logo
 

РУССКИЙ ЯЗЫК

ЛИТЕРАТУРА

 

ИСТОРИЯ РОССИИ

БИОЛОГИЯ

ГЕОГРАФИЯ

МАТЕМАТИКА

Полинг на собственном горьком опыте смог уяснить, что законы биологии гораздо более тонкие, чем законы химии. Вы можете по‑разному химически воздействовать на аминокислоты и получить в итоге такой же набор измененных, но целых молекул. Если подвергнуть такому же воздействию более сложные и хрупкие белки живого существа, то белки разрушатся. Такое разрушительное воздействие на белок могут оказывать нагревание, кислоты или, хуже всего, вредные элементы. Самые опасные из них бьют практически по всем уязвимым точкам живых клеток, часто маскируясь под жизненно необходимые минеральные и питательные вещества. А истории о том, как коварно подобные элементы способны убивать, являются одними из самых мрачных сюжетных линий, связанных с периодической системой. Итак, добро пожаловать в «коридор ядов».

Самый легкий из наиболее токсичных элементов – кадмий, чья дурная слава восходит к истории древних копей, расположенных в центральной Японии. Рудокопы начали добывать драгоценные металлы на приисках в Камиоке в 710 году. В течение следующих веков оттуда извлекали золото, свинец, серебро и медь, пока страной владели сначала многочисленные сёгуны, а потом – промышленные магнаты. Но только через двенадцать веков после того, как в Камиоке начали разрабатывать первую жилу, шахтеры приступили к добыче кадмия. Вскоре копи превратились в одно из самых опасных мест в Японии, которое стало ассоциироваться с криком «итай‑итай!» – это междометие в японском языке выражает сильную боль.

В 1904–1905 годах разразилась Русско‑японская война, а еще через десять лет Япония вступила в Первую мировую войну. Страна остро нуждалась в металлах, в особенности в цинке – для изготовления брони, самолетов и амуниции. Кадмий расположен в периодической системе прямо под цинком, и два этих металла смешиваются в земной коре так, что их практически невозможно отличить друг от друга. Для очистки цинка, добытого в Камиоке, рудокопы поджаривали его, как кофе, и вываривали в кислоте, удаляя кадмий. По привычкам того времени, они сливали образовавшуюся кадмиевую взвесь прямо в реки или на землю. Оттуда кадмий проникал в грунтовые воды.

Сегодня никто не стал бы избавляться от кадмия таким примитивным способом. Кадмий очень ценен, так как используется для антикоррозионной защиты батарей и деталей компьютеров. Кроме того, кадмий издавна применяют в красителях, дубильных добавках и припоях. В XX веке блестящей кадмиевой оболочкой украшали модные столовые сервизы. Но основная причина запрета на выброс кадмия в окружающую среду заключается в том, что этот металл чрезвычайно токсичен. Производители элитных высоких кружек были вынуждены отказаться от использования кадмия, так как ежегодно сотни людей тяжело заболевали, оттого что пили из этой посуды кислые фруктовые соки или лимонад, которые вымывали кадмий из стенок посуды. У многих спасателей, работавших на месте рухнувших небоскребов Всемирного торгового центра для ликвидации последствий теракта 11 сентября 2001 года, возникли респираторные заболевания. Некоторые врачи сразу заподозрили отравление кадмием, поскольку при обрушении башен‑близнецов в одно мгновение расплавились и испарились тысячи электронных устройств. Это предположение оказалось неверным, но оно показывает, как глубоко в подсознании врачей укоренились представления о пагубности сорок восьмого элемента.

Этот неверный диагноз является отголоском событий, произошедших почти на сто лет раньше в окрестностях месторождений в Камиоке. Еще в 1912 году японские врачи заметили, что местные рисоводы начали страдать от ужасных неизвестных болезней. Крестьяне приходили к врачу, согнувшись в три погибели, жалуясь на сильнейшие боли в костях и суставах. Среди пострадавших было особенно много женщин – не менее сорока девяти случаев из пятидесяти. У несчастных часто отказывали почки, а кости размягчались и крошились из‑за обычных повседневных нагрузок. Один врач даже сломал девушке запястье, прощупывая ей пульс. Наиболее сильные вспышки таинственной болезни пришлись на 1930‑1940‑е годы – годы подъема японского милитаризма. Потребность в цинке сохранялась, пустая порода и промышленные отходы распространялись по окрестностям. Хотя никаких боев в префектуре Камиока не велось, этот район сильнее многих пострадал в годы Второй мировой войны. Болезнь проникала из деревни в деревню, вскоре этот недуг стали называть «итай‑итай»: несчастные жертвы не могли сдержать криков боли.

Только после войны, в 1946 году, местный врач Нобору Хагино всерьез занялся изучением итай‑итай. Сначала он предположил, что причина заболевания заключается в плохом питании. Эта гипотеза оказалась несостоятельной, поэтому Хагино обратил внимание на шахты, где высокотехнологичные западные приемы добычи руды сочетались с применением примитивной кирки и лопаты. Хагино, воспользовавшись помощью профессора медицины, составил эпидемиологическую карту, на которой отметил все очаги заболевания итай‑итай. Кроме того, он подготовил гидрологическую карту, где показал скопления наносов от реки Дзиндзу.

Эта река протекала через шахтерские районы и одновременно орошала крестьянские поля, находившиеся на расстоянии многих километров от разработок. При наложении две карты практически совпали. Исследовав образцы риса с зараженных территорий, Хагино обнаружил, что рис впитывает кадмий, как губка.

В результате напряженной работы вскоре удалось узнать, какое патологическое воздействие оказывает кадмий. Цинк – важнейший микроэлемент нашего организма. Кадмий, который легко смешивается с цинком в рудах, легко попадает вместе с ним и в наше тело, заменяя его в живых тканях. Иногда кадмий также вытесняет из организма серу и кальций – именно поэтому он повреждает кости.

К сожалению, кадмий непригоден для обмена веществ и не может участвовать в биологических процессах, в отличие от многих других элементов. Хуже того, если кадмий попадает в организм, его очень сложно оттуда вывести. Плохое питание, на которое сразу обратил внимание Хагино, также способствовало развитию болезни. Рис играл важнейшую роль в рационе местных жителей, а в этом злаке отсутствуют многие важные питательные вещества. Поэтому крестьяне страдали от острого недостатка некоторых минеральных веществ. Кадмий вполне успешно «выдавал себя» за эти вещества, так что изголодавшиеся клетки организма включали атомы кадмия в свои структуры, причем даже более активно, чем при здоровом питании.

Хагино опубликовал результаты своих исследований в 1961 году. Неудивительно, что горно‑металлургическая компания «Мицуи» отрицала какие‑либо нарушения со своей стороны (на самом деле, эта корпорация просто купила предприятие, которое в действительности нанесло весь ущерб). Также «Мицуи» устроила постыдную травлю Хагино, стремясь его дискредитировать. Когда был сформирован местный медицинский комитет, призванный расследовать все детали, связанные с итай‑итай, «Мицуи» сделала все возможное, чтобы Хагино не вошел в его состав, хотя он был крупнейшим в мире специалистом по новой болезни. Хагино, в свою очередь, продолжил исследование новых случаев итай‑итай, зафиксированных уже в Нагасаки, – и эта работа только подкрепила его более ранние заявления. В конце концов пристыженные члены медицинского комитета, которых открыто настраивали против Хагино, были вынуждены признать, что причиной болезни может быть кадмий. На основании этого вымученного заключения была подана жалоба в национальный комитет Японии по здравоохранению. Доказательства Хагино были признаны абсолютно убедительными, и комитет постановил, что кадмий является основной причиной итай‑итай. К 1972 году горно‑металлургическая компания начала возмещать ущерб 178 оставшимся в живых пострадавшим, общий размер выплат составил более 2,3 миллиарда иен ежегодно. Через тринадцать лет ужас от последствий отравления сорок восьмым элементом по‑прежнему обуревал японцев. Дошло до того, что когда морского монстра Годзиллу пришлось убить в заключительной серии фильма (она называется «Возвращение Годзиллы»), это, по замыслу режиссеров, было сделано при помощи ракет, начиненных кадмием. Учитывая, что к рождению Годзиллы привело радиоактивное загрязнение в результате испытания водородных бомб, можно представить себе, какие мрачные представления связаны у японцев с кадмием.

При этом вспышки итай‑итай были не единственным подобным бедствием, случившимся в Японии на протяжении прошлого века. Японским крестьянам в XX веке неоднократно пришлось пострадать от массовых промышленных отравлений (в двух случаях это было отравление ртутью, один раз – отравление диоксидами серы и азота). Кроме того, еще тысячи японцев пострадали от радиационного отравления, после того как в 1945 году США сбросили на остров две атомные бомбы – урановую и плутониевую. Но и атомные бомбардировки, и отравления ртутью и газами произошли уже после длительного и тщательно замалчиваемого кошмара в Камиоке. Не молчали только местные жители, содрогавшиеся от криков боли: «Итай‑итай!»

Однако кадмий – далеко не самый сильный яд в таблице Менделеева. В периодической системе этот металл находится над ртутью, которая поражает нервную систему. Справа от ртути расположились самые одиозные убийцы из числа химических элементов – таллий, свинец и полоний. Это настоящий коридор ядов.

В том, что эти металлы образовали компактную группу, есть доля случайности, но высокая концентрация ядовитых веществ в правом нижнем углу таблицы имеет вполне логичные химические и физические причины. Одна из них, наиболее парадоксальная, заключается в том, что все эти тяжелые металлы не являются взрывоопасными. Если бы в ваш организм попал чистый калий или натрий, они бы мгновенно прореагировали с водой, содержащейся в ваших клетках, и взорвались. Но калий и натрий настолько химически активны, что никогда не встречаются в природе в чистом, самом опасном виде. Элементы из коридора ядов гораздо более устойчивы с химической точки зрения и могут глубоко проникать в организм, прежде чем их удастся вывести. Более того, эти элементы, как и многие другие тяжелые металлы, могут отдавать разное количество электронов в зависимости от того, в каких обстоятельствах протекает реакция. Например, ион калия всегда имеет заряд +1 (К+), а вот таллий может иметь заряд от +1 до +3 (от Тl+ до Т13+). В результате таллий может «выдавать себя» за самые разные элементы и участвовать в различных биохимических процессах.

Вот почему таллий, № 81, считается самым смертоносным элементом в периодической системе. В животных клетках есть специальные ионные каналы, по которым в них поступает калий. Таллий проникает в клетку по этим же каналам, часто через кожу. Оказавшись внутри организма, таллий перестает притворяться калием и начинает разрывать важнейшие связи между аминокислотами внутри белков. Белковые структуры распадаются и перестают выполнять свои функции. В отличие от кадмия, таллий не оседает в костях и почках, а носится по организму, как молекулярная татаро‑монгольская орда. Каждый атом может причинить невообразимый ущерб. Поэтому таллий считается ядом из ядов, излюбленным элементом злодеев, получающих эстетическое удовольствие от отравления пищи и напитков. В 1960‑е годы в Британии жил печально знаменитый Грэм Фредерик Янг. Он начитался признаний серийных убийц, которые подавались в газетах как сенсационные материалы, и принялся экспериментировать на собственной семье, подмешивая таллий в еду и питье. Вскоре молодой человек попал в психиатрическую больницу, но позже по необъяснимым причинам был выписан оттуда. В результате он успел отравить еще семьдесят человек, в том числе нескольких своих начальников. Из всех пострадавших умерли лишь трое, так как Янг специально подбирал малые, несмертельные дозы яда, чтобы продлить муки своих жертв.

Пострадавшие от руки Янга – далеко не единственные жертвы ядов в истории. С таллием связана мрачная хроника убийств – этим элементом травили шпионов, сирот и двоюродных бабушек, владевших крупными поместьями. Но вместо того, чтобы перечислять эти темные истории, давайте вспомним единственный трагикомический (честно говоря, отвратительный) случай, связанный с восемьдесят первым элементом. В те годы, когда ЦРУ было буквально одержимо «кубинской угрозой», агенты сочинили коварный план: подсыпать таллий Фиделю Кастро в ботинки, замаскировав яд под тальковую пудру. Злоумышленники хотели к тому же унизить Кастро в глазах соратников, так как из‑за отравления у него должны были выпасть все волосы и даже его знаменитая борода. Неизвестно, почему спецслужбы так и не попытались воплотить этот план в жизнь.

Еще одна причина, по которой таллий, кадмий и подобные им элементы оказываются опаснейшими ядами, заключается в том, что они существуют практически вечно. Дело не только в том, что они могут накапливаться в организме (как кадмий). Просто эти элементы, вероятно, как и кислород, имеют очень стабильные, практически шарообразные ядра, не подверженные радиоактивному распаду. Именно поэтому содержание каждого из упомянутых элементов в земной коре достаточно велико. Например, самый тяжелый элемент, имеющий полностью стабильные изотопы, – свинец – находится в восемьдесят второй клетке, это одно из «магических чисел» таблицы Менделеева. В следующей, восемьдесят третьей клетке находится еще более тяжелый и почти столь же стабильный элемент – висмут.

Поскольку висмут играет особую роль в «коридоре ядов», стоит подробнее остановиться на этом странном элементе. Вот лишь несколько фактов о нем. Хотя висмут – беловатый металл с легким розовым оттенком, он горит синим пламенем и испускает желтый дым. Подобно кадмию и свинцу, висмут издавна широко использовался в изготовлении красителей. Часто он заменяет «красный свинец» в одной из разновидностей трескучих фейерверков, известных как «драконьи яйца». Кроме того, из множества соединений элементов таблицы Менделеева, висмут – одно из немногих веществ, расширяющихся при замерзании. Мы не задумываемся о том, насколько это странное свойство, так как оно присуще самому обыкновенному льду. Благодаря этому лед всегда оказывается на поверхности воды, и рыбы под ним плавают. Теоретически на озере из висмута должно было бы происходить то же самое. Тем не менее в таблице элементов это свойство практически уникальное, так как твердые тела почти всегда более компактны, чем жидкости. Более того, висмутовый лед, пожалуй, выглядел бы просто роскошно. Висмут давно стал излюбленным настольным орнаментом и декоративной безделушкой у минералогов и коллекционеров химических элементов, поскольку он образует особые породы, именуемые «воронкообразными кристаллами». Такие кристаллы по форме напоминают изящные радужные лестницы. Свежезамороженный висмут больше всего напоминает ожившие раскрашенные рисунки Маурица Корнелиуса Эшера.

Висмут также позволил ученым еще глубже заглянуть в структуру радиоактивной материи. В течение десятилетий ученые не могли разобраться с взаимно противоречащими расчетами, призванными определить, будут ли те или иные элементы существовать вечно. Так, в 2003 году французские физики взяли образцы чистого висмута, заключили его в сложные оболочки, чтобы исключить любое внешнее воздействие и подключили к системе детекторы, чтобы определить период полураспада висмута. Период полураспада – это время, за которое распадается половина всех атомов элемента. Период полураспада – основной параметр, с помощью которого характеризуют радиоактивные элементы. Допустим, у нас есть 100 граммов радиоактивного элемента X, и через 3,14159 года распадется 50 граммов из этой массы. Это означает, что период полураспада элемента X равен 3,14159 года. Еще через 3,14159 года останется 25 граммов элемента. Согласно теории ядерной физики, период полураспада висмута должен составлять около двенадцати миллиардов миллиардов лет, это значительно больше, чем возраст Вселенной. Можно даже умножить возраст Вселенной сам на себя и получить примерно такую же цифру. Таким образом, в настоящий момент мы имеем примерно пятидесятипроцентную вероятность наблюдать распад любого отдельно взятого атома висмута. Французский эксперимент можно было в определенном смысле сравнить с воплощением сюжета пьесы «В ожидании Годо». Но, как ни удивительно, опыт удался. Французские ученые собрали достаточно висмута и запаслись достаточным терпением, чтобы зафиксировать несколько актов распада. Они подтвердили, что атом висмута является не самым тяжелым из стабильных, а самым долгоживущим из тех, которые в конце концов безвозвратно исчезнут.

Подобный эксперимент сейчас проводится в Японии. Цель его – определить, распадется ли когда‑нибудь вся материя.

Некоторые ученые полагают, что протоны – первокирпичики, из которых состоят все элементы, – не совсем стабильны и имеют период полураспада не менее 100 миллиардов триллионов триллионов лет. Тем не менее это не смутило сотни отважных ученых, которые обустроили в глубокой шахте огромный подземный бассейн, наполненный сверхчистой дистиллированной водой. Бассейн окружили несколькими рядами сверхчувствительных датчиков, которые должны сработать, если зафиксируют распад протона. Интересно отметить, что бассейн находится в тех же шахтах в Камиоке. И, как ни маловероятен положительный исход такого опыта, он гораздо более безопасен, чем недавние промышленные разработки в этих шахтах.

Но пришло время рассказать всю правду о висмуте. Строго говоря, он радиоактивен, а учитывая его координаты в периодической системе, можно предположить, что это чрезвычайно ядовитое вещество. Висмут находится в той же группе, что сурьма и мышьяк, к тому же притаился в ряду самых токсичных металлов. Тем не менее висмут сравнительно безвреден. Он даже применяется в медицине: врачи выписывают его препараты (такие как «Пептобисмол») для борьбы с язвой желудка. Кстати, когда у человека, отравившегося кадмием, начинается диарея, в качестве противоядия обычно используется именно висмут. Вообще, висмут, пожалуй, из всех элементов наименее соответствует своему месту в таблице. Может быть, это досаждает химикам и физикам, которые стремятся свести периодическую систему к математически точным закономерностям. Висмут еще раз доказывает, что таблица Менделеева полна интереснейших историй с неожиданной развязкой, главное – знать, где искать.

После того как я рассказал обо всех исключительных странностях висмута, вы можете счесть его своеобразным «благородным металлом». Он немного напоминает благородные газы, которые пересекают таблицу по вертикали, разделяя две группы яростных – но по‑разному яростных – исключительно активных элементов. Так и безобидный висмут является в «коридоре ядов» небольшой отдушиной. Перед ним идут традиционные яды, вызывающие рвоту и сильные боли. За висмутом гнездятся убийственные радиоактивные вещества, о которых пойдет речь дальше.

Сразу за висмутом следует полоний, яд из ядов нашего атомного века. Полоний немного напоминает таллий – при отравлении им у человека выпадают волосы. Симптомы отравления полонием стали известны на весь мир в ноябре 2006 года, когда Александр Литвиненко, бывший агент КГБ и ФСБ, был отравлен полонием в лондонском ресторане – яд подмешали ему в порцию суши. После полония идет астат, но об этом крайне редком элементе мы поговорим несколько ниже. Далее находится радон. Радон является благородным газом, поэтому он не имеет ни цвета, ни запаха, а также ни с чем не реагирует. Но, поскольку радон гораздо тяжелее воздуха, он быстро осаждается в легких, где испускает опаснейшие радиоактивные частицы. Это неизбежно приводит к раку легких – очередной изощренный способ убийства, который таит в себе «коридор ядов».

Действительно, все элементы из нижней части периодической системы радиоактивны. Радиоактивность внизу таблицы играет практически такую же важную роль, как правило октетов – в ее верхней части. Почти все прикладные свойства тяжелых элементов связаны именно с тем, как и с какой скоростью они распадаются. Чтобы лучше понять эту зависимость, давайте вспомним историю одного молодого американца, который, как и Грэм Фредерик Янг, испытывал болезненную тягу к опасным элементам. Но Дэвид Хан, наш следующий персонаж, совсем не был социопатом. Его жизнь сложилась трагически по той причине, что Дэвид страстно желал помогать людям. Он хотел решить проблему мирового энергетического кризиса и избавить цивилизацию от нефтяной зависимости. Он желал этого так сильно, как может чего‑то хотеть только подросток. И вот, в середине 1990‑х этот шестнадцатилетний детройтский паренек выдумал свой собственный безумный тайный проект: он решил сконструировать ядерный реактор в сарае на заднем дворе у матери.

Дэвид начал с малого, вдохновившись энциклопедией «Золотая книга химических экспериментов». Она была написана в таком же тошнотворно‑серьезном тоне, как и образовательные фильмы 1950‑х, которые крутили в кинолекториях. Молодой человек так увлекся химией, что мать его девушки запретила ему говорить с гостями на совместных обедах. Дело в том, что Дэвид, любивший рассуждать с полным ртом, то и дело сообщал неаппетитные факты о том, какие химические вещества содержатся в предлагаемых гостям блюдах. Но увлечение Дэвида не ограничивалось теорией. Как и многие другие увлеченные химией подростки, Дэвид вскоре решил не ограничиваться своим химическим набором и стал ставить опыты с по‑настоящему серьезными химикатами. Из‑за этого сгорели стены и ковер в его комнате. Мать потребовала от Дэвида перенести лабораторию в подвал, а потом и в сарайчик на заднем дворе, который подошел для этой цели как нельзя лучше. Но, в отличие от многих многообещающих ученых, Дэвид не слишком совершенствовался в химии. Однажды перед собранием бойскаутов он красил себе кожу в оранжевый цвет, и вдруг средство для загара, которое он использовал, брызнуло и полностью испачкало ему лицо. Кроме того, он совершил поступок, на который способен лишь совершенно не разбирающийся в химии человек – попытался растолочь очищенный калий в небольшой емкости при помощи отвертки (ну о‑о‑очень плохая идея!). Еще через несколько месяцев окулист выуживал у него из глаз осколки пластика.

Но злоключения Дэвида на этом не закончились. Правда, следует отдать ему должное – он брался за все более сложные затеи, решив наконец сконструировать ядерный реактор. Для начала он применил те скудные знания ядерной физики, которые добыл с большим трудом. Знания эти он, разумеется, приобрел не в школе (Дэвид был незаинтересованным и даже ленивым учеником). Всю информацию он получил из старательно переписанных блестящих буклетов, пропагандировавших ядерную энергетику, и из переписки с какими‑то чиновниками, которых ему удалось перехитрить. Они поверили, что некий «профессор Хан» хочет проконсультироваться о постановке экспериментов для своих воображаемых студентов.

В частности, Дэвид познакомился с тремя основными ядерными процессами: делением ядра, синтезом и радиоактивным распадом. Звезды горят именно потому, что в них протекает ядерный синтез с участием водорода. Это очень мощный и эффективный процесс, который, однако, практически не применятся в ядерной энергетике на Земле. Дело в том, что на нашей планете крайне сложно создать температуру и давление, необходимые для запуска ядерного синтеза. Поэтому Дэвид решил использовать распад ядер урана и радиоактивность нейтронов, которые возникают при делении урана в качестве побочного продукта. Сравнительно тяжелые элементы, например уран, неспособны удержать все протоны в своем небольшом ядре, поскольку частицы с одинаковыми зарядами отталкиваются. Поэтому в таких ядрах присутствует большое количество нейтронов, играющих роль своеобразного «буфера». Когда тяжелый атом делится на два легких атома приблизительно одинакового размера, в этих более легких атомах требуется значительно меньше «буферных нейтронов», поэтому лишние нейтроны попросту отбрасываются. Иногда эти нейтроны сразу захватываются другими атомами, расположенными поблизости. В результате такие атомы становятся нестабильными, делятся и высвобождают еще больше нейтронов. Так возникает цепная ядерная реакция. В атомной бомбе такой процесс просто пускается на самотек. Реактор – более сложное устройство, так как в нем требуется «растянуть» деление ядер на сравнительно долгий период. Основная проблема технического характера, с которой столкнулся Дэвид, заключалась в следующем: после того как атом урана делится и испускает нейтроны, образующиеся в результате более легкие атомы оказываются стабильными. Они не могут поддерживать цепную реакцию. Таким образом, обычные ядерные реакторы постепенно «угасают» из‑за недостатка топлива.

Осознав это, Дэвид решил пойти гораздо дальше своих первоначальных планов, связанных с получением воображаемой благодарности «за продвижение ядерной энергетики» – а ведь сначала он действительно мечтал лишь об этом. Но Дэвид увлекся гораздо более преступной идеей. Он решил построить реактор‑размножитель (бридер). Бридеры сами обеспечивают себя топливом за счет сложной комбинации используемых радиоактивных изотопов. Первичным источником энергии для бридера являются топливные таблетки из урана‑233, который распадается почти сразу. Число 233 означает, что в ядре этого изотопа урана содержится 92 протона и 141 нейтрон – обратите внимание на избыток нейтронов. Но уран должен быть заключен в контейнер из немного более легкого элемента, тория‑232. В результате первого этапа деления атомы тория захватывают лишние нейтроны и превращаются в торий‑233. Нестабильный торий‑233 подвергается бета‑распаду, теряя один электрон. Поскольку электрические заряды в природе всегда стремятся к равновесию, торий, теряющий электрон, также преобразует один из нейтронов в положительный протон. Получив этот новый протон, торий‑233 превращается в изотоп следующего элемента периодической системы, протактиний‑233. Этот элемент, в свою очередь, также нестабилен: он теряет еще один электрон и преобразуется в тот самый изотоп, с которого все начиналось: уран‑233. Так мы, почти волшебным образом, получаем свежее топливо для нашего реактора, просто комбинируя нужные элементы в правильном порядке.

Дэвид занимался этим проектом по воскресеньям, так как после развода родителей проводил у матери лишь часть времени.

В целях безопасности он раздобыл стоматологический свинцовый передник, чтобы защищать свои внутренние органы. Всякий раз, проведя несколько часов в сарае на заднем дворе, Дэвид переодевался. Мать и отчим позже признавались, что иногда замечали, как парень выбрасывает хорошую одежду, и считали это странным. Тем не менее они полагали, что парень просто умнее них и знает, что делает.

Самым простым этапом задуманной Дэвидом затеи был, пожалуй, поиск тория‑232. Детали с содержанием тория исключительно тугоплавки, поэтому при нагревании они ярко сияют. Такие запчасти слишком опасны, чтобы пользоваться ими в домашних лампах накаливания, но в промышленности, особенно в горнодобывающих отраслях, ториевые светильники используются довольно часто. В качестве источника света в ториевой лампе применяется не нить накаливания, а специальная проволочная сеть, называемая калильной сеткой. Когда Дэвид заказал сотни таких запасных сеток у оптовика, у того не возникло никаких подозрений. Затем Дэвид, продемонстрировав свои успехи в химии, расплавил калийные сетки в ториевый шлак, поддерживая стабильную высокую температуру при помощи паяльной лампы. Этот материал он обработал литием, на который пришлось потратить целую тысячу долларов – литий был добыт из батареек, разрезанных кусачками. Далее Дэвид нагревал шлак с активным литием на горелке Бунзена, получив в результате очищенный торий. Вот и была готова отличная оболочка для будущей активной зоны реактора.

К сожалению (или, наоборот, к счастью), Дэвид отлично разобрался в химии радиоактивных элементов, а вот в ядерной физике соображал очень плохо. Итак, Дэвиду еще требовалось достать уран‑235 для облучения тория и синтеза урана‑233. Поэтому он прикрепил на приборную доску своего «Понтиака» счетчик Гейгера (это прибор, который регистрирует радиоактивное излучение, издавая характерное потрескивание) и поехал по сельским районам штата Мичиган, как будто мог так запросто наткнуться на урановое месторождение. Но обычный уран почти полностью состоит из изотопа U‑238, очень слабого источника радиоактивности. Разработка способа обогащения урановой руды и отделения урана‑235 от урана‑238 – химически совершенно идентичных металлов – представляет собой, в сущности, важнейшее достижение Манхэттенского проекта. В конце концов, Дэвиду удалось приобрести немного урана у сомнительного поставщика из Чехии, но это, опять же, был необогащенный уран, а не так необходимая затравка. В конце концов, отказавшись от первоначальной идеи, Хан соорудил «нейтронную пушку», чтобы уже с ее помощью облучить торий и добыть уран‑233 таким окольным путем. Но «пушка» работала плохо.

Позже в газетах было растиражировано несколько сенсационных историй, в которых утверждалось, что Дэвиду удалось построить в сарае ядерный реактор. На самом деле он даже не приблизился к этой цели. Легендарный физик‑ядерщик Альберт Гиорсо однажды подсчитал, что у Дэвида было в миллиард миллиардов раз меньше радиоактивного вещества, чем требовалось для воплощения его замысла. Разумеется, Дэвид собирал опасные вещества и в зависимости от полученной дозы радиации существенно укоротил себе жизнь. Но такова реальность. Существует множество способов отравиться радиоактивными веществами и очень, очень мало методов (требующих точного хронометража и сложных приборов), позволяющих укротить тяжелые элементы и сделать из них что‑нибудь путное.

Когда полиции стало известно о планах Дэвида, стражи порядка решили действовать наверняка. В первый раз полицейские засекли Дэвида поздно ночью, когда он возился у машины, и предположили, что это панк, ворующий шины. Задержав парня и надавив на него, полицейские обыскали его «Понтиак» – причем Дэвид любезно предупредил их о том, что машина полна радиоактивных веществ. Кроме того, полицейские нашли в автомобиле ампулы со странным порошком и арестовали Дэвида для полномасштабного допроса. Дэвид оказался достаточно здравомыслящим, чтобы не упоминать о «раскочегаренной» установке, стоящей в сарае. Кстати, он уже успел почти полностью разобрать свою конструкцию, опасаясь, что достиг слишком серьезных успехов и может оставить на месте материнского дома большую воронку. Когда федеральные службы попытались выяснить, кто является законным представителем Дэвида – ведь до сих пор никто не пробовал незаконно осчастливить весь мир дешевой ядерной энергией, – разбирательство затянулось на месяцы. Тем временем мать Дэвида, опасавшаяся, что дом у нее конфискуют, однажды ночью проникла в лабораторию сына и выкинула на свалку все, что там нашла. Через несколько месяцев ликвидаторы в спецодежде и с оборудованием для работы с опасными веществами нагрянули в сарай через соседский задний двор и хорошенько его обыскали. Даже тогда валявшиеся на полу инструменты и жестяные банки страшно излучали, превышая естественный радиационный фон в тысячи раз.

Поскольку Дэвид не имел никаких преступных намерений (a ll сентября 2001 года еще не наступило), его не стали привлекать к ответственности. Но он представлял свое будущее иначе, нежели его родители. После отчисления из колледжа он пошел на флот, изъявляя горячее желание служить на атомной подводной лодке. Учитывая биографию Дэвида, военным «ничего не оставалось», кроме как удовлетворить его просьбу, но там парня отправили на камбуз и заставили драить палубу. К сожалению для Дэвида, ему так и не представился шанс серьезно заняться наукой в контролируемых условиях и под научным руководством. Кто знает, может быть, он смог бы добиться стоящих результатов, учитывая его энтузиазм, упорство и талант.

Финал истории «радиоактивного бойскаута» получился печальным. Демобилизовавшись, Дэвид вернулся к себе домой в пригород и стал просто слоняться без дела. Он тихо прожил несколько лет, а в 2007 году полиция обнаружила, что он возится с автономной пожарной сигнализацией из того многоквартирного дома, где жил. Проще говоря, Дэвид попался на краже этих аппаратов. Учитывая историю Дэвида, это было серьезное преступление, так как важную роль в работе сигнализации играет радиоактивный элемент америций. Америций – это надежный источник альфа‑частиц, которые можно вместе с электрическим током пропускать через детекторы дыма. Дым впитывает альфа‑частицы, из‑за чего электрическая цепь разрывается и срабатывает пожарная сигнализация. Но Дэвид планировал использовать америций для создания еще одной грубой нейтронной пушки, поскольку альфа‑частицы способны вышибать нейтроны из ядер некоторых элементов. Действительно, еще подростком Дэвида задерживали в летнем лагере за воровство дымовых детекторов. На этот раз его сразу арестовали.

Когда в 2007 году его снимок, сделанный в участке, попал в руки журналистам, оказалось, что физиономия Дэвида покрыта красными пятнами, как будто он страдал от острой угревой сыпи и расцарапывал себе лицо до крови. Но обычно у мужчин после тридцати угревой сыпи не бывает. Напрашивался вывод, что эта болезнь связана именно с ядерными экспериментами, которыми Дэвид увлекался в юности. Его история напоминает, что элементы, выстроившиеся по нижнему краю таблицы, конечно, не ядовиты в традиционном понимании этого слова, в отличие от металлов из «коридора ядов». Но радиоактивные элементы достаточно коварны и могут сломать человеку жизнь.

 

Поиск

 

ФИЗИКА

 

Блок "Поделиться"

 
 
Яндекс.Метрика Top.Mail.Ru

Copyright © 2021 High School Rights Reserved.