сможет бойко перечислить ряд таких реакций: разложение йодистого водорода, образование ядовитого газа фосгена, хлорирование толуола, взаимодействие метана с хлором. Но потом ваш собеседник замолчит, и сколько бы вы ни просили его назвать еще несколько примеров
      действия света на химическую реакцию, ничего он придумать не сможет. И вовсе не потому, что он плохо занимался в институте. Просто таких реакций химикам известно очень мало.
      Зато химики хорошо знают, почему свет оказывает такое сильное влияние на эти реакции. Ничего хитрого здесь нет. Вот хотя бы реакция водорода с хлором. В смеси газов водород находится в виде двухатомных молекул Н2. Хлор, не желая, видимо, ни в чем уступать водороду, тоже находится в виде молекул СЬ. А молекулы эти — и водорода и хлора — не хотят вступать в реакцию. Водород прочно соединен с другим атомом водорода, а в молекуле хлора оба атома тоже вполне довольны обществом друг друга.
      Но вот в смесь этих газов попал квант света. Он разбивает молекулу водорода. Образовавшиеся при этом два отдельных атома водорода — Н и Н — обладают громадным стремлением к химическому взаимодействию. Вот почему они «вгрызаются» в молекулы хлора: Н +
      + CI2 = НС1 + С1. Но при этой реакции бесприютным остается уже атом хлора, который обладает стремлением к взаимодействию не меньшим, чем водород-одиночка. Этот атом хлора находит себе спутника жизни в близлежащей молекуле водорода: Cl + Н2 = НС1 + Н. При этом он, конечно, обездоливает один атом водорода, который также пускается в скитание, найдя довольно скоро пристанище в ближайшей молекуле хлора. И опять возникает атомарный хлор... И так далее, и так далее, и снова так далее — до тех пор, пока не прореагируют все молекулы хлора и водорода, находящиеся в смеси.
      Понятно теперь, почему не стоит выставлять смесь водорода и хлора на солнечный свет?
      Казалось бы, кванты света — очень удобный способ возбуждать химическую реакцию. Ничуть не бывало! Представьте себе теннисные мячики, ударяющиеся о каменную стену. Будет ли что-нибудь со стеной? Может осыпаться штукатурка, да и то, если она плохо заделана.
      А что надо сделать для того, чтобы разрушить стену? Очевидно, заменить теннисные мячики артиллерийскими снарядами, или минами, или, на худой конец, разрывными пулями.
      Что же может быть по отношению к кванту света снарядом или миной? Радиоактивная частица. Радиоактивные лучи имеют энергию, значительно превышающую энергию квантов света. Вот почему вполне уместно, продолжая наше сравнение, назвать альфа-частицы — снарядами, бета-частицы (электроны) — минами, а гамма-лучи — разрывными пулями.
      Сравнение это, надо сказать, весьма емкое. Альфа-, бета- или гамма-частицы, попадая в молекулу, причиняют ей тяжелейшие разрушения. Чаще всего молекула попросту разлетается на осколки. Иными словами, обстрел радиоактивными лучами какого-либо вещества приводит к образованию новых химических соединений. Чем же не новый метод?
      Сейчас трудно установить, кого первого осенила идея применить радиоактивные лучи для того, чтобы возбудить химическую реакцию. А может быть, эта идея посетила одновременно нескольких ученых? Наверняка дело обстояло именно так. Потому что даже открытие радиоактивности произошло благодаря химическому действию радиоактивного излучения на оказавшуюся случайно неподалеку фотографическую пластинку: попадая на фотоэмульсию, радиоактивные лучи разрушали молекулы га-логенидов серебра. Так что догадываться о химическом действии излучения могли многие исследователи радиоактивности.
      Так родился новый раздел химии — радиационная химия. Велико искушение назвать радиационную химию наукой будущего. Но это заманчивое определение здесь не подходит. Радиационная химия — наука настоящего. И если говорят о блистательном будущем этой науки, то только потому, что ожидают ее действительно великие свершения.
      Ну, а физики, довольны ли они? Сверх всякой меры! Отныне радиоактивная зола реакторов становится ценнее золота, ценнее любого благородного металла. Что — золото? Оно безжизненно. А с помощью золы можно вызывать сотни, тысячи самых неожиданных превращений. А главное, теперь никто не сможет упрекать физиков, что они не полностью используют энергию атомного ядра, высвобождающуюся в реакторе.
     
      * * *
     
      Нечего и думать о том, чтобы даже просто перечислить все осуществленные до настоящего времени радиационно-химические превращения. Их тысячи, а быть может, и десятки тысяч. Сегодня это уже сосчитать трудно. Придется назвать лишь самые важные. Посудите, легко ли это сделать? Ведь каждый из ученых, исследующих какой-либо процесс, считает, что его реакция наверняка самая важная!
     
      * * *
     
      Если происходит годичное собрание британской ассоциации ученых и если с речью на этом собрании выступает сам Вильям Крукс, то достойно ли оно, чтобы все газеты послали на него своих корреспондентов? Вопрос, разумеется, риторический. Корреспонденты на собрании присутствовали, и в большом количестве. К тому же ретивые работники печати были приятно удивлены: наконец-то господа ученые — впервые за столько лет! — сумели изречь нечто понятное читающей публике.
      Правда, сэр Вильям Крукс наговорил такого, что многие из редакторов, читая принесенные им отчеты о собрании, то и дело вскидывали вопрошающие взоры на своих корреспондентов: «Вы, уважаемый, случайно не того...
      не перехватили лишнего в буфете у господ ученых?»
      Надобно заметить, что у редакторов имелись все основания удивляться. Еще бы! Сэр Вильям Крукс предсказал, что лет через тридцать, этак к году 1930, на планете начнется массовый голод. Рассуждения ученого были педантичны, точны и... пугающе конкретны.
      — Единственным методом повышения урожайности, — говорил Крукс, — является внесение удобрений, среди которых основные — соединения азота. Только азот способен гнать растение в рост, только азот дает растению жизненные силы, только азот спасает от голода. Но вот ирония судьбы: мы живем на дне колоссального океана азота — наша атмосфера на четыре пятых состоит из этого газа, а для удобрения почвы вынуждены пользоваться чилийской селитрой, которую возим из-за океана
      и которая поэтому обходится нам втридорога. Но если бы только дороговизна селитры была причиной ее дефицитности! Мы построили бы тогда гигантские пароходы, мы бы перевозили селитру на громадных воздушных шарах. Ибо ничто не может считаться чрезмерным, когда речь идет о спасении человечества от голода.
      А голод надвигается, он неминуем, господа! Чилийская селитра на исходе. По самым оптимистическим подсчетам, ее едва хватит на три десятка лет. И я не знаю, что будет на Земле к тысяча девятьсот тридцатому году. Не знаю!..
      Ученый говорил правду. У него были веские основания для беспокойства. Чилийская селитра таяла не по годам, а по дням. И маститый физик действительно не знал, что будет дальше. Не знал он и того, что пройдет всего 10 лет и будет найден способ связывания атмосферного азота в аммиак — простейшее соединение азота и водорода.
      Сегодня, в 1966 году, мы знаем, что мрачные предсказания Крукса не подтвердились. Сейчас химикам известно немало реакций, с помощью которых одна из самых «ленивых» молекул — газообразный азот — вступает во взаимодействие с различными соединениями.
      Впрочем, некоторые из этих реакций были открыты задолго до Крукса. Так, было известно, что азот соединяется с кислородом при пропускании через смесь этих газов электрической искры. Об этом мы писали еще в первой главе, когда вспоминали опыты Кэвендиша. Но количество электроэнергии, затрачиваемой на производство соединений азота этим способом, так огромно, а стоимость удобрений, получаемых при этом, так баснословно велика, что Круксу даже не приходила мысль, что когда-либо можно будет использовать электричество для производства азотных удобрений. Да и сейчас, когда по сравнению с прошлым веком стоимость электроэнергии во всех странах резко понизилась, химики тоже не могут позволить себе роскошь добывать азотные удобрения с помощью искры.
      Но и другие способы связывания атмосферного азота ненамного дешевле метода электрической искры. Вот хотя бы метод получения аммиака из азота и водорода,
      Прежде всего добывают чистый азот. Для этого получают жидкий воздух в установках, которые достаточно сложны. Получение жидкого воздуха — процесс, требующий солидной затраты энергии. Жидкий воздух — смесь жидких кислорода и азота — требуется разделить на составляющие части. Вот почему жидкий воздух запускают в специальные колонны, где и происходит процесс разделения. Сооружение и управление этими колоннами отнюдь не удешевляют процесс производства соединений азота.
      Затем надо получить водород. Методов получения немало, но чаще всего прибегают к электролизу воды. Тут электроэнергии тоже необходимо очень много и... еще больше. Ведь при разложении воды на каждые 16 граммов кислорода выделяется всего 2 грамма водорода.
      Итак, много труда и энергии надо затратить только для получения исходных веществ.
      Лишь затем смесь, состоящую из азота и водорода, запускают в специальные и тоже очень сложные по конструкции аппараты, где создается давление атмосфер этак в тысячу и поддерживается температура градусов 500 — 600. Кроме того, в этих аппаратах имеются особые катализаторы, получить которые тоже далеко не просто.
      Вот только при этих условиях образуется аммиак. И это, пожалуй, самый простой способ связывания атмосферного азота. Иные и посложнее, и подороже.
      А соединения азота нужны, очень нужны. И не только сельскому хозяйству. Без азотной кислоты не работает ни одно химическое предприятие. Без аммиака нельзя было бы производить сотни различных веществ и материалов. А потом... Нет, в самом деле, очень обидно — жить на дне азотного океана и испытывать такую нужду в соединениях этого, в сущности, очень распространенного элемента. Вот уж поистине — видит око...
      После того шквала технических и химических терминов, который я обрушил на читателя, ему нетрудно будет представить себе такую установку. Труба, обычная труба. В одно отверстие трубы засасывается воздух. Из другого отверстия выходят... окислы азота. Внутри трубы ничего нет. Абсолютно гладкие стенки.
      Вы спрашиваете, из какого материала сделана труба? Из нержавеющей стали. Но если бы труба была сработана из стекла, платины, золота или из хрома, право, ничего не изменилось бы. Она так же исправно превращала бы воздух в окислы азота. Ну, а окислы азота, будучи поглощены щелочью, и являются самым отличным азотным удобрением. Так что наша труба — отличный завод для производства азотных удобрений.
      Затрата энергии? Только на засасывание воздуха. Транспортные расходы? Только на подвозку щелочи, которая поглощает окислы, да на обратную транспортировку готового продукта. Обслуживающий персонал? Один человек, которому очень скучно, потому что забот у него нет никаких: мотор, засасывающий воздух, работает исправно, а все остальное происходит само по себе.
      Дяденька, сидящий у трубы, вовсе не старик Хоттабыч и даже не дипломант Академии хиромантии и оккультных наук. Это скромный техник Петр Корольков, окончивший трехмесячные курсы по производству удобрений.
      Где такая труба существует? Где проживает счастливец Петр Корольков, который добывает удобрения из воздуха? Существует эта труба вместе с ее хозяином в моей фантазии. Но выдумал я ее не от желания пофантазировать. Это просто наглядная схема, только выраженная не в рисунке, а, быть может, в несколько пространном словесном изложении. Но мне важно было, чтобы все это читатель понял как можно лучше.
      Впрочем, самого главного в этой схеме я еще не рассказал. У Петра Королькова есть волшебная... ампула. Ампула эта находится рядом с трубой, и только она причина пока что таинственного могущества трубы. В ампуле этой — изотоп кобальта с массовым числом 60. Он испускает гамма-лучи, которые и творят все эти превращения.
      Сталкиваясь с молекулами азота, гамма-лучи ионизируют их, разбивают на отдельные атомы. Дальнейшая картина нам уже знакома. Насколько ленивы и инертны атомы азота, связанные в молекулу, настолько энергичны и активны атомы этого элемента, существующие порознь. Вот почему они немедленно реагируют с молекулами кислорода, всегда находящегося поблизости: ведь воздух — это смесь азота и кислорода.
      Вот и весь процесс связывания атмосферного азота. Я, конечно, выразился не совсем верно, утверждая, что
      этот процесс не требует затраты энергии. Но расходуется лишь «даровая» энергия — энергия радиоактивного распада: радиоактивный кобальт отдает ту избыточную энергию, которую накопил в ядерном реакторе.
      От приведенной только что общей схемы до ее промышленного воплощения еще многие «километры» пока что нерешенных проблем. Может быть, будущая установка для радиационно-химического превращения азота в окислы азота и не будет походить на нашу схему-трубу. И уж наверняка она будет гораздо более сложной. Но все-таки с гордостью можно отметить, что сегодня экономисты уже не занимаются тревожными подсчетами, вычисляя, на сколько лет хватит чилийской селитры. Нынче экономисты заняты более веселым делом: они подсчитывают, выгоден ли радиационно-химический синтез соединений азота.
      И если сегодня этот расчет еще не приводит к положительному ответу, то химики и физики делают все возможное для того, чтобы завтра даже самый взыскательный экономист, пощелкав на счетах (или на электронно-счетной машине), поднял очки на лоб и с удовлетворением сказал: «Да, радиационный азот дешевле!»
      И это, конечно, будет.
     
      * * *
     
      Есть такая поговорка: «Против природы-матушки не пойдешь!» Не любят эту унылую поговорку химики, ох как не любят! Но если при данных условиях данная реакция не протекает, то что тогда делать? И впрямь «...не пойдешь»!
      Слышу чей-то жизнерадостный совет: измените условия. А если изменять их нельзя? Если необходимо, чтобы и температура, и давление, и все прочее были именно такими, а не иными. Что тогда?
      Вот еще кто-то советует: возьмите другие вещества. Но ведь тогда это будет совсем иная реакция, а мне нужно, чтобы протекала именно эта.
      В ракету загрузили тонну горючего, которое позволило ей развить скорость 4 километра в секунду. Спрашивается, сколько горючего необходимо загрузить в ракету, чтобы сообщить ей первую космическую скорость — 8 километров в секунду?
      Кто-то уже с ответом поспешил: 2 тонны! Не торопитесь, я задам еще одну задачу.
      В лесу живет стая из 10 волков. Каждый волк за день съедает одного зайца. Если в этом лесу имеется 300 зайцев, то сколько лет местному леснику?
      В общем-то, задачи одного типа — «сумасшедшие». Скорость ракеты ничуть не зависит от количества горючего. Зависит она от скорости сгорания горючего. Две тонны горючего не станут гореть быстрее, чем одна тонна, а быть может, даже медленнее. Ну, а что касается зайцев, то тут, видимо, пояснять не приходится.
      Есть такое выражение: «Горит быстро, как порох».
      «Быстро, как порох»? Поговорка безнадежно устарела! Конечно, по прежним понятиям о скорости — 120 метров в секунду — это было очень быстро. Но теперь, когда самолеты перебрались за звуковой барьер (то есть летят быстрее, чем 330 метров в секунду), когда космические полеты стали хотя и неизменно волнующим, но привычным событием, теперь такая скорость не может считаться чем-то необычным.
      Оказывается, многие авиаконструкторы очень не жалуют химиков. Конечно, вслух своих нелестных мнений они не высказывают, разве что в тесном кругу, но про себя, это я знаю точно, они выражаются достаточно определенно. Причина? Очень ясная, чем-то оправдывающая авиаторов. Скорость сгорания горючего в камерах авиамоторов является одной из причин теоретического, а теперь уже и практического предела возможной скорости самолетов.
      В самом деле, если горючее не может сгорать быстрее того, чем ему определено природой, то в конце концов может наступить предел, когда скорость реакции горения не поспеет за скоростью самолета.
      А как же ее, эту скорость, увеличишь? Ведь не химик же создал вот именно такое расположение атомов в молекуле горючего. Не он придумал, чтобы разрыв молекулы горючего при столкновении с молекулами кислорода
      протекал именно с такой скоростью, но не большей. И потом — «против природы-матушки не пойдешь!»
      Рассказывай я об этом отнюдь не мимолетном конфликте между авиаторами и химиками лет десять назад, то этим унылым возгласом и пришлось бы ограничиться. Но сегодня, в 1966 году, химики уже видят тот путь, следуя которым можно вышеупомянутый конфликт сделать достоянием истории.
      Представим себе камеру двигателя внутреннего сгорания. Камера как камера. Только изнутри покрыта тонким, очень тонким слоем радиоактивного элемента. Казалось бы, пустяк. Но можно ожидать, что горючее в такой камере будет сгорать заметно быстрее. А соответственно и увеличивается тяга двигателя.
      Радиоактивное излучение расщепляет как молекулы кислорода, так и молекулы горючего. А атомарный кислород, понятно, вступает в реакцию быстрее, чем его молекулярный собрат. Осколки молекул горючего тоже не сравнить с «целыми» молекулами по скорости, с которой они вступают в реакцию.
      А раз быстрее происходит реакция сгорания — быстрее выбрасываются газы из камер, быстрее движется самолет.
      Но увеличение скорости не единственная заслуга радиоактивности в этой проблеме, и даже не самая важная заслуга. Что же может быть важнее скорости движения?
      Важнее может быть тот «хвост», который тянется из выхлопной трубы несущегося по улице автомобиля. Стоит мотору немного «забарахлить» — сразу сзади автомашины появляется свидетельство неисправности: сизые клубы дурно пахнущего дыма. Да и исправная автомашина выбрасывает из выхлопной трубы отнюдь не только углекислый газ.
      В камере двигателя внутреннего сгорания, даже самого совершенного, горючее не успевает сгорать целиком. Какая-то часть паров бензина выбрасывается в воздух вместе с продуктами сгорания. Чем двигатель лучше, тем меньше бензина пропадает впустую. Но потери все же неизбежны: попросту бензин не успевает сгорать за то малое время, которое необходимо на один такт поршня.
      Не знаю, подсчитывал ли кто-нибудь, сколько горючего пропадает впустую из-за этого неприятного обстоятельства. Полагаю, что миллионы тонн в год, а быть
      может, и больше. Потому что количество автомашин на земном шаре теперь не счесть даже самому ретивому статистику. Обидно? Еще бы!
      А загрязненный воздух в больших городах! Сколько об этом писано! А что делать? Запретить автобусам и автомобилям ездить по городским улицам? Запретить-то, конечно, можно, но какое будет грустное зрелище и какие грустные последствия...
      Ну, как тут не помечтать об автомашинах с радиоактивными камерами внутреннего сгорания? Ведь в таких камерах горючее будет сгорать до самой последней молекулы. Городской воздух очистится, а скорость автомашин. . Впрочем, скорость автомобилей в городе повышать, пожалуй, и не следует.
      Воплотиться мечте в конкретное техническое решение мешает пока очень многое, не говоря уже о том, что неясно, как защитить шофера и пассажиров от действия радиации. Да и о пешеходах не мешало бы подумать.
      Можно было бы окружить машину защитным слоем, но это сделало бы ее очень громоздкой. Можно было бы предложить автоконструкторам идею автомобиля, мотор которого был бы отделен от кабины и находился бы на отдельной тележке. Но нетрудно представить, что идея эта не вызовет энтузиазма конструкторов.
      Впрочем, дело обстоит далеко не безнадежно. Сейчас химики усиленно исследуют радиационно-химические превращения, возникающие при прохождении через вещество бета-лучей. Между химическим действием гамма- и бета-лучей имеется очень много общего. Однако проникающая способность бета-излучения во много раз меньшая, чем гамма-лучей.
      Вот почему, если камеры двигателей изнутри покрыть слоем какого-либо бета-активного изотопа, то лучи, пронизывая горючее и совершая там свое «разрушительное» дело, не смогли бы, однако, вырваться за пределы цилиндра, поскольку преграда из слоя металла для них непреодолима.
      Поэтому будем надеяться, что рано или поздно по улицам наших городов будут мчаться автомобили, у которых на радиаторе вместо традиционного оленя будет красоваться символ атома — ядро, окруженное орбитами электронов.
      Ну и коль скоро мы завели речь о горючем, то надо сказать и о переработке нефти. В начале главы мы уже вспоминали крекинг нефти — процесс, при котором длинные углеводородные цепочки превращаются в более короткие. И, как нетрудно вспомнить, рассказ о крекинге сопровождался довольно мрачными комментариями: при высоких температуре и давлении, которые необходимы для проведения крекинга, много, очень много нефти осмо-ляется и пропадает.
      Сегодня о крекинге нефти можно рассказывать в самых радужных выражениях. Причина все та же — радиационная химия.
      При облучении нефти гамма-лучами молекулы углеводородов распадаются точно так же, как и при нагревании под высоким давлением. Впрочем, «точно» ли? Не совсем. Облучая нефть лучами известной энергии и определенное время, можно получить горючее заданного качества.
      Хотите для автомашин и тракторов — пожалуйста! Для самолетов — и это можно!
      Надо сказать еще об одном преимуществе радиационного крекинга нефти — преимуществе, которое свойственно всем радиационно-химическим производствам: процесс проходит практически без затраты энергии.
      Полагаю, что на заводах радиационного крекинга нефти должности главного энергетика не будет. Ее упразднят за ненадобностью.
     
      * * *
     
      Есть проблема, которая одинаково волнует представителей всех наук: происхождение жизни на Земле. Стоит ли пояснять почему?
      Сегодня эта проблема, одна из центральных в современной науке, никак не может считаться решенной. Но изучение замысловатых превращений, которым подвергается вещество при прохождении через него радиоактивных лучей, позволило внести существенный вклад в решение этой проблемы, очень существенный.
      Любителям развлекательного чтения придется поскучать, потому что вначале пойдут сухие сведения из некоторых точных наук.
      Сведения из общей химии:
      Первое. При действии водорода на углекислые соли различных металлов (карбонаты) в условиях высокой температуры образуются соединения металлов с углеродом — карбиды.
      Второе. При взаимодействии карбидов с водой образуются углеводороды (например, всем хорошо известная реакция взаимодействия с водой карбида кальция; при этом образуется ацетилен).
      Третье. Углеводороды при высокой температуре могут взаимодействовать с аммиаком, образуя соединения, содержащие углерод, водород и азот.
      Сведения из геологии. 2 миллиарда лет назад атмосфера Земли состояла из водорода, метана, паров воды и аммиака.
      Сведения из биохимии. Молекула белка вируса табачной мозаики содержит около 2 миллионов атомов.
      Вот теперь, вооруженные грузом полезных сведений, можем подступиться к тайнам происхождения жизни.
      То, что в атмосфере Земли существовали углеводороды, аммиак и вода, знали давно. В этих соединениях содержится углерод, водород, кислород и азот — все главные элементы, из которых построено живое вещество. Это навело ученых на мысль, что именно первичная атмосфера Земли стала той основой, на которой возникла жизнь.
      Но до такой мысли дойти не так уж трудно. А вот поди докажи, что все произошло именно так. Что соединения первичной атмосферы, усложняясь, постепенно превратились в молекулы, которые легли в основу живого вещества.
      Сказана всего одна фраза. А в ней заключено очень много. В молекуле метана пять атомов, в молекуле аммиака — четыре, в молекуле воды и того меньше — три. А в молекуле одного из простейших белков — вируса табачной мозаики — сколько? 2 миллиона!
      — Ну и что, — беспечно заметит иной из читателей, — высокая температура, быть может, давление. Ну и мало ли что могло случиться! Могли сами собой синтезиро-раться такие сложные соединения.
      Что ж, попробуйте загрузить в какой-нибудь сосуд все эти газы. И я позволю проделывать над ними какие угодно манипуляции. Можете нагревать, можете сжимать до чудовищных давлений, можете, наконец, читать над этим сосудом наиболее выразительные места из фундаментального курса органической химии. Держу пари, что ничего, кроме разве что простейших аминов да аминоуксусной кислоты, вы в этой смеси не найдете. Ну можно еще перепробовать с дюжину наиболее эффективных катализаторов. Количество соединений увеличится до двух десятков. Но это будет все. Большего добиться не удастся.
      Но ведь от метиламина и аминоуксусной кислоты до самого незамысловатого белка дистанция необозримого размера! И пока совсем неясно, как могли пройти этот путь несложные органические молекулы.
      Вот почему все прежние теории происхождения жизни, а их было не так много, словно сговорившись, начинались с истории развития белка: как из белка сформировались клетки, из клеток — организмы и тому подобное. Ну, а как возник белок?
      Вот тут астрономы — а все прежние рассуждения о возникновении жизни принадлежали именно им — пошли на поклон к химикам: дескать, помогите, сами не разберемся.
      — Самим-то и нам, пожалуй, не справиться, — засомневались химики.
      — Так мы поможем! — ободрили астрономы.
      — Ну что ж, разве что вместе... Попробуем.
      Началось с вопросов.
      — Чем отличалась первобытная атмосфера от нынешней, это мы уже знаем, — сказали химики. — Но не можете ли вы сообщить, чем еще отличалась планета от нынешней?
      — Вращалась быстрее... — стали перечислять астрономы.
      — Нет, не то, — отвечали химики.
      — Похоже, что диаметром меньше была, но это не очень точно.
      — И это не то, — привередничали химики.
      — Магнитный полюс был не там.
      — Ну и шут с ним!
      — И Северный полюс не там был.
      — Ас тем и подавно! — сурово ответствовали химики.
      — В атмосфере кислорода не было, — выложили астрономы свой последний козырь.
      — А вот здесь что-то есть! — обрадовались химики. — Раз не было кислорода, то не было и озонового слоя. А раз не было озонового слоя, то космические и ультрафиолетовые лучи беспрепятственно проникали к поверхности Земли. И конечно же, космические лучи, расщепляя газы этой первичной атмосферы, могли насинтезиро-вать там миллионы различных соединений.
      — Ну, если говорить о радиоактивности, — воспрянули духом астрономы, — так следует заметить, что тогда, два миллиарда лет назад, радиоактивных элементов в земной коре было побольше. Так что атмосфера получала солидную долю облучения еще и снизу.
      — И можно подсчитать, конечно, приблизительно, какой уровень радиоактивности был в то время на поверхности планеты?
      — Приблизительно? Приблизительно можно! — сказали астрономы и назвали число.
      — Ого, солидная величина! — удивились химики. — Здесь безусловно что-то должно получиться.
      Затем химики удалились в свои лаборатории, оставив на время астрономов одних.
      И тут-то был поставлен опыт, о котором впору читать в фантастических рассказах Станислава Лема. Были взяты метан, аммиак, вода и еще некоторые другие вещества. Словом, была воспроизведена первичная атмосфера Земли. На всякий случай установили уровень электромагнитного поля, соответствовавший тому, какой был 2 миллиарда лет назад. Учли, что в то время атмосферу пронизывали молнии беспрерывных гроз, — воспроизвели и молнии. И, наконец, окружили смесь источниками радиоактивных лучей. Один шутник даже предлагал для пущего правдоподобия закрыть окна занавеской, чтобы в лабораторию не попадал лунный свет, — астрономы утверждают, что тогда Земля еще не имела спутника, — но его не послушали.
      И с лунным светом опыт дал поразительные результаты. Когда проанализировали содержимое сосуда, а это
      оказалось работой очень нелегкой, то выяснилось, что там образовались весьма сложные вещества. Если средний молекулярный вес веществ, загруженных в сосуд, составлял 35 — 40, то после облучения в течение нескольких суток можно было из смеси выделить вещества, которые имели молекулярный вес более 3000. Вот какими стремительными темпами происходило при воздействии радиоактивности укрупнение органических молекул!
      Теперь мало кто сомневается, что превращение органических молекул в живое вещество произошло благодаря действию радиоактивности. Поразмыслив, можно прийти к мысли, что все это вполне естественно.
     
      * * *
     
      — Что-то в этом роде я подозревал! — сердито скажет проницательный читатель. — Автор считает, что Земля, Солнечная система, чуть ли не вся Вселенная обязаны своим происхождением радиоактивности. Ну конечно же, он рано или поздно должен был прийти к утверждению, что и возникновение жизни произошло благодаря радиоактивности. Тогда выходит, что жизнь может быть лишь там, где есть радиоактивность! А это попахивает идеализмом...
      — Дорогой читатель, так ведь радиоактивность есть всюду! Именно об этом я и писал в предыдущих главах. А что до того, что жизнь многим обязана радиоактивности, то разговор об этом еще не закончен. Более того, по-моему, самое интересное еще впереди.
     
      * * *
     
      Сейчас я начну читателя пугать. Приготовились? Крепче держитесь руками за стул, на котором сидите, а то можете от страха упасть. Думаю, что иные, легковерные, сами вскочат со стула и отойдут от него подальше.
      Этот самый стул, на котором вы сидите спокойно, читая книгу, каждую минуту испускает 40 000 (сорок тысяч!) бета-частиц. Да, именно столько атомов распадается в стуле за одну минуту. Так что за то время, что вы читали вступительные фразы этого раздела, стул успел выбросить из себя в окружающее пространство, и в том числе и в читателя, около сотни тысяч бета-частиц.
      Постоите, ftp торопитесь выбрасывать стул. Поступив так, вы бы совершили крайне опрометчивый поступок. Потому что, во-первых, этот стул, несмотря на свои ежеминутные 40 тысяч распадов, абсолютно безвреден, а во-вторых, любой иной стул, если он будет только сработан из дерева, окажется не менее радиоактивным.
      Я совершенно напрасно напускаю зловещего тумана. В моем сообщении о 40 тысячах распадов в обычном стуле для читателя не должно быть ничего неожиданного. Помните, во второй главе, где много рассказывалось о радиоактивном углероде, сообщалась любопытная цифра: каждый грамм углерода биологического происхождения в минуту дает 16 распадов за счет примеси радиоактивного изотопа, углерода-14. Подсчитав содержание углерода в дереве, из которого сделан стул, вы и получите величину 40 тысяч распадов в минуту.
      Но горе тому, кто, прочитав эти строки, задумает освободиться от деревянной мебели. Он поступит чрезвычайно глу... или, лучше скажем, легкомысленно. Не говоря о том, что эта акция не вызвала бы восторга домашних, она ничуть не способствовала бы снижению радиоактивности жилища. Почему?
      Потому что в вашем доме есть стены. А стены содержат значительное количество калия. А калий содержит примесь естественного радиоактивного изотопа. А атомы этого радиоизотопа (калия-40) испускают бета-лучи.
      — Что за пропасть! — горестно удивится иной пессимист. — Никуда от этой радиоактивности не денешься. Вот что цивилизация наделала! Уйду в лес и буду жить на природе — уж там никакого излучения не будет!
      Бедняга пессимист, его следует жестоко разочаровать. В лесу он будет жить в шалаше из веток, спать станет на соломе, а в костер пойдут шишки. А ведь во всех этих вещах радиоактивного углерода ничуть не меньше, чем в той деревянной мебели, которую он так непредусмотрительно выбросил.
      Впрочем, если бы этот паникер, решив быть последовательным до конца, вздумал обходиться без шалаша и без сена, то едва ли ему от этого было лучше. Потому что могу сообщить ему следующее «успокоительное» известие: каждую минуту в его теле распадается приблизительно 800 000 (да, да, наборщик не ошибся — именно восемьсот тысяч) атомов различных радиоактивных элементов.
      — Эге, тут автор что-то напутал! — скажут многие из читателей — даже непессимисты. — Восемьсот тысяч! Что-то очень много.
      Так ли уж много? Помните рассказ о радиоактивном углероде (вторая глава). Там несколько раз называлось число: 16 распадов в минуту. Это радиоактивность грамма углерода органического происхождения. Подсчитайте, сколько углерода в теле человека, и вы получите, что на долю углерода в организме человека приходится около 200 тысяч распадов в минуту.
      Еще приблизительно 400 тысяч распадов в минуту приходится на радиоактивный калий. Ведь калий — один из самых распространенных элементов организма. Итого 600 тысяч.
      Недостающие 200 тысяч с лихвой покрывают тяжелые радиоактивные элементы: уран, торий, радий. Эти элементы содержатся в организме хотя и в ничтожно малом количестве, но зато они обладают сравнительно большой интенсивностью излучения и сравнительно небольшим периодом полураспада. Вот почему вклад их в общую радиоактивность организма велик в сравнении с их содержанием в живых тканях.
      Говоря о радиоактивном распаде атомов в живом организме, нельзя забывать и о космическом излучении. Действие его на организм почти ничем не отличается от действия радиоактивных лучей. Поэтому мы без колебаний можем приплюсовать еще тысяч двести распадов. И считать, что в среднем в теле человека за минуту распадается миллион атомов. (На долю нашего пессимиста
      я отпустил всего лишь 800 тысяч, потому что пессимисты, как правило, худы, поэтому у них «живого веса» меньше да и поверхность тела поменьше, так что космические лучи все больше летят мимо...)
      Вот теперь впору поставить вопрос: как относятся живые организмы к этому беспрестанно с рождения и до самой смерти пронизывающему их излучению?
      Вопрос этот впервые возник у биологов. И они, будучи не очень сведущими в вопросах радиоактивности, обратились к физикам.
      — Сколько? — переспросили те. — Миллион распадов в минуту! Скажите, страсти какие! Ведь это почти в две тысячи раз меньше, чем одно милликюри. (Есть такая единица радиоактивности.) А мы с пятью милликюри работать будем, и никакого вреда от этого не предвидится. Так что ваш миллион распадов для нас даже не детская игрушка, а так себе — фук!
      — Так уж и фук? — засомневались биологи и приступили к опытам.
      Опыты были интересными, и даже более того. Биологов давно интересовал вопрос: почему ряд клеток в живых организмах так нуждается в калии и почти безразличен к натрию. Вопрос не простой. И на него не ответишь, что, дескать, это их, клеток, дело, захотели калий и усваивают именно этот элемент, а не какой-то натрий.
      Но в том-то и дело, что не «какой-то»! Ведь натрий и калий, особенно одновалентные их ионы (а в водных растворах эти элементы находятся именно в этом состоянии), похожи друг на друга, как два близнеца. Да они и есть близнецы. Расположены в одной группе Периодической системы элементов — раз. В одной подгруппе — два. Имеют очень-очень близкие физические свойства — три. И даже в земной коре содержатся в одинаковом количестве — четыре.
      Чего уж больше! Вот мы повсюду слышим: «калиевые удобрения». О «натриевых» пока что не слыхать. Значит, для своего развития организм действительно нуждается преимущественно в калии.
      Один из опытов, который был поставлен для изучения биологической роли калия, я бы назвал красивым. Это немаловажно, когда опыт не только поучителен, но и красив.
      Через изолированное сердце лягушки пропускался питатсльный раствор, в состав которого входили все необходимые вещества и, конечно же, соединения калия. Сердце исправно сокращалось и, казалось, не замечало тех необычных условий, в которых оно находится.
      Но вот в растворе мало-помалу соли калия стали заменять соответствующим количеством солей натрия. Сердце сразу же прореагировало на это: ритм биения стал медленнее, сокращения — вялыми. Наконец, когда весь калий был заменен на натрий, сердце остановилось.
      Но вот в раствор добавили незначительное количество радия. В весовом выражении это была совершенно нечувствительная величина. Но поскольку радиоактивность радия много выше, чем калия-40, радиоактивность питательного раствора стала такой же, как радиоактивность исходного раствора, когда в нем было первоначальное количество калия. Сердце начало сокращаться снова и билось исправно столько времени, сколько вообще положено биться сердцу, извлеченному из организма.
      Можно ли показать более наглядно, что живым клеткам необходим не калий как таковой, а лишь его радиоактивность? Между прочим, отличные результаты получались и тогда, когда радий не вводили в питательный раствор, а облучали лягушечье сердце радием извне. И в этом случае сердце ритмично и правильно сокращалось, радуя экспериментаторов.
      И снова — в который раз! — было получено доказательство того, что процессы, протекающие в организме, не просто совокупность каких-то химических реакций, каких-то физических явлений. Нет, биологию не сведешь к учебникам физики и химии.
      То, что для физиков представляется малостью, на которую и внимания-то обращать не хочется, организм, как видно, использует, и притом весьма целесообразно. В самом деле, не мог же он позволить, чтобы миллион распадов в минуту — целый миллион! — пропадал без дела.
      Открытие сразу же было взято на заметку. А что, если попробовать облучать радиоактивными лучами растения — скажем, табак. Посмотрите на рисунок. Два цветка табака, которые выращивались в абсолютно равных условиях. Левый рос как обычно. А правый облучали каждый день малыми порциями радиоактивных лучей. Результат очевиден.
      Вот почему сегодня на экспериментальных полях многих научных институтов можно видеть любопытную картину. Поле как поле. На одном участке наливаются соком помидоры, на другом взвиваются побеги огурцов, на третьем зеленеют арбузы. Вдруг раздается резкий звонок. И все, кто в этот миг находится на поле, кладут сапки и лопаты и торопливо устремляются к блиндажу, который сильно смахивает на бомбоубежище. Раздается второй звонок. Идущие прибавляют шаг. После третьего звонка опоздавшие мчатся по полю со скоростью признанных спринтеров. Налет вражеских самолетов? Бомбардировка?
      Ничего подобного. Самолеты на небе не появляются. А если и пролетит какой, то никто на него внимания не обратит. Зато все смотрят через амбразуры в центр поля. Там высится не очень высокая мачта. Через несколько секунд после третьего звонка на мачте начинает работать электромотор, который вытягивает небольшой цилиндр. Цилиндр начинает вращаться с таким важным видом, как будто бы из него сейчас посыплются экзаменационные билеты.
      Но ничего из цилиндра не сыплется. И он, повертевшись минут пять, отправляется обратно под землю. После чего раздается резкий звонок отбоя, все выходят из блиндажа и разбирают сапки и лопаты.
      Читатель, конечно, понял все. Разумеется, экспериментальное облучение сельскохозяйственных культур. Результаты? Самые очевидные. Урожай редиса повышается на 40 процентов, капусты — на 20, ржи — на 25, а урожай вегетационной массы гречихи — даже в полтора раза.
      Интересно, что вовсе не обязательно облучать растения во время их развития. Иногда оказывается достаточным облучить семена перед посевом. Операция простая, а эффект большой.
      Но неправ будет тот, кто подумает: проблема повышения урожайности решена. Дескать, теперь жизнь пойдет иная: облучай растения, собирай урожай, всего и де-лов-то.
      Нет, влияние радиоактивного излучения на живые организмы — проблема куда более сложная, чем это может представиться из рассказанного.
      Начать с того, что далеко не всегда и далеко не во всех дозах радиоактивное облучение оказывает благотворное действие на живые организмы.
      Большинство жертв двух бесчеловечных атомных бомбардировок японских городов Хиросимы и Нагасаки в 1945 году обусловлено именно действием той сильнейшей радиации, которая сопровождает взрыв атомной бомбы. Кроме того, продукты распада урана или плутония, которыми начинена бомба, первые сутки после взрыва обладают громадной радиоактивностью.
      Радиоактивные частицы, врезываясь в живые клетки, производят там колоссальные разрушения. Это, конечно, на пользу клетке идти не может. Ну, а если облучение задевает жизненно важные центры клетки, например ядро, то клетка погибает.
      Здесь надо сказать, что даже самое небольшое количество радиоактивности может нанести непоправимый вред организму. Это в том случае, если поврежденными окажутся клетки, которых в организме немного и которые несут важную биологическую функцию. Природа защитила эти клетки от тех миллионов распадов, которые происходят ежеминутно в человеческом теле. Но даже мудрая природа не смогла предусмотреть, что человек начнет заниматься, скажем прямо, глупым делом: станет бурно увеличивать уровень радиоактивности, в котором он находится.
      Вот почему любое, даже не очень значительное, превышение радиоактивного фона Земли может иметь неприятные последствия. И вот почему с первых же дней рождения атомного оружия Советский Союз ведет упорную и последовательную борьбу за запрещение этих бесчеловечных средств массового уничтожения людей и за запрещение испытаний атомного и водородного оружия, при взрывах которого в атмосферу выбрасываются громадные количества радиоактивных веществ.
     
      * * *
     
      Впрочем, имеется одна отрасль человеческой деятельности, где исследователи с охотой применяют радиоактивные лучи для целей... убийства. Уже созданы приборы, которые позволяют с помощью радиоактивности «одним махом» убивать миллионы живых существ. И исследователи очень довольны. Убийцы в белых халатах? Не спешите с выводами.
     
      * * *
     
      Как представляют нынче жизнь пиратов в былые времена? Бороздит южные моря корабль под черным флагом, на котором не очень искусно намалеваны череп и кости. На корабле загорелые билли бонсы горланят непристойные песни и тянут ром из старинных, зеленого стекла бутылок. («Ио-го-го, и бутылка рому!..») Забот никаких! Разве что только пограбить очередную шхуну да вздернуть сопротивляющегося капитана на реях. А потом снова за карты да за ром, за песни, пока вахтенный не приметит очередную жертву.
      Ничего подобного! В действительности у пиратов была каторжная жизнь. Целый день они носились по кораблю, не имея свободной минутки. Всех дел и не перечесть!
      Телят накорми. За свиньями прибери. Хлев проветри. Курам дай пшена. Овец выгони на палубу. А дух, дух-то какой! Прямо хоть и не живи на свете. Вот и боцман снова ругается, что не уберегли молодого бычка: тюкнуло его во время шторма башкой о борт — отдал черту душу. Эх, жизнь...
      Пиратов жалеть, конечно, не стоит. Но нельзя не отметить, что 300 — 400 лет назад любой морской корабль очень напоминал плавучую свиноферму. А как же иначе! Корабль отправляется в плавание месяцев на семь-во-семь, нередко на год-два. Что будет там: в Вест-Индии или на Галапагосских островах, никто не знает. Поэтому необходимо захватить с собой пропитание. Но не
      будешь же питаться целый год солониной. Вот и приходится грузить на корабль живность. А за ней присмотр нужен.
      Сейчас, конечно, не то. Сейчас быстроходный лайнер пересекает Атлантический океан за несколько суток. И мясо отлично сохраняется в корабельных холодильниках. Кроме того, существуют великолепные консервы. Фазанье мясо в оливковом масле. Баранье филе в томате. Бок молодого бычка, сваренный в натуральном соусе. И даже кошерное мясо для богобоязненных евреев, которых злая судьба гонит через океан.
      В общем, люди придумали много способов консервировать продукты питания. И тут же надо сразу отметить: все способы консервирования заключаются в том, что тем или иным методом изменяют первоначальные свойства
      продукта. Рыбу и мясо солят, коптят или варят в каком-нибудь консервирующем соусе. Фрукты и ягоды варят в сахарном сиропе.
      Конечно, очень приятно отведать бычков в томате, или корюшку в масле, или свиной фарш, который продается в красивых пузатых банках. А о варенье говорить не приходится! Но если ты в далеком многомесячном походе или плавании, то к исходу третьего месяца на самые аппетитные сардины будешь глядеть без особого энтузиазма.
      Кроме того, питательные качества консервов уступают натуральным продуктам — меньше витаминов. И консервы остаются консервами.
      Люди мечтали о многом. О том, чтобы летать со скоростью звука, — полетели. Достичь дна морского — достигли. Подняться в космос — поднялись. Узнать тайны земных недр — узнали. Научиться сохранять пищевые продукты сколь угодно долгое время в натуральном виде... Нет, не научились.
      Впрочем, не научились ли? В прошлом году мне довелось отведать персик. Персик был великолепным. Сочный, упругий, покрытый тоненьким пушком. Розовый.
      «Нашел чем хвастаться! — скажут мне. — Мы, может быть, еще и не то едали, да не считаем нужным трезвонить об этом в книгах».
      Да ведь персик-то этот я пробовал в конце апреля! А сорван с дерева он был в июле. И даже не прошлого года, а позапрошлого.
      Ни в каком холодильнике персик в таком первозданном виде, да еще в течение двух лет не сохранился бы. Просто в тот день, когда персик был сорван, его завернули в целлофановую бумагу и облучили хорошей дозой гамма-лучей кобальта.
      У радиобиологов — специалистов, изучающих действие радиоактивного излучения на живые организмы, — есть одно очень важное правило. Чем более высокоорганизован организм, тем он более чувствителен к радиоактивному облучению. Та доза радиоактивных лучей, которая убьет человека, будет безвредна для белых крыс. Радиоактивное облучение, от которого погибают крысы, не оказывает никакого действия на тараканов. Чтобы погубить микробов, надо создать громадную дозу облучения. Но она окажет едва заметное действие на клетки растений.
      Известно, от чего портятся пищевые продукты — от действия гнилостных бактерий. И вот, когда были обнаружены смертоносные действия радиоактивных лучей, решили использовать это их свойство для консервирования — нет, не то слово, — для сохранения пищевых продуктов.
      Принцип здесь несложен. Облучают тушу забитого животного или какой-либо плод такой дозой радиоактивности, которая заведомо погубит все гнилостные микробы, но не разрушит сколь-нибудь заметно ткани мяса или растения. Если запаковать такой облученный продукт в оболочку, непроницаемую для микробов, то теперь его можно хранить сколь угодно долгое время. И никаких холодильников не нужно.
      Радиоактивное облучение оказывает пищевикам еще одну существенную услугу: оно убивает личинки мух и вредных паразитов трихнинов. Вот почему гамма-лучи являются самым надежным средством стерилизации мясных продуктов.
      Еще одна отрасль промышленности очень обрадовалась широкому распространению ионизирующего излучения. При производстве лекарственных веществ и препаратов, особенно тех, которые используются для приема внутрь или для инъекций, основной заботой является их стерилизация. Но хорошо, если препарат выдерживает продолжительное нагревание. Тогда ампулы с этим препаратом кипятят нужное время — и проблема решена.
      Ну, а если препарат разлагается при нагревании? Что тогда? Тогда приходится туго. Тогда прибегают к таким ухищрениям, которые в десятки раз удорожают стоимость фармацевтического препарата.
      А теперь? Теперь ампулу облучают в течение 2 минут — и препарат стерилен в такой же степени, как и при многочасовом кипячении.
      Радиоактивное облучение решает проблему хранения картофеля. Известно, сколько его гибнет от прорастания и сколько труда приходится положить на то, чтобы не дать картофелю прорасти. Но вот непродолжительное облучение задерживает сроки прорастания картофеля на год, а то и два. Даже в том случае, если картофель хранится в относительно влажном помещении при комнатной температуре.
      Можно перечислять многое. Можно рассказать о том, как убивают вредителей в зерне. Как ускоряют рост дрожжей. Как стерилизуют в операционных хирургические инструменты. Но перечислением всего этого читателя уже не удивишь. Да и он сам может придумать сотни случаев возможного применения радиоактивности для целей стерилизации и всюду окажется правым. Потому что способ этот и впрямь универсальный. И дешевый. И простой. И быстрый.
     
      * * *
     
      И снова, как и в прошлой главе, я с сожалением расстаюсь с этой темой. О многом сказано мимоходом. О многом не упомянуто вообще. Но что делать? Обо всем рассказывают только энциклопедии. Да и те не поспевают за стремительным бегом науки...
     
      * * *
     
      Понятно теперь, куда и по чему стреляет атомное ядро?

|||||||||||||||||||||||||||||||||
Распознавание текста книги с изображений (OCR) — творческая студия БК-МТГК.