Текст
                    химия и жизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СХСР
4
1975
'• KV4 ^
Ф- IfT А яг
*m*Ai ц mil
f-^m
•4
Мл


химия и жизнь Ежемесячный научно-популярный журнап Академии наук СССР • № 4 • апрель 1975 ^ Издается с 1965 года РЕДАКЦИЯ ЖУРНАЛТ „Х!>;:;:п ^ жизнь* Мссеэ R-33C, Ленинск.!'•« г,о<,пгк,, дом № 6Т I Элемент №... В. В. Станцо 106-й Проблемы и методы современной науки Г. С. Воронов ТАМТАМЫ ВСЕЛЕННОЙ Как принимать гравитационные сигналы инопланетян 14 Д. Н. Осокина, НЕ РОЖЬ И НЕ ПШЕНИЦА Преимущества тритикале — гибрида ржи и пшеницы 24 Архив Б. Рассел ДЛЯ ЧЕГО Я ЖИЛ? В. Зяблов ПОЧЕМУ ПЛАМЯ ЗЕЛЕНЕЕТ 31 32 ~36 ~5] Н. В. Лавров БЕНЗПИРЕН И ЗАРОДЫШ САЖИ Происшествия П. Катинин ДЕЛО ДОКТОРА САММЕРЛИНА Проблемы и методы современной науки Ю. Д. Третьяков КРИОХИМИЯ: ХОЛОД СОВЕРШЕНСТВУЕТ МАТЕРИАЛЫ Вещи и вещества В. И. Демидов ТРОТИЛ, ОН ЖЕ ТОЛ 56 62 1945 • 1975 Н. Н. Бурденко ИСПЫТАНИЕ ВЫДЕРЖАНО Советская медицина в Великой Отечественной войне Болезни и лекарства С. Мартынов ЛЕЧЕБНАЯ ЛИХОРАДКА 68 Гипотезы Ф. Ф. Драгель АНТИБОЛЬ И ОБЕЗБОЛИВАНИЕ
Вещи и вещества Земля и ее обитатели Н. Бовин, А. Формановский ОСТАНОВИСЬ, МГНОВЕНЬЕ! Аппарат, мгновенно изготавливающий фотографии Э. В. Ганевская, Н. П. Чукина УЗОРЫ БАТИКА 72 77 А. Иорданский 82 ЗВУКОВОЙ ГЛАЗ КАШАЛОТА С. Старикович 85 ЭТА СЛОЖНАЯ, СЛОЖНАЯ ЭКОЛОГИЯ С. Кустанович, Н. Парицкая 88 УТКИ, НАЧИНЕННЫЕ СВИНЦОМ Я. В. Чугунин 90 БОЛЬШЕ УТОК —БОЛЬШЕ РЫБЫ Н. Мишина 94 РАЗНЫЕ ЖУРНАЛЬНЫЕ СОЗВЕЗДИЯ А. Алексеев 96 СЛИШКОМ МНОГО ЖУРНАЛОВ! Страницы истории С. А. ПОГОДИН «ПРОФЕССОР — ПО-ЛАТЫНИ ОЗНАЧАЕТ УЧИТЕЛЬ...» 110 И. Вольпер 114 ФОРМУЛА ГОРАЦИЯ Н. Трейгер 122 А СУДЬИ КТО? Что такое дегустация и откуда берутся дегустаторы Полезные советы ЧЕМ ЧИСТИМ СТЕКЛА ПО ВЕСНЕ 124 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ 13, 42, 66 IIЛ ОЛ./ОЖД/' рисушж ХУДОЖНИКИ М. .'lAQTKOeCKthUt л" статье «Тамтамы Вселенной». IIЛ ВТОРОЙ С ТРЛН И Ц1: ОП/ЮЖКИ фрагмент рисунка английского художника XVIII века Томаса Роуландсона «О.шо') и лихораОка» (к статье <.'1счеоная лихорадка» > ФОТОИНФОРМАЦИЯ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! НОВОСТИ ОТОВСЮДУ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ИНФОРМАЦИЯ ПИШУТ, ЧТО... КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КОНСУЛЬТАЦИИ 33 39 48 87, 97 92 98 100 125 ПЕРЕПИСКА 128
Элементов стало 106. Надолго ли? На этот вопрос, естественно, пока невозможно ответить. Между открытиями 104-го и 105- го элементов прошло шесть лет. между 105-м и 106-м — четыре года. Сейчас есп> все основания считать, что очередной новый элемент (вероятнее всего. 108-п) будет найден уже в этом году. Причины такого оптимизма будут объяснены чуть позже. Здесь же укажем лишь на одну нз них, самую главную: появился новый подход к проблемам ядерного синтеза, новый метод — тот самый, с помощью которого открыт элемент № 106. Элемент №. 106-й
детекторы осколков деления РЬ-мншень Смема экспериментальной установки, на которой открыт 106-й элемент. Быстро вращающаяся с постоянной скоростью цилиндрическая камера, наружная поверхность -которой покрыта тонким словм моноизотопного свинца. На >ту свинцовую мишень под опредепениым углом направлен пучон ускоренных в циклотроне ионоз хроме. За то время, какое живет ядро 106-го элемента, участок мишени успевает выйти из-под ионного пучиа, и осколки деления летят иа слюдяные детекторы, которыми окружена мишень. Потом следы деления дополнительно протравливают и по числу тренов на разных детекторах вычисляют период попу распада 106-н — не итог. 106-ii - следствие. Поэтому воздержимся о г восторженных криков типа «найден еще один элементарный кирпичик мироздания» и «ура первооткрывателям». Попробуем разобраться, почему гак трудно дается каждый оче- 4 реднол шаг в далекую трансурановую область и каковы истоки нынешнего сдержанного оптимизма физиков. SUMMARY Почти каждая научная статья, написанная на английском языке, начинается с этого слова. Иногда оно не пишется — лишь подразумевается. Тогда приходят на помощь шрифты: иным шрифтом, не тем, которым печатается статья в целом, выделяют это самое summary — резюме, итог, краткую сводку самого главного. Для элемента № 106 на 1 января 1975 года это резюме, вероятно, должно бы выглядеть так: «В 1974 году появились сообщения о синтезе изотопов 106-го элемента с массовыми числами 259 п 263. Первый из них получен в ядер noil реакции нового типа при слиянии ядер cBiiiHUi и хрома с последующим пен\скапнем всего твух или трех нейтронов. Этот изогон наряду с альфа-распадом испытывает спонтанное деление с периодом полураспада около 7 миллисекунд. Втором изотоп получен в классической я дер поп реакции па тяжелой мишени (калифорнии), бомбардировавшейся ионами кислорода-18 Период полураспада этого изотопа 0,9±0,2 секунды, энергия альфа- излучения 9.06 ±0,04 Мэв». Тем, кто следил за прошлыми нашими трансурановыми публикациями, нетрудно догадаться но приведенным характеристикам, где какой и ютоп получен. Регистрация новых ядер по самопроизвольному (спонтанному) делению — метод и прерогатива Лаборатории ядерных реакции в Дубне; регистрация по альфа-излучению и дочерним продуктам — метод и критерии открытия у американских физиков из Беркли. Химические свойства 106-го элемента пока не исследовали. Ни в Дубне, ни в Америке. Поэтому о химии этого элемента говорить пока рано. По местоположению в табли-
минимальная энергия cd ^^^^^^т к г L. U го CD J ""■ CD 1 ! .febJ0 "^^^^™ рЬ го со "П 3 П А ^ П О О • О « л 1!! jll I S £ г s § I » HI iiJ "О о* 1 5 "S си g3 оз з ' тз Я 03 о ее О -tj ?: а: о) н о я rD Ja за я rD Ja : S I : rD I О ^з П U3 rD - о 3 2. S IX e £ '§§ и-. rD "" ce rD я £ ce со "О о ^ ' >3 и я Ms a н i 3=S X ее Я g s s ^s s 21 ce S w ? s о VD 2 Я Я Й о "о s s s ="° Я 2 » ш _о Е ^ Я О ГС зс о о- с rD 5 Я се й*< = и g * * »■ ^з ж ^ ^ р * ° в гР£о мо = -= *Ч • rD —-J оэ X о * я JS н о о Ov rD rD Я rD "О се я О rD ВОЗ ь U3 rD се я JZ *< Ь, о 1 Я я о СЛ Е 5 о | я тз rD Ja >? * о Ja ^з rD С *^~* Я -Я N t-^T3 rD . » g с о- P «Is Я го i 03 я J3 Я £ rD ^з О 2 ° чз я Л аз v, rD -о « ° CD^ 3 ° н о я = я S* = Я 13 о Iе И • о I ^ СГ 1 Л U О о Р rD . о чз ■п я я X о ^3 а: rD се Я 13 > U3 О Я £ О Я Н Ja О = О Я О Ja ТЗ О Ov я s< о о н за X о о £ я я Я О rD 33 О н 03 "О сг — й о Я а: О СГ я я X D0OD30 он се rD л ^ ж ^ и Д S о\? ™ я Z н м я ■*■> о н 1а "О О О О сг Ja О СО о ^з О* я о Ov о н тз о 2 ^ а и аз -Я ^ о s-o *- Й за я С X я № я"° э i я тз ft E о О Х rD S ^,, ас аз - ZJ rD Е r^ ^ £ г О сэ Я *. О rD я я ■° Е rD Я^ 1з Т -J "О > О * Е Ja Хя О Я rD се ^ >< йэ т- аз j5la rD Е X Ь Ja rD П> йэ ьз "О я за аз о я -а я аз 00 аз н СГ с*3 ГО Я 03 З^з аз з _ "о — аз со зс ел я о "О rD Ja Я я rD 03 33 гп о а тэ О О со О £ Ъ О о о> ^ > го ^ го н i ? я го о я a ja я о го — о\ 5 2 = ^ о Я 53 § 5 s о сг £ *е- д О *п о го .* S п Т, ft аз со >• §1* ■§■1 ^g 2 го • со 03 00 я *- аз О *< СО X аз тз аз н го *ТЗ аз я го Os О ^з сг Е о го rD ГО 2 2 ГО Я о я
[14 =t О i_ * » S • 1- О) -1 3 0 -з -6 -9 -12 -15 г- г т год __ - - день и 1 час г мин \ сен / г ймсен \ мкеек L 1 и сен 144 l I 148 152 156 число нейтронов Систематика периодов полураспада )по спонтанному деланию — S. \\ для иэотопов 91, 100. 102 и 104-го элементов. Сплошными линиями соединены Пунктирная лнния енизу — теоретические лредсмаэання известного американского физика А. Гиорсо длв 104-го элемента. Черные нввдраты — для четно-четныж изотопов курчатовив, светлые — для нечетны! иэотопов. Как видим, мсперимент ■ очередной рвз вступия в противоречие с теорией и опроверг основанные на ией прогнозы чати. Нужно кое-что проверить, кое в чем утвердиться. Вернемся к этому разговору через месяц. — Но скажите хоть, в какой реакции. — Ничего не скажу, рано. Чуть помолчал и добавил: «В реакции, придуманной в группе Оганесяна. Все. До свидания». Поблагодарив академика за исчерпывающую информацию, я попрощался. Действительно, эгой фразой Флеров сказал многое. По прошлым посещениям лаборатории я знал (в том числе и от самого Флерова), что синтезом 106-го элемента в Дубне занимаются две группы. Группа Виктора Друина пытается получить его в классической ядерной реакции, бомбардируя кюрие- вую мишень ионами неона (атомный номер кюрия 96, неона—10; 96 + + 10=106). Группа Юрия Оганесяна шла другим путем — запретным с точки зрения большинства теоретиков. Ю. Ц. Оганесян, А. Г. Демин и их товарищи хотели получать новые элементы из стабильного свинца, используя очень тяжелые ионы- снаряды, в данном случае хром. Флеров, кажется, и сам не очень верил в эту затею, но часы работы на циклотроне отпускал достаточно щедро. И главное, на всех семинарах и обсуждениях он брал на себя роль критика-скептика, «адвоката дьявола», помогая тем самым своим ученикам нащупать верный путь. Много лет назад Игорь Васильевич Курчатов этим же мето- 6
дом направленных придирок помог своим ученикам К. А. Петржаку и Г. Н. Флерову открыть спонтанное деление *. И теперь Флеров говорит о «реакции, придуманной в группе Оганесяна»... ТРИ БАРЬЕРА НА ПУТИ ЯДЕРНОГО СИНТЕЗА Здесь нам не обойтись без напоминания о некоторых основополагающих принципах ядерного синтеза. Новое ядро образуется в результате слияния двух «старых». Вроде бы не важно, из каких составляющих оно получится. В атомных ядрах 106-го элемента 106 протонов. Значит, оно могло бы получиться и при слиянии кюрия с неоном, и при слиянии свинца с хромом, и, скажем, гафния с селеном. 96+10 = = 82 + 24 = 72+34=106. Но, как говорится, гладко было на бумаге... Чтобы слияние произошло, нужно прежде всего попасть ядром в ядро, а это сложно — ядрышки-то маленькие: самое тяжелое ядро во много раз меньше самого легкого атома. Прицельный огонь здесь исключен. Единственный выход — шквальный огонь по площадям: авось, по теории больших Чисел, часть снарядов сама найдет себе цели. Значит, нужны плотные, интенсивные пучки ионов-снарядов. Получать мощные ионные пучки легких элементов (от водорода до неона) умели. Переход же к более крупным калибрам сопряжен со многими трудностями, хотя, в общем, и их преодолевать уже могут. В Дубне получают, например, довольно интенсивные пучки ионов ксенона — а у него заряд ядра 54! Но интенсивные пучки — это еще не все. Другим препятствием для ядерного синтеза был и остается кулонов- * Подробнее об этом см. «Химию и жизнь», 1970, № 4. ский барьер. Закон Кулона: Эту формулу из школьного учебника (здесь она записана в варианте для системы СИ) физикам приходится помнить постоянно. А смысл ее в том, что сила рзаимодействия двух электрически заряженных частиц (F) пропорциональна их зарядам (qi и q2) и обратно пропорциональна диэлектрической проницаемости среды (е') и квадрату расстояния между зарядами (г2). А стреляют, между прочим, по ядру положительно заряженными ионами, и одноименные заряды, естественно, отталкиваются. Сила F работает против ядерного синтеза. Допустим, что в знаменателе у нас в любом случае будет постоянная величина. Тогда, очевидно, с ростом заряда ядер-снарядов кулоновскии барьер будет расти и все больше препятствовать слиянию. Возьмем приведенные выше комбинации: кюрий плюс неон, свинец плюс хром и гафний плюс селен. Очевидно, что 96Х10<82х24<72х34. Не верите — посчитайте. А самая энергетически невыгодная комбинация для 106-го элемента была бы 53x53, йодом по йоду. Экспериментальных данных по реакциям с участием тяжелых ионов занеоновой области мало и по сию пору. Год назад их было еще меньше, и почти все они говорили о том, что если такие ионы и преодолевают кулоновскии барьер, то с колоссальным трудом и колоссальными потерями. В Дубне, например, пытались получать новые ядра с помощью ионов германия (заряд ядра 32) и не обнаружили ничего нового. Столь же неутешительные результаты получали и за рубежом при работе с другими тяжелыми ионами. По-видимому, главной причиной неудач был все возрастающий кулоновскии барьер. Современная техника помогает преодолеть и эту трудность. Удает- 7
ся уже получать интенсивные пучки тяжелых ионов и разгонять их до энергий, позволяющих преодолеть кулоновский барьер. Но дает это не много. Ну, попал такой снаряд в ядро- мишень, ну, слился с ним (помогли ядерные силы и всемирное тяготение), а дальше? Дальше перевозбужденный ядерный слиток, раздираемый изнутри избыточной энергией, моментально разваливается на осколки, и нет нового ядра, никакими приборами его не зафиксировать, потому что время жизни подобных образований измеряется такими долями секунды, которые в миллиарды раз меньше одной ее миллиардной... Периоды полураспада самых короткоживущих изотопов несоизмеримо больше этих ультрамгновений. Новое ядро можно поймать лишь в том случае, если оно сохранилось как новое ядро, то есть если ядерный слиток избавился от избытка энергии, выбросив несколько нейтронов. Каждый нейтрон уносит примерно 10 Мэв энергии, и глядишь (так было при синтезе элементов № 103, 104, 105), удается поймать считанные новые ядра, которые охладились, сбросив 4—5 лишних нейтронов. Но чем больше энергия налетающих частиц, тем меньше вероятность такого процесса. Может быть, и образовывались сверхъядра при бомбардировке урана германием, но не пожелало ни одно составное ядро остывать нейтронным путем, и все они превратились в осколки... Большие энергии вбзбуждения составных ядер воздвигают на пути ядерного синтеза третий и самый трудно преодолимый барьер. Вот на этих трех барьерах и основывались запреты теоретиков. Вот почему путь, избранный группой Оганесяна, казался им безнадежным. Или почти безнадежным. Почти — потому, что в качестве мишени использовали ядра свинца. 8 ПЕРВЫЙ ДИАЛОГ С ОГАНЕСЯНОМ Для справки: Оганесян Юрий Цо- лакович, 40 лет, доктор физико-математических наук, руководитель отдела в ЛЯР. Если театр начинается с вешалки, то ЛЯР, безусловно, с коридора. В лаборатории есть и конференц-зал, и многочисленные рабочие комнаты (комнаты у экспериментаторов, естественно, заставленнее и захламленнее, чем у теоретиков), и большой тронный (циклотронный) зал, и зал малого циклотрона, и залы поменьше — для пультов управления, и кабинеты... И все же главный Дискуссионный клуб ЛЯРа — его коридоры. В коридоре второго этажа, посредине, висит на стене линолеумная классная доска. Предназначена она в основном для оперативного оповещения о существенных событиях в жизни ЛЯРа. И она же — своего рода фехтовальная дорожка на случай, если у коллег во время коридорных дискуссий возникнет необходимость скрестить шпаги математических выкладок. Сколько шальных и блестящих идей родились и померли в этих коридорах! Сколько раз растолковывали мне здесь азы и тонкости ядерного синтеза. И сам Георгий Николаевич, и многие его сотрудники... В тот майский день, когда Г. Н., сам того не желая, одной фразой сказал многое, главные для меня события развернулись опять в коридоре. Выйдя от академика, я, конечно, решил отправиться к главным виновникам событий -- тем, кто «поймал» новый элемент. Но прежде чем идти к ним, нужно было подумать и повспоминать, и я пустился «вдоль по Питерской» коридора. Навстречу шел Оганесян. Мы почти одновременно сказали: «Привет», и тут же он осведомился: «Тебя пригласил Г. Н.?!» — Нет, заглянул на огонек — был рядом.
— Ну и как? — Суетно: все носятся, все возбуждены, а виной всему «реакция, придуманная в группе Оганесяна»... — ?! ч — Это не мои слова. Это Г. Н. — Так ты уже в курсе? — Конечно. Значит, на свинце получилось? Это было скорее утверждение, чем вопрос. Оганесян кивнул, считая, что раз уж главное мне известно, то можно заинтересованному собеседнику рассказать и некоторые частности. Правда, и он говорил, что пока все рассказываемое не для публикации. Еще только готовилась первая научная статья об этих работах, которые к тому дню продолжались уже десять месяцев. Тогда я и узнал, что уже «наловили» несколько десятков новых ядер, живущих лишь миллисекунды и делящихся спонтанно (хотя альфа-распад они тоже испытывают). Что ради этого пришлось делать новую экспериментальную установку с быстро вращающейся свинцовой * мишенью, окруженной почти замкнутым кольцом слюдяных детекторов. Самым неожиданным (для ме- Аня, но не для Оганесяна) оказалось то, что ядерные слитки на основе свинца, остывая, выбрасывают меньше нейтронов, чем продукты обычных ядерных реакций. Новый излучатель образовывался так: 207РЬ+ +54Сг—^259106+210п. Реакция показалась мне странной, и я пустился 1 в дискуссию: — Как же так? Обычно испускается 4—5 нейтронов, иначе не снимешь энергию возбуждения. Сами мне втолковывали когда-то, что нейтрон уносит в среднем 10 Мэв. Так что же, здесь она в два-три раза * меньше, чем обычно? И это при стрельбе более тяжелыми ионами? + Выходит, что энергия возбуждения ядерного сплава свинца п хрома составляет всего 20 Мэв. Неправдоподобно мало! — Ты не учитываешь оболочеч- ных эффектов, — спокойно ответил Оганесян. — А-а-а! Магические ядра! Заполненные пуклопные оболочки упрочняют конструкцию, и оболочечпые эффекты как бы удерживают приобретенные нуклоны. Получается, будто сверхгостеприимпые хозяева, чтобы гостей не отпускать, запирают дверь на замок? — Нет. Они, наоборот, не гостеприимны. Слишком много энергии затрачивает ядро-снаряд па перестройку структуры ядра, и оттого остаток энергии мал. II если следовать твоей аналогии, то здесь не гость, а взломщик, который так долго возился с замком, что уже не хватает сил унести многое. — Но если оболочечные эффекты и правда так сильны, то тогда свинцовые мишени это, можно сказать, физический Клондайк? Железом по свинцу, и вот вам 108-й элемент, кобальтом — 109-й, а если 32-м — то получится долгожитель с острова стабильности, элемент № 114? — Насчет Клондайка, это слишком. Мы пока не знаем, где предел возможностей этих реакций. Барьер может быть очень велик. Кулонов- ский барьер. Но 108-й скоро будем пробовать. — Лихо. А как 106-й элемент назовете? — Разве это так важно? О названии говорить пока рано, да и пи к чему. Как в семье накануне рождения ребенка не говорят о том, как его хотели бы назвать... Первое сообщение об открытии 106-го элемента сделано Г. Н. Флеровым на сессии Ученого Совета Объединенного института ядерных исследований 27 мая 1974 года. Первая статья о синтезе в Дубне изотопа 259106 датирована 11 июля. К тому времени было уже зарегистрировано более 60 спонтанно делящихся ядер с периодом полураспада около 0,007 секунды. 9
ПОДРОБНЕЕ О МЕТОДЕ Почему были уверены, что эти ядра— новые? Ни одно из известных прежде спонтанно делящихся ядер не имело подобных характеристик. Более того, изменения условий ядерной реакции (другой изотоп свинца в качестве мишени или бомбардировка той же мишени другим изотопом хрома) исключали наблюдавшийся эффект. Для синтеза и ловли осколков сконструировали специальный аппарат — пробник, как говорят в Дубне. Он достаточно прост и подробно описан в «Науке и жизни» A975, № 2). Поэтому подробно о нем рассказывать не буду. Для интересующихся — схема на стр. 4. Синтез новым методом ни в коей мере не был удачной авантюрой. Была проявлена научная смелость, но опиралась она на строгую логику и последовательность накопления экспериментальных фактов. Мысль о том, что оболочечные эффекты, действующие в магических и околомагических ядрах, могут помочь открыть новый элемент, требовала и теоретического обоснования, и экспериментальной проверки. Поэтому один из теоретиков ЛЯРа А. С. Ильинов долго «обсчитывал реакции» — вероятности образования новых ядер, величины барьеров. Расчеты говорили, что стоит пробовать. Но что пробовать? Сразу делать новый элемент? Логично вроде бы, но не логично с точки зрения физика-экспериментатора. Фибер- глассовый шест, преобразивший один из видов легкой атлетики, сначала опробовали на тренировках, а потом уж на соревнованиях. А наука придирчивее, требовательнее спорта. Здесь тем более необходимы «пробы пера». Первой такой пробой, моделью будущих синтезов должно было стать получение новым методом какого- либо известного изотопа. Но какого? Во-первых, это должен быть хорошо изученный и спонтанно делящийся изотоп. Во-вторых, должна быть принципиальная возможность получить этот изотоп в ядерной реакции между свинцом и ионом, значительно более тяжелым, чем использовавшиеся прежде. Например, с аргоном. Была избрана реакция: 208РЬ + +40Аг—*244Гчп+4,0п. Фермнй-244 — спонтанно делящийся изотоп с периодом полураспада 3,3 миллисекунды хорошо изучен. Расчеты показали, что вероятность его образования в реакции свинца с аргоном всего в десять раз меньше, чем в классической ядерной реакции с участием урана и кислорода. А раз так, то, располагая чувствительной аппаратурой, можно приступать к эксперименту. Попробовали — получили спонтанно делящийся излучатель с периодом полураспада 4±0,5 миллисекунды. То, что надо! Модель работала, оболочечные эффекты ядер свинца позволили получить известный излучатель. Следующим этапом стал синтез новым методом не известных прежде изотопов известного элемента. Для получения нейтронодефицит- ных изотопов курчатовия 254Ku, 255Ku н 256Ки в качестве снарядов использовали ионы титана и опять же свинцовую мишень. Главным результатом этой работы оказался не сам факт получения трех новых ядерных разновидностей. Периоды полураспада этих ядер (по спонтанному делению) в совокупности с результатами прежних опытов в корне меняют представления о систематике времен жизни изотопов элемента № 104. Здесь нам опять не обойтись без графики. Диаграмма на стр. 6 — это систематика периодов спонтанного деления для самых тяжелых четных элементов. По горизонтальной оси отложено число нейтронов в ядре, по вертикальной — периоды 10
полураспада по спонтанному делению. Экспериментальные кривые — времена жизни изотопов элементов № 98, 100, 102 — образовывали своего рода елочку без ствола: ветвь сотого элемента проходит ниже ветки 98-го, ветвь 102-го — еще ниже. Чем больше атомный номер, тем меньше элемент живет. Логично. И автор этой систематики известный американский физик А. Гиорсо провел пунктиром еще одну ветвь — для 104-го. Когда в Дубне получили первые сведения о периодах полураспада изотопов 104-го элемента, их значения легли в стороне от логичной, но сугубо теоретической ветви. Тем не менее именно эта елочка была для американских физиков главным основанием для того, чтобы считать периоды полураспада, установленные в Дубне, завышенными и подвергать сомнению исследование в целом. Но вот на ту же диаграмму легли новые экспериментальные точки, их соединили п увидели, что елки-то нет. У 104-го элемента с увеличением числа нейтронов в ядре растет стабильность, и если есть где-то максимум, за которым последует спад, то этот максимум, видимо, еще не достигнут, он где-то справа. И если так, то ствол аккуратной прежде елочки будет изогнут, как ножка боровика, выросшего под корнями дерева... Эксперимент опроверг теоретическую систематику Гиорсо. Третьим этапом работы со свинцовыми мишенями стал синтез нового, 106-го элемента. Выше рассказано, как и когда его получили впервые. Но был и второй эксперимент. КАЛИФОРНИЯ. СЕНТЯБРЬ 1974 В сентябре 1974 года было опубликовано сообщение об открытии 106- го элемента и в Соединенных Штагах Америки. Помимо известной Лаборатории имени Э. Лоуренса в Беркли в этой работе приняли участие сотрудники лоуренсовской лаборатории в Ливерморе. Синтезировали изотоп 263106 при бомбардировке калпфорнпевой мпшеип нонами кислорода-18, ускоренными на новом ускорителе «Суперхайлак». Характеристики этого изотопа приведены в самом начале статьи. Не исключено, что для будущих исследований элемента № 106 этот изотоп окажется более важным, чем 259106, потому что он живет значительно дольше. Но эта работа методологически традиционна. Здорово, конечно, что удалось сделать мишень из калифорния; хорошо, что начал выдавать научную продукцию ускоритель «Суперхайлак», но синтез с использованием все более тяжелых мишеней —это в общем-то путь «вверх по лестнице, ведущей вниз». Метод если и не исчерпал еще себя полностью, то близок к тому. Оттого и нужны были новые методы и новые идеи. И тот факт, что местом рождения (или месторождением?) этих методов и идей стала Дубна, знаменателен. Несколько слов о реакции американских ученых на открытие 106-го элемента в Дубне. Как и после открытия 104 и 105- го элементов, оппоненты из Беркли выразили сомнения в том, что новый элемент действительно открыт. Вновь, в который раз, был повторен старый и шаткий аргумент, что «по спонтанному делению ничего определить нельзя». Однако те же строгие и не вполне объективные критики отмечали, что новая работа Дубны очень интересна, что дубнен- ская группа — «пионеры в использовании таких тяжелых ионов, которых еще никто не ускорял и не использовал в ядерных реакциях». Более того, американские физики в своих публикациях указывали, что намереваются воспользоваться новым методом в своих будущих работах. В первом сообщении о получении 11
изотопа 263106 группа Гиорсо указывает, что она «решила пока воздержаться от предложений, как назвать 106-й элемент, до выяснения ситуации». Совсем новые мотивы в давнем трансураново-приоритетном споре... ВТОРОЙ ДИАЛОГ И снова о методе, пределах его возможностей и перспективах шел разговор во время очередной нашей встречи с Ю. Ц. Оганесяном. Вот запись части этой беседы, сделанная по горячим следам в конце прошлого ноября. — Мн-е кажется не очень логичной ваша сверхосторожность. Почему сейчас, располагая новым методом, вы не пробуете сразу прыгнуть через несколько элементов к острову стабильности? Почему не попытаться, скажем, провести реакцию: 82+ сколько там нужно =114 или 116, чтобы после альфа-распада образовался пока еще гипотетический, но такой долгожданный долгоживу- щий сверхэлемент? — Сейчас это трудно... — Трудно, понимаю. Но зато, если получится, то сразу будет не очередной «дохложивущий» элемент, а действительно долгоживущий! Или опровержение теоретиков не по мелочам, а всерьез! — Заманчиво, конечно, но рано. — Почему рано? Какие барьеры мешают — физические, радиологические, нравственные? — Технические, прежде всего, по это долгий разговор, не имеющий прямого отношения к 106-му элементу. Так что не будем сейчас касаться этих трудностей — вот когда их удастся преодолеть, тогда н рассказывать про них станет интереснее... Так и не добился я тогда от Оганесяна точного ответа па этот Еопрос. Позже на него ответил Флеров: — Сейчас уже очевидно, что новый метод пригоден для синтеза не одного только 106-го элемента. 12 Представляется, что 107-й и 108-й элементы — дело недалекого будущего. Но полностью исключительные возможности этого метода раскроются после пуска нового ускорителя тяжелых ионов в Дубне — циклотрона У-400... Остается добавить немногое. К концу 1974 года в Дубне наблюдали уже больше 120 ядер нового элемента. Было установлено, что, в среднем, два ядра из трех делятся спонтанно, а третье, испустив альфа- частицу, превращается в ядро курча- товия-255 с периодом полураспада около 4 секунд. Не лишено интереса то обстоятельство, что эти дочерние ядра впервые были получены тоже нз свинца. Начаты эксперименты по синтезу других изотопов элемента № 106. И более тяжелых элементов — тоже. Вот и все пока о 106-м элементе и методе, приведшем к его открытию. Остается назвать участников работы. Про Оганесяна, Демина, Ильино- ва, Флерова вы уже знаете. Кроме них — С. П. Третьякова, А. А. Плеве, Ю. Э. Пенионжкевич, Н. А. Данилов, М. П. Иванов, Ю. П. Третьяков, В. М. Плотко, Ю. С. Короткий. Плюс специалисты, разрабатывавшие экспериментальную аппаратуру; плюс те, кто травил и просматривал слюдяные детекторы, ища в них следы спонтанного деле- н ня; пл юс те, кто поддерживал в порядке циклотрон; плюс те, кто разделял изотопы свинца, аргона, титана, хрома... Всех, сопричастных так или иначе к открытию 106-го элемента, в наш век коллективной науки перечислить довольно трудно. В. В. СТАНЦО, специальный корреспондент «Химии и жизни»
последние Первый металлический водород В Институте физики высоких давлений АН СССР группой исследователей под руководством академика Л. Ф. Верещагина зарегистрировано сбразсвание металлического водорода. С первым элементом периодической системы сегодня связаны, по крайней мере, три надежды. Надежда на термоядерную энергию. Надежда на передачу электроэнергии почти без потерь. Надежда на горючее, безвредное для окружающей среды. Осуществление этих надежд связывают сейчас с металлическим водородом — то есть, таким водородом, который представляет собой твердое тело, обладающее высокой электропроводностью и другими свойствами металла. Благодаря своей компактности, металлический водород — идальное термоядерное и химическое горючее. Кроме того, согласно некоторым теоретическим прогнозам, он должен быть сверхпроводником при комнатной температуре. Металлический водород пытаются получить двумя разными путями: подвергая обычный твердый водород либо динамическим нагрузкам, либо статическим. 5 февраля журнал «Письма в ЖЭТФ» (том 21, вып. 3) опубликовал сообщение Л. Ф. Верещагина, Е. Н. Яковлева, Ю. А. Тимофеева (Институт физики высоких давлений АН СССР) об успехе, к которому привел второй путь. Осадив на охлажденные до температуры 4,2 К наковальни, сделанные из алмазного поликристалла, тонкий слой водорода и подвергнув его очень высокому давлению, им удалось зарегистрировать следующие факты: 1. Водород превратился в металл — его электрическое сопротивление уменьшилось на шесть порядков. 2. Переход водорода в металлическое состояние* произошел при давлении порядка 3 000 000 атмосфер (тогда как некоторые физики предполагали, что для этого потребуется не менее 10 000 000). 3. При снижении давления примерно до 1 000 000 атмосфер или некотором повышении температуры происходил обратный переход из металлического состояния в обычное. Сообщение исследователей заканчивается следующим оптимистическим утверждением: «...возвращение водорода в диэлектрическое состояние при снятии давления не может рассматриваться как невозможность существования металлического водорода при нормальных давлениях. Как известно, для сохранения «закалки» метастабильных модификаций веществ необходимо принимать специальные меры». В. РИЧ известия 13
* .т*>&ЯГ?^>\ ;л
Проблемы и методы современной науки Тамтамы Вселенной Кандидат физико-математических наук Г. С. ВОРОНОВ НЕУЖЕЛИ МЫ ОДИНОКИ В КОСМОСЕ? Не так давно в печати промелькнуло сообщение: «Все работы по проекту «Озма» прекращены». Грустное это сообщение не вызвало, однако, бурной реакции, так как п без того было уже известно, что дела с проектом «Озма» обстоят не: важно. Проект представлял собой попытку установить связь с внеземными цивилизациями с помощью мощных радиотелескопов. Начиная с 1960 года в нескольких радиоастрономических обсерваториях США велось регулярное прослушивание космоса на волне 21 см. Выбор был сделан пз тех соображений, что самый распространенный элемент во Вселенной —водород — излучает радиоволны именно этой длины. И казалось разумным передавать или ловить вести от других цивилизаций с помощью сигналов, выделенных самой природой. Для прослушивания были использованы приборы самой большой чувствительности. Но ничего, кроме беспорядочного радиошума, испускаемого межзвездным водородом, услышать не удалось... Но может быть, сигналы передаются на какой-нибудь иной волне? Многочисленные радиоастрономические лаборатории ведут исследования космического радиоизлучения в широком диапазоне волн. Правда, эти наблюдения организованы не с такой регулярностью, как в проекте «Озма», да и цель их иная. На всякий случай проанализировали излучение п на других волнах. Результат тот же — только естественный шум. ЕСТЬ СИГНАЛЫ — НО НЕ ТЕ! В 1967 году английские астрономы испытали нечто вроде сильного шока. Они уловили исходящие из определенной точки космоса регулярные импульсные сигналы. На протяжении целых четырех месяцев наблюдатели были уверены, что слышат радиоголос внеземной цивилизации,— столь регулярно повторялись импульсы. Исследования шли в обстановке величайшей секретности. И хотя Контакта ждали давно, надеялись на него, сомнения все же одолевали исследователей. Как сообщить людям новость? Готово ли человечество к общению с внеземным разумом? Ну и конечно, были сомнения чисто технического толка — не ошибка ли все эти наблюдения? Сомнения разрешились довольно быстро. Источники похожих сигналов были обнаружены и в других участках неба. Стало ясно, что импульсные сигналы имеют не искусственную, а естественную природу. После этого секретность была снята, к исследованию таинственных сигналов присоединились десятки лабораторий в других странах, и теперь известно уже более сотни звезд, от которых на Землю приходят регулярно повторяющиеся импульсные сигналы. Эти зведы получили ныне широко известное название — пульсары. Тщательное исследование пульсаров позволило сделать еще одно открытие. Оказалось, что пульсары — это долгожданные нейтронные звез- 15
ды, существование которых было предсказано теорией и которые астрономы безуспешно искали уже много лет. Нейтронные звезды малы (их размер примерно с нашу Землю), но вещество в них имеет чрезвычайно большую плотность. В одном кубическом сантиметре умещается несколько сот миллионов тонн вещества нейтронной звезды. Столь же грандиозных величин достигает и напряженность магнитного поля вокруг такого небесного тела — она в тысячи миллиардов раз больше, чем на Земле. Вблизи полюсов этого могучего поля как раз и рождается излучение, которое мы принимаем. Нейтронная звезда быстро вращается — примерно со скоростью один оборот в секунду. И хотя она излучает непрерывно, но на Землю приходят сигналы в виде регулярных импульсов, так как к нам они устремляются только в те моменты, когда звезда повернута к Земле одним из магнитных полюсов. Открытие пульсаров воодушевило астрономов на поиски импульсных сигналов на волнах разной длины. Сейчас уже открыты нейтронные звезды, излучающие в видимом свете и даже в рентгеновских лучах. И во всем этом огромном диапазоне от радиоволн до рентгеновских лучей нет ничего похожего на сигналы внеземных цивилизаций. Что же это значит? Может быть, мы одиноки во Вселенной? Так не хочется в это верить... Да и оснований для подобного вывода нет. Наше Солнце — самая обычная звезда, каких миллиарды даже в пределах нашей Галактики. Многие из этих звезд должны иметь планетные системы. Во всяком случае, есть серьезные основания считать, что даже среди десятка ближайших к нам звезд у нескольких есть свои планеты. А если есть планеты, значит, должна быть и жизнь. Так в чем же дело? Почему мы 16 не слышим сигналов от братьев по разуму? «ГЛУХОТА» ОТ НЕВЕДЕНИЯ? Человечество открыло радиосвязь менее 70 лет назад. Вполне возмож- -д" hq, что жизнь на ближайших к нам планетных системах зародилась позже, чем на Земле, или развитие ее протекало медленнее, чем у нас. Разница может быть куда больше 70 лет! Не исключено, что наши соседи еще только учатся добывать огонь или вообще развитие жизни у них не дошло даже до стадии ящеров. А мы пытаемся принять от них радиосигналы. Но ведь может быть и наоборот. Они обогнали нас на тысячи или миллионы лет, и радиосвязь для них такой же анахронизм, как для нас каменный топор или способ добывания огня трением. Отсталые племена, которые сохранились кое-где на нашей планете, используют для связи на далекие расстояния большие барабаны «тамтам». Эти барабаны издают звуки очень низких тонов, которые слабо поглощаются в атмосфере и * слышны на расстояния в несколько километров. Попробуем представить себе, что люди, пользующиеся только тамтамами, пожелали узнать — нет ли других людей за горизонтом? Они прислушиваются, пытаясь уловить звуки далеких барабанов. И не слыша знакомых сигналов, приходят к печальному выводу: людей нет. А между тем в минуты этих размышлений над ними, и вокруг них, п сквозь них проходит огромный поток сигналов — работают тысячи радиостанций, десятки телевизионных программ!.. Не находятся ли наши представления о технике передачи межзвездных сигналов на уровне очень большого тамтама? Что если высокоразвитые цивилизации используют для связи излучение, нами еще не открытое, или такое, которое мы не
умеем еще использовать ни для приема, ни для передачи информации? НЕЙТРИНО В РОЛИ ПОЧТОВОГО ГОЛУБЯ Что же это может быть за излучение? Ну, о тех лучах, которые еще не открыты, естественно, ничего и сказать нельзя.„Мы о них пе имеем никакого представления, как первобытные люди о радиоволнах. Однако уже сейчас можно назвать два вида излучении, которые хоть и открыты, но для связи никак не используются. Речь идет о нейтрино и гравитационных волнах. Нейтрино — удивительные частицы, рождающиеся при ядерных реакциях. Самое замечательное в них — способность проходить, не задерживаясь, через огромные толщп вещества. Для нейтрино вся наша Земля и даже Солнце так же прозрачны, как оконное стекло для света. Когда-нибудь, когда мы научимся получать с помощью нейтрино изображение, мы сможем заглянуть •и в недра Земли, и в недра Солнца. Но все это в довольно отдаленном будущем. А пока... Пока, чтобы просто зарегистрировать нейтрино, пришлось детектор — огромный бак, содержащий несколько тонн четы- реххлористого этилена, — разместить в непосредственной близости от ядерного реактора. Реактор ■— очень мощный источник нейтрино. Он создает (в сечении на один квадратный сантиметр) поток в несколько тысяч миллиардов нейтрино, в секунду. И вот весь этот ливень нейтрино проходил через детектор почти совершенно бесследно. Лишь одно из многих миллиардов нейтрино вступало в реакцию с ядром хлора. Образовавшееся в результате реакции ядро радиоактивного аргона Аг37 регистрировалось специальным счетчиком. В этом опыте малая чувствительность приемника компенсировалась большой интенсивностью потока нейтрино. Однако дУ1Я космической связи такая чувствительность совершенно недостаточна. Так что, если другие цивилизации умудрились создать приемники нейтрино во много миллиардов раз более чувствительные, чем это удалось нам, и ведут передачи прямо сквозь нас и сквозь Землю, то мы этого пока почувствовать не можем. И участвовать в таком разговоре тоже пока не в состоянии. СТАВКА- НА ГРАВИТОНЫ Другой вид излучения, который мы еще только учимся принимать, — это гравитационные волны. Ло сути дела они открыты пока только теоретически. Их существование предсказано общей теорией относительности Эйнштейна еще в 1916 году. Однако экспериментально установить существование гравитационных волн пока не удалось. Несколько лет назад появились сенсационные сообщения американского физика Дж. Вебера о том, что ему удалось зарегистрировать гравитационные волны. Но наблюдения другиу физиков не подтвердили его результаты (см. «Химию и жизнь», 1972, № 11 и 1974, № 9. — Ред.). И хорошо, что не подтвердили. Потому, что чувствительность приемника в опытах Вебера была такова, что если бы он на самом деле регистрировал гравитационные волны, то это означало бы, что дни нашей Галактики сочтены. Чтобы на Землю приходил сигнал такой интенсивности, какую смогли зарегистрировать приемники Вебера, в центре нашей Галактики должно превращаться в гравитационные волны 10000 солнечных масс вещества в год. Но общая масса Галактики, по современным оценкам, составляет лишь около 100 миллиардов солнечных масс. И значит, уже через какие-нибудь десять миллионов лет от нашей Галактики ничего бы не осталось. Конечно, чувствительность грави- 17
тационных приемников Вебера далека от предельно возможной. Уже предложены способы повышения ее в тысячи раз. Не исключено, что с помощью таких усовершенствованных приемников и удастся, наконец, поймать гравитационные волны из космоса. Однако вряд ли это будут сигналы от внеземных цивилизаций, ибо преобразование вещества в энергию гравитационных волн в таких масштабах, как было выше подсчитано, вряд ли по силам даже очень развитой цивилизации. Но может быть, мы должны не отчаиваться из-за того, что пока не в состоянии зарегистрировать гравитационные сигналы из космоса, а попытаться самим генерировать на Земле эти сигналы? В принципе это вполне возможно. Простейший генератор гравитационных волн представляет собой стержень с двумя массивными грузами на концах, который нужно вращать вокруг центра тяжести. Скорость вращения должна быть как Простейший генератор гравитеционныж волн представляет собой стержень с двумя массивными груаеми не конца ж, который нужно вращать вокруг центра тяжести. Скорость вращения должна быть квн можно большей, потому что мощность иалучения гравитационны! волн пропорциональна скорости вращения в шестой степени. Мощность излучения растет также с увеличением мессы rpyioi и длины стержня можно большей, потому что мощность излучения гравитационных волн пропорциональна скорости вращения в шестой степени. Мощность излучения растет также с увеличением массы грузов и длины стержня. К сожалению, скорость вращения ограничена прочностью стержня. И если увеличивать и увеличивать скорость, то в конце концов стержень разорвется под действием центробежной силы. Если сделать стержень из самой прочной стали толщиной в один метр и длиной в десять метров, а массу грузов довести до ста тонн, то максимально допустимая скорость вращения будет 300 оборотов в минуту. При этом мощность излучения гравитационных волн составит 10~29 ватта. Это, конечно, очень мало. Сравните: чувствительность приемника Вебера около 1 ватта на квадратный сантиметр. А ЗВЕЗДЫ-ТО КРУГЛЫЕ! В 1973 году «Астрономический журнал» опубликовал статью Л. X. Мигеля, сотрудника Института экспериментальной метеорологии, в которой высказывалась идея, существенно меняющая наш пессимистический взгляд на возможности межзвездной связи. В своих соображениях Ингель 18
опирается на общеизвестный факт: нейтрино и гравитационные волны, звезды, и в частности наше Солнце, проходя сквозь Солнце, отклоняться? имеют форму шара. А круглые тела Будут. Хотя воздействие солнечного помимо многих замечательных вещества на эти лучи и очень мало, свойств обладают еще и таким — но на помощь приходит сила тяже- они могут фокусировать лучи. сти. А что если использовать Солнце Согласно знаменитой формуле как гигантскую линзу — для фоку- Эйнштейна Е = тс2, все, что имеет сировки каких-нибудь лучей? некоторую энергию, должно обла- Для этого нужно соблюсти два дать также и массой. В том числе условия. Во-первых, Солнце долж- и нейтрино и гравитационные вол- но быть прозрачно для таких лучей, ны. Значит, на них будет действо- Во-вторых, оно должно преломлять вать сила тяжести и под действием их, то есть менять направление их этой силы они будут отклоняться в распространения. сторону центра Солнца. Практически для всех лучей Только луч, идущий через самый электромагнитной природы: радио- центр Солнца, не отклонится, так волн, света, рентгеновских и гамма- как на него действует одинаковая лучен — Солнце непрозрачно. Но сила притяжения со всех сторон, оно прозрачно для нейтрино и для Чем дальше от центра, тем сильнее гравитационных волн. отклонение, потому что тем больше А как с преломлением? Будут ли разница в массе вещества, действующего на луч с одной и с другой сто- Дл. каждой мозды. от которой мог вы идти рОНЫ. ЛуЧ, ИДуЩИЙ у СЭМ ОГО Края к нам грмитщиоииый сигнал. сУщ.ст.у.т светила, отклонится сильнее всего 1*?оГ™™*Т*1 £J^^ »»д потому, что с одной стороны на не- с солкц.м,' п.р.с«..тс. с. €♦•"?" pm'hJVom го действует вся масса Солнца, а с 40 миллиард» километре*. Перемещаясь из точки ДруГОЙ — [фаКТИЧеСКИ НИЧеГО. а точку по этой сфоро. корабль с у станом* иным ТаКИМ ОбрЭЗОМ, ПЭрЭЛЛеЛЬНЫЙ ■рнним«7с^ ™" смв"вт ПУчок лУчей' ПР°ЙДЯ сквозь Солнце, С .«мощно Солнца можно "ко только принимать, СОбереТСЯ ГДе-ТО В ОДНу ТОЧКу. РаС- ио и лорадмнь сигналы на грмнтацноииьц волки. ЧеТЫ ПОКаЗаЛИ, ЧТО Д/1Я ЗВеЗДЫ С Если поместить иа тот же корабль лередатчня. раЗМерЭМИ И МЭССОЙ НЭШеГО СОЛНЦЭ r.;xт^lггтлx^:,' ™ка *ота будет удалена на рас- ло которому до атого приндило ивлучениа • СТОЯНИе 40 МИЛЛИарДОВ КИЛОМетрОВ и ириомиику от звезды. Это не так уж много — 19
несколько больше диаметра солнечной системы (радиус орбиты Плутона — последней планеты в нашей системе — 6 миллиардов километров). Фокусировка значительно увеличивает интенсивность излучения. Выигрыш тем больше, чем больше размер линзы. Огромные размеры Солнца позволяют получить при фокусировке выигрыш во много миллиардов раз. Чтобы использовать этот выигрыш, надо всего лишь поместить приемник гравитационных волн на космический корабль, а кораблю удалиться на 40 миллиардов километров от Солнца и найти там точку фокусировки гравитационных волн. Именно сюда придет усиленный в миллиарды раз межзвездный сигнал. КОСМИЧЕСКИЙ ПЕРЕГОВОРНЫЙ ПУНКТ Для каждой звезды, от которой мог бы идти к нам сигнал, существует своя точка фокуса. Эта точка расположена в том месте, где прямая, соединяющая звезду с Солнцем, пересекается со сферой радиусом 40 миллиардов километров. Перемещаясь из точки в точку по этой сфере, космический корабль сможет принимать гравитационные сигналы от разных звезд. Но это еще не все. С помощью Солнца можно не только принимать, но и передавать сигналы на гравитационных волнах! Если поместить на тот же корабль передатчик, то гравитационные волны пойдут от него в обратную сторону, по тому же пути, по которому до этого приходило излучение к приемнику. Пройдя сквозь Солнце, расходящийся пучок волн станет почти параллельным. Он окажется направленным именно на ту звезду, излучение которой фокусировалось в точке, где помещен корабль-передатчик. Расчеты показывают, что при диаметре около 1000 км пучок 20 гравитационного излучения не будет заметно расходиться на расстоянии порядка 10 000 световых лет. Это расстояние сравнимо с размерами нашей Галактики. «ПРОЖЕКТОР» КОСМИЧЕСКИХ МАСШТАБОВ Использование направленных пучков принципиально меняет ситуацию со связью на межзвездных расстояниях. Дело в том, что интенсивность любого вида излучения, будь то свет или звук, быстро падает по мере удаления от источника волн. Вспомните хотя бы одинокий фонарь на ночной улице — стоит отойти от него на несколько шагов, и дорога уже плохо видна. С направленным излучением все обстоит иначе. Интенсивность направленного пучка почти не меняется с расстоянием. Пользуясь направленными излучениями, межзвездную связь можно установить при совсем небольшой мощности передатчика. Ведь на звезде-адресате слегка разошедшийся пучок лучей все еще будет меньше (по поперечному размеру), чем диаметр звезды, и может быть почти без потерь сфокусирован снова. Так что если мощности передатчика и чувствительности приемника достаточно для связи на небольшом расстоянии — скажем, на несколько тысяч километров,— то их хватит и для межзвездной связи. При еще большей чувствительности приемников можно поддерживать связь даже с ракетой, летящей к далекой звезде. Находясь постоянно внутри пучка гравитационных волн или нейтрино, экипаж звездного корабля будет принимать сообщения с Земли, корректировать свой курс, слышать голоса близких, оставшихся дома. Правда, связь эта будет односторонняя. Ведь возле летящего корабля нет подходящей звезды, чтобы создать направленный пучок для передачи сообщений на Землю.
УСЛЫШИМ, И, МОЖЕТ БЫТЬ, ОЧЕНЬ СКОРО У связи, основанной па принципе фокусировки гравитационных волн или нейтрино, есть огромное преимущество перед радиосвязью: очень малый уровень шума, генерируемого естественными источниками. Можно думать, что в 40 миллиардах километров от звезды очень мала вероятность наткнуться па природный источник мощного гравитационного излучения или нейтрино. Это преимущество на самом деле очень важно, и, наверное, его по достоинству оценит любая высокоразвитая цивилизация, участвующая в межзвездных переговорах. Поэтому, очевидно, бесполезно ловить сигналы от внеземных цивилизаций на Земле или в околоземном пространстве. Нужно думать об экспедиции, которая унесет приемники нейтрино и гравитационных волн за пределы Солнечной системы. Сделать это станет технически возможным уже в ближайшие годы. Ведь земные ракеты уже добрались до окрестностей Юпитера. Три сюжета из предыстории космических контактов 1. В ВИДИМОМ СВЕТЕ Первый проект космического контакта был выдвинут сто пятьдесят лет тому назад великим математиком и астрономом Карлом Фридрихом Гауссом. Как и многие другие астрономы первой половины XIX века, Гаусс придерживался весьма оптимистического взгляда на обитаемость Солнечной системы и считал населенной даже ближайшее к Земле крупное небесное тело — Луну, с жителями которой — селенитами — он и предлагал установить контакт. Гаусс предполагал, чю наилучшими были бы следующие два способа подачи сигналов: с помощью солнечных «зайчиков» и с помощью лесных полос, специально высаживаемых среди ржаных и пшеничных полей. По поводу первого способа Гаусс высказывался так: «Достаточно известного числа хорошо обученных людей с самыми обыкновенными зеркалами. Следует выбрать время, когда обитатели Луны наверняка смотрят на Землю — например, когда наша планета покрывает Венеру. Зеркала отбрасывают свет по направлению к Луне. Чтобы жители Луны узнали о нашем существовании, нужно прерывать этот свет через равные промежутки времени. Так можно сообщить им числа, которые имеют большое значение в математике». О втором способе Гаусс говорил: «Нужно показать жителям Луны то геометрическое построение, с помощью которого обыкновенно доказывается теорема Пифагора». Ни то, ни другое предложение осуществлено не было. Однако идеи, положенные в их основу, не пропали бесследно. Через полвека после Гаусса, когда человечество отказалось 21
от селенитов в пользу марсиан, аналогичный проект контакта с марсианами с помощью огромных геометрических знаков на поверхности Земли опубликовал в «Калужском вестнике» Константин Эдуардович Циолковский. 2. В ИНФРАКРАСНЫХ ЛУЧАХ Если идея организации межпланетной связи в оптическом диапазоне высказывалась и до Циолковского, то его идея о «эфирных городах» была совершенно оригинальна. Он предложил рациональную конструкцию космического поселения — систему колец, вращающихся вокруг центрального светила и вложенных одно в другое. Циолковский разработал эту идею применительно к выходу в космос жителей Земли, и долгое время 22 казалось, что в реально обозримом будущем она лишена какого бы то ни было практического смысла. Однако через шестьдесят с лишним лет, в 50-х годах нашего века, американский астрофизик Фрэнсис Дай- сон продолжил разработку идеи об «эфирных городах» и предложил свою конструкцию космического поселения, так называемую сферу Дайсона. Смысл предложения заключался в том. что искусственно созданная для удержания энергии звезды сферическая оболочка вокруг населенной планетной системы будет излучать во внешнее пространство только инфракрасные лучи — по этому излучению можно обнаружить инопланетян на расстояниях в тысячи и миллионы световых лет. Идею Дайсона о специфическом характере излучения, по которому можно было бы найти «эфирные города» подхватил советский ученый Георгий Иосифович Покровский. Рассчитав спектр излучения космического поселения конструкции Циолковского (из колец), он нашел, что на графике распределения энергии такого объекта по длинам волн должны быть два пика. Один пик дадут короткие волны излучения звезды, прошедшего через просветы между кольцами; другой пик, вдесятеро больший, — длинные волны инфракрасного излучения нагретых звездой колец. Закончив расчеты, Покровский принялся изучать звездные каталоги и нашел в них два космических объекта с двугорбыми спектрами, похожими на расчетный. Один из них находится в созвездии Единорога, другой — в созвездии Тельца. Как известно, через 11 миллионов лет к созвездию Тельца приблизится космический аппарат «Пионер», стартовавший с Земли 21 июня 1973 года и несущий на своем борту первое послание землян неизвестным братьям по разуму — с изображением мужчины и женщины и с космическими координатами Земли. Найдет ли оно адресата? Найдет ли его адресат? 3. В РАДИОДИАПАЗОНЕ В 1В95 году, когда Александр Степанович Попов построил беспроволочный телеграф, другой великий изобретатель, югослав Николай Тесла, создавший генератор переменного тока, заявил: «Я не сомневаюсь, что с помощью надлежащим образом построенного аппарата можно передавать энергию на другие планеты». Затем Тесла сделал новое заявление — о том, что он сам принимает сигналы с других планет, причем безо всяких аппаратов — телепатически. Первое прослушивание эфира с целью выделения сигналов, посланных нам из космоса, предпринял пионер радиосвязи Гульельмо Маркони. В начале 20-х годов он организовал с этой целью две специальные экспедиции — в Кордильеры и на Средиземное море. Ни та, ни другая никаких космических и вообще за-
гадочных передач не услышала. С загадочными радиосигналами несколько позже, в 1928 году, столкнулись норвежский математик К. Штер- мер и голландский инженер Б. 8ан дер Поль, изучавшие отражение радиоволн от ионосферы. Некоторые сигналы отражались не через доли секунды, как полагается, а через гораздо более длительные промежутки времени — от 4 до 15 секунд. Из этого следовало, что отражатель должен находиться не в тысячах (как ионосфера), а в миллионах километров от передатчика. И кроме того, — перемещаться на миллионы километров за считанные секунды. И кроме того, — оставаться на одном месте — поскольку сигналы приходили неизмененными по частоте. Прочитав отчет о необъяснимых результатах этого эксперимента в журнале «Nature», Николай Тесла в том же 1928 году объявил, что виновники запаздывающего радиоэха—наши космические братья по разуму. А французские физики Ж. Галле и Г. Талон решили этот эксперимент повторить. И в следующем, 1929 году тоже обнаружили загадочное запаздывание отраженных сигналов. И тоже опубликовали отчет, не дав никакого объяснения результатам. Попытку объяснения — вторую, если первой считать фразу Теслы, — предпринял в 1960 году американский радиоастроном Р. Брайсвал: он предположил, что сигналы возвращает ретранслятор, установленный на космическом аппарате, выведенном на орбиту вокруг Луны представителями одной из космических цивилизаций. Прошло еще 12 лет, и английский радиофизик Д. Лунан попытался «расшифровать» сигналы, записанные в 1928 и 1929 году. Он расположил одну из принятых серий в декартовой системе координат: по горизонтальной оси — номера, по вертикальной — время запаздывания. Получился чертеж. Семь точек этого чертежа напоминали созвездие Волопаса, а линия, соединяющая крайние по горизонтали точки, проходила через звезду эпсилон Волопаса. По мнению Д. Лунана, все это могло бы означать примерно следующее: «Наш дом — звезда Эпсилон в созвездии Волопас». Поскольку звезда Арк- тур нв чертеже находилась в положении, которое Арк- тур занимал 13 000 лет тому назад, Лунан высказал предположение, что космический ретранслятор именно столько времени ждал появления радиосигналов с Земли — свидетельства наличия на ней разумных существ. Если «расшифровка» Лунана верна, то новых событий следует ожидать в 2136 году, потому что, поймав радиосигналы с Земли, ретранслятор не только отразил их обратно, но, естественно, одновременно послал об этом сообщение на свою планету. Эпсилон Волопаса расположен от нас на расстоянии 104 световых года. Туда и обратно — 20В лет... Конечно, ждать два столетия — дело тяжелое, но все же 20В лет — это в пятьдесят пять тысяч раз меньше, чем промежуток времени, отделяющий нас от первого возможного контакта в созвездии Тельца. Д. АНДРЕЕВ 23
I '^'ii^ ^'X $ тритикале
Не рожь и не пшеница (о тритикале) В газете «Известия» за 20 сентября 1974 года была напечатана небольшая заметка с интригующим названием «Что такое тритикале»; в ней, в частности, говорилось: «В колхозе «Заря» Брестского района Брестской области посеяна новая зерновая культура — тритикале... Эту удивительную культуру ученые называют хлебом завтрашнего дня». ЧТО ЖЕ ТАКОЕ ТРИТИКАЛЕ Тритикале — это межродовой гибрид пшеницы (Triticum) и ржи (Secale); от сочетания латинских названий и получилось слово «тритикале». Новой эту культуру можно считать лишь с некоторой натяжкой — селекционерам она известна около ста лет. И все же в каком-то смысле она новая, потому что только сейчас начинает но-настоящему завоевывать себе место под солнцем. А чтобы пояснить, почему тритикале назвали удивительной, придется несколько слов сказать сначала о ее родителях. Злаковые растения человек выращивает с незапамятных времен. Начали их культивировать на Ближнем Востоке и в Малой Азии; оттуда приблизительно между шестым и третьим тысячелетием до новой эры культура пшеницы распространилась на запад и север Европы. А наиболее древними областями возделывания ржи считаются Балканы и некоторые области Восточной Европы. Злаки занимают едва ли не первое место в пищевом рационе людей, особенно в развивающихся странах, там зерновые культуры поставляют примерно две трети белков, необходимых человеку для жизии. Не удивительно поэтому, что большая часть посевных площадей планеты отведена сейчас под пшеницу. Лучше всего она растет в теплых краях на жирных черноземных и глинистых почвах, но сеют пшеницу и в менее удобных районах: северная граница ее посевов проходит примерно по 64-й параллели северной широты. Рожь возделывают примерно там же, где пшеницу, а также и в более холодных краях (до 70-й параллели), потому что рожь — куда более неприхотливое растение. Казалось бы, человечество располагает проверенными, надежными злаковыми культурами, чего еще желать? Но дело в том, что вырастить пшеницу и собрать хороший урожай нелегко: растение подвержено многим болезням, из которых самое грозное и разорительное — ржавчина; пшеница страдает от вредных насекомых и продуктивность ее находитсл в большой зависимости от капризов погоды. Есть еще одно обстоятельство. Пищевая ценность того или иного продукта, как известно, зависит не только от количества входящих в него компонентов, но и от их качества. Пшеница богата белками, но в них недостаточно незаменимых аминокислот, то есть тех, которые живой организм не может синтезировать сам, а должен получать с пищей. Незаменимая аминокислота, которой в белках меньше всего, именуется предельной; так вот, в пшеничных протеинах предельной оказалась такая важная аминокислота, как лизин. А рожь этим веществом богаче. Тритикале унаследовала от своих родителей — пшеницы и ржи—нх лучшие свойства: гибрид более стоек к резким переменам погоды; одинаково хорошо растет на самых разных почвах и меньше подвержен заболеваниям, в особенности ржавчине; некоторые сорта тритикале сочетают в себе высокое содержание белков, как у пшеницы, и относительно большое количество ли- 2Г
зина, как у ржи. И кроме того, новая культура оказалась очень урожайной (колос гибрида значительно крупнее родительских; в нем больше зерен, да и размером они побольше исходных). Сейчас тритикале выращивают в 52 странах— от Канады до Гималаев. На гибрид пшеницы и ржи возлагают большие надежды, но селекционерам, работающим с этой культурой, приходилось и приходится преодолевать немало трудностей. КАК ПОЯВИЛАСЬ ТРИТИКАЛЕ сил. Затем р течение нескольких десятилетий к подобным случайным гибридам сохранялся чисто академический интерес; сам по себе факт появления такого растения был любопытен, но и только.... Пшеница и рожь принадлежат к разным родам, поэтому при гибридизации между ними возникает генетическая несовместимость. Гибрид получает от родителей по одному набору хромосом (геному), они не могут составить пары, необходимые для полового воспроизводства, и потому не дают потомства. И все же дело оказалось не таким уж безнадежным. В 1937 году французский ученый Пьер Первое сообщение о том, что при скрещи- Живодон сделал важное открытие: если ваиин пшеницы и ржи удалось получить рассаду обрабатывали колхицином — алка- гибридиое растение, относится к 1876 году; лондом безвременника осеннего, то хромо- А. С. Вильсои писал об этом в «Ученых за- сомы в растениях удваивались. Таким об- писках» Эдинбургского ботанического об- разом колхицин позволял создать пары щества. Сам по себе эксперимент был не- гомологичных хромосом, нужных для по- сложен: сначала ученый удалил с цветов лового воспроизводства. Удвоение хромо- пшеницы их собственную пыльцу, а потом сом в гибридах, или амфидиплоидия (тер- с помощью кисточки из верблюжьей шер- мии, введенный профессором М. С. Нава- сти перенес на цветы пыльцу ржи. Полу- шииым), может происходить в природе и ченные семена были снова посеяны, но спонтанно, но редко; колхицин же давал всходов они дали мало—большинство семян оказалось стерильными. Бесплодными были И Те растения, КОТОрЫе ВСе же ВЫ- Чтобы тритикале и* давала стерильны* росли. Тем не менее Вильсон считал, что " тсыикмцие зерна, растение подвергают опыт удался — созданный им гибрид явно сч ь рл " • " с мг рад '" г извлекают аародыши и помещают mi ■ агар-агар. Обладал свойствами обоих родителей. содержащий литвтелыше ващаства; сосуд Через Тринадцать Лет О растении ВСПОМ- с зародышами даршат сначала в темноте, а негде ЙИЛИ С^ОВа — Немецкий учеИЫЙ М. РиМПау ■*■■•»« «орни. вымосат на сват; затем рестки _, высаживай» в почву; окрепшие зеленые побеги ОПИСал саМОпрОИЗВОЛЬНО ПОЯВИВШИЙСЯ ГИб- ^pMmmmm ив„иц|1нвш - во€м f„ei .вр.батии рИД, КОТОрЫЙ К ТОМу же ЧаСТИЧПО ПЛОДОНО- рестенив дадут полноценны* семена тритикале 1П зародыши на агар-агаровом питательном растворе зародышн с нолвнвшнинсл корнлин удаление зародышей держат в темноте выкосят на свет 26
возможность управлять этим процессом, поэтому открытие Живодона было первым серьезным шагом, позволившим превратить тритикале из лабораторной диковинки в промышленную зерновую культуру. ВЫСЫХАЮЩИЕ ЗЕРНА Виды пшеницы подразделяют по числу хромосом в их клетках па три группы: диплоидная (то есть содержащие два генома пли два набора хромосом; в каждом наборе— по семь хромосом), тетраплоидная (четыре генома) и гексаплондпая (шесть геномов). Тритикале же бывает двух видов — гексаплондпая и октоплоидная (восемь наборов хромосом). Первую получают скрещиванием тетраплоидпой пшеницы и ржи, а вторую — скрещиванием ржи и гек- саплоидпой пшеницы. В нашей стране оюонлоидные формы тритикале были получены еще в 20-х годах Г. К. Менстером и Н. В. Лебедевым, а позднее и В. Е. Писаревым. В 1933 году А. И. Державин вывел и первые гексаплоид- иые тритикале. Но самые значительные работы по селекции этой злаковой культуры сделаны и у пас и за рубежом в последние годы Из-за относительной генетической несовместимости родительских экземпляров растений во многих гибридных семенах ненормально развиваются зародыши: на определенной стадии вдруг начинает усыхать эндосперм — кладовая питательных веществ для зародыша. Зерна с высохшим эндоспермом всходов не дают. В Маннтобском университете (Канада) занялись выяснением причины такого поведения эндосперма и поиском способа преодоления этой новой трудности. Сейчас считают, чго нежелательные изменения в зерне могут наступать по двум причинам: первая, возможно, заключается в том, что в гибридных семенах дольше обычного длится так называемая альфа- амилазная активность; в результате действия этого фермента зерно прорастает раньше времени, околоплодник разрушается и от этого начинает усыхать эндосперм. Вторая причина, как предполагают, может быть связана с активностью некоторых хромосом ржи. И хотя пока еще ясны не все детали процесса, уже известен лабораторный метод, позволяющий избежать неприятных последствий усыхания. Между десятым и двадцать первым днем после опыления из уже образовавшихся зерен удаляют зародыши. Затем их помещают в агар-агаровый гель с питательными веществами, куда в числе других компонентов входят различные неорганические соли и гормоны роста. Сначала сосуд с зародышами на питательной среде держат в темноте, а когда у них появляются корни, сосуд выносят на свет. Выросшие через некоторое время побеги обрабатывают колхицином; теперь можно не сомневаться, что большинство ростков превратится в полноценные взрослые растения, способные давать хорошее потомство. обработка колхицином удвоение хромосом зрелое растение семена тритикале второго поколения, способные давать нормальное потомство 27
ТЯЖЕЛЫЕ КОЛОСЬЯ В Мексике работами по усовершенствованию тритикале руководит в числе других ученых и Нормаи Борлауг, получивший несколько лет назад Нобелевскую премию за создание высокоурожайного сорта пшеницы (с этой его работой связана так называемая зеленая революция). Хотя трудности с первыми поколениями тритикале как будто позади, проблем еще немало. В поисках растений с наилучшими свойствами селекционеры уже ие ограничиваются скрещиванием только пшеницы и ржи, а прибегают ко все более сложным комбинациям, например тритикале плюс пшеница, тритикале плюс рожь и даже тритикале плюс тритикале. Так надеялись решить еще одну проблему — предотвратить полегание растений. Дело в том, что длинные стебли тритикале слишком слабы, чтобы выдержать крупные и тяжелые колосья, поэтому стебли ломаются. Ожидается хороший урожай, я полностью собрать его не удается... Ученые пытались скрестить тритикале с карликовой пшеницей или рожью, но безуспешно—карликовая тритикале не получалась. Делу, как это нередко бывает, помог случай. Борлауг так описал его: «Наиболее важный шаг при выведении усовершенствованных сортов тритикале был сделан благодаря капризу самой матери-природы — однажды ранним мартовским утром 1967 года, когда исследователь еще спал. В то утро под покровом темноты случайная крупинка пыльцы пшеницы — не любой, а той что была желательнее всего, — несомая ветром, перелетела дорогу и оплодотворила какой-то унылый стерильный гибрид; пшеница росла неподалеку, на опытном участке. Годом позже (два поколения) ученые получили от этой пары несколько многообещающих растений. Акт оплодотворения уменьшил рост тритикале, сделал ее нечувствительной к долготе светового дня и навсегда преодолел барьер несовместимости. Этим, как мне кажется, природа предостерегла ученых от излишней самонадеянности». Высоким стерильным гибридом был гек- саплоид Х308, а пыльца прилетела с мексиканской карликовой пшеницы. Их потом- 28 аспарагтовал кислота Сравнительное содержание различиык аминокислот и ржи — ■ миллиграмма! ив грамм азота, содержащегося ■ зерна! {поданным журнала «Scientific American», 1974, август)
ство с крупными колосьями и короткими стеблями назвали «Армадильо». Этот сорт гибрида проходит сейчас испытания. БЕЛЫЙ И ЧЕРНЫЙ ХЛЕБ Несколько лет назад в далеком индийском городе Пуна меня с удивлением и недоверием спрашивали: — Правда, что у вас в стране едят черный хлеб? - Правда — отвечала я, — едят. — Но почему? - Потому что он вкусный... Многим моим соотечественникам он настолько нравится, что, отправляясь в Индию, они запасаются черными сухарями. И здесь, в вашей стране, принимая гостей — своих земляков, угощают их не только манго, бананами, ананасами и апельсинами, но и черными сухарями... Очень вкусная штука! Ржаной хлеб нравится далеко не всем. В Индии едят пресные лепешки чапати из серой пшеничной муки н белые—из дрожжевого теста. В Мексике готовят торти- льяс, в Африке — инжера, тоже пшеничные. И во всем мире любят пышный белый хлеб с румяной хрустящей корочкой. Сделать такой хлеб можно только из хорошей пшеничной муки, белки которой обладают уникальными физико-химическими свойствами. При смешении с водой белки пшеницы, содержащие клейковину, образуют клейкую массу; ей-то и обязано тесто своей пышностью, прочностью и эластичностью. При выпечке клейковина коагулирует, а крахмал карамелизуется, отчего и корка получается такой аппетитной. Белки ржи близки по составу пшеничным, по тесто из ржаной муки менее упругое, и к тому же тяжелое и слабое; хлеб из такого теста получается рыхлым, непрочным, поэтому к ржаной муке чаще всего подмешивают пшеничную. Естественно было ожидать, что мука из тритикале будет хуже пшеничной. Так оно и случилось с первыми- видами гибрида. Хлеб получался невкусным и разваливался. Поэтому тритикале стали рассматривать как кормовое зерно. Им попробовали кормить мясной и молочный скот, домашнюю птицу. Эксперименты прошли успешно: животные и птица охотно ели зерно и прибавляли в весе. Казус вышел только со свиньями: поев тритикале, они потеряли аппетит. Однако было высказано предположение, что зерно не виновато, в плохо очищенный корм могла попасть спорынья — источник вредных веществ Как бы там ни было, но и у нас в стране и за рубежом с тритикале продолжали работать и надеялись в конце концов сделать се пищевым зерном. И вот недавние исследования муки лучших современных сортов гексаплоидного тритикале показали, что из нее может получаться неплохой хлеб. Разработана технология, заменившая долгое сбраживание теста тщательным вымешиванием. Это позволяет ит из не очень прочного теста тритикале выпекать хлеб обычным способом. По сведениям журнала «Scientific American» A974, август), специально выяснялось и другое — можно ли из тритикальной муки делать чапати, тортильяс и другие традиционные для разных стран виды хлебных изделий. Тритикале как будто годится и для этого. Более того, ее можно применять в пивоваренном деле и ликерио-водочцом производстве. ВСЕ ЛИ ТРУДНОСТИ ПОЗАДИ Нет, далеко не все. Специалисты даже утверждают, что настоящая работа только начинается. Так уж получилось, что практика здесь сильно обогнала фундаментальные науки: в разных местах планеты есть посевы тритикале, кое-где уже собирают хорошие урожаи, но само растение еще очень мало изучено. Это в большой степени влияет на отношение к гибриду. Сначала было много восторгов, а потом наступило явное охлаждение. Есть и такие, кто сомневается вообще — стоит ли тритикале всех затрачиваемых на нее трудов. Сейчас можно сказать определенно: неправы были те, кто излишне восторгался тритикале раньше времени, неправы н те, кто так быстро утерял в нее веру. Следует помнить, что тритикале — не одно, а целая группа растений. И точно так же, как среди сортов пшеницы есть свои неудачники и свои рекордисты, так и на смену не всегда оправдывавшим на- 29
дежды гибридам могут прийти новые, более удачные. Селекция пшеницы длится тысячелетия и ие прекращается по сей день; плодоносящие тритикале существуют менее четырех десятков лет. Само по себе получение полиплоидов создает новый исходный материал, но сорта, за очень немногими исключениями, не возникают. Чтобы из полиплоидов получить сорта, необходим селекционный процесс с новыми скрещиваниями и обязательной мутагенной обработкой. Поэтому селекционеры и все, кто работает с тритикале, понимают, что труд предстоит немалый, ио им ясно и другое — что игра стоит свеч; новая культура сулит большие перспективы. Так что автор заметки в «Известиях», вероятно, не так уж и преувеличивал, когда назвал тритикале хлебом завтрашнего дия... Д. ОСОКИНА Статью «Не рожь и не пшеница» комментирует ученый секретарь отделения растениеводства и селекции Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина, кандидат биологических наук Эдуард Антонович ЖЕБРАК: Около 50 лет в нашей стране занимаются тритикале. И сделано немало. Например, в 1957—1965 годах академиком Н. В. Цициным, М. А. Махалиным, В. Е. Писаревым и А. И. Державиным создано новое направление в селекции этой культуры — выведение озимых гибридов гексаплоид- ного тритикале; получают их гибридизацией озимых октоплоидных тритикале с гексаплоидными. А. Ф. Шу- лындин (Украинский научно-исследовательский институт растениеводства, селекции и генетики им. В. Я. Юрьева) выращивает не только двухвидовые (от пшеницы и ржи), но и трех- видов ыв тритикале с сорока двумя хромосомами; этот гибрид получают, скрещивая озимую твердую пшеницу и мягкую пшеницу с рожью. Кстати, трехвидовые тритикале сейчас считаются самыми перспективными: наследственные свойства родительских растений в них достаточно устойчивы;* гибриды урожайны, обладают комплексным иммунитетом к грибным и вирусным заболеваниям, повышенной зимостойкость ю и большим содержанием белков, в частности незаменимых аминокислот. А. Ф. Шулындин создал три сорта зерновых тритикале— Амфиплоид 196, 201, 206; и один кормовой — Амфиплоид 1. Все они сейчас проходят сортоиспытания. Урожай зерновых тритикале Шулындина может достигать 75 центнеров с гектара, а кормового — около 500 центнеров зеленой массы с одного гектара. Исследованием и селекцией гибрида у нас занимаются несколько институтов, и примерно сто хозяйств выращивают его иа своих опытных участках. Однако анализ всего сделанного по тритикале в Советском Союзе и за рубежом показал, что работы необходимо* еще расширить. Во Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В. И. Ленина при участии ведущих селекционеров и генетиков страны недавно созданы комплексная программа и перспективный план исследовательских работ по тритикале на 1976—1980 годы. В них входят фундаментальные исследования по биохимии, цитологии, физиологии и иммунитету гибрида; продолжатся работы по селекции и улучшению технологии выращивания культуры; предполагается детально изучить кормовые и пищевые свойства тритикале и выяснить, каковы возможности переработки его в самые разнообразные продукты питания. В октябре 1974 года на одном из заседаний Президиума ВАСХНИЛ программа и план были утверждены. Настоящая работа с тритикале только начинается... 30
Рассел A872—1970) сопроводил краткой заметкой, которая называется так: «What I lived for?» («Для чего я жил?»). Ответ Рассела на первый вчгляд кажется несколько неожиданным. Дело не только в том. что ученый — человек «как все» и ничто человеческое ему не противопоказано. Кажется, что человек, родившийся, как выражаются в его стране, с серебряной ложкой во рту, — аристократ и теоретик, всю свою долгую жизнь просидевший над книгами, — должен был явить образец жреца кабинетной науки, далекой от мирских треволнений. Но пет. В нарочито обобщенной, даже высокопарной исповеди престарелого философа, ставшего на закате дней участником уличных демонстраций в защиту мира, слышатся другие ноты... Три страсти — простые и неодолимые — владели мной всю мою жизнь: жажда любви, страсть к познанию и сострадание к людям. Словно порывы ветра, эти страсти гнали меня к неведомым берегам, иосили взад-вперед по ревущему океану невзгод и чуть было ие утопили совсем... Я искал любви, потому что оиа погружает в экстаз, и, право же, иногда готов был отдать целую жизнь за считанные минуты этого счастья. Я хотел любить, потому что больше всего на свете страшился одиночества, когда словно стоишь на самом краю бытия и с замиранием сердца заглядываешь в беззвучную пропасть. Я жаждал любви, потому что увидел в любовном союзе, точно в волшебном зеркале, прообраз того блаженства, которое только в грезах видели поэты и страстотерпцы. Вот о чем я мечтал и, — пусть это покажется незаслуженной наградой, — вот что нашел в самом деле. С той же неукротимой страстью я стремился к знанию. Я хотел понять души людей. Хотел узнать, отчего светят звезды. И еще я пытался понять, в чем тайна пифагорейской власти чисел над всем, что текуче и преходяще. Отчасти — хоть и немного — я в этом преуспел. Любовь и наука, насколько они вообше достижимы, влекли меня ввысь, к небесам. А жалость к людям возвращала иа землю. Стоны бедняков эхом отдавались в моем сердце. Дети, которых некому накормить, рабы под гнетом поработителей, лишенные надежд старики, чьи дети только и думают, куда бы их сбыть, словом, весь необъятный мир нищеты, одиночества и страданий — какая это насмешка над всем, что мы называем человеческим достоинством! Я старался, как мог, обезоружить зло—да не умею... Вот это все и была моя жизнь. Поразмыслив, я пришел к выводу, что оиа стоила того, чтобы ее прожить. И если бы мне предложили начать заново — я прожил бы мою жизнь точно так же. Перевод Г. ШИНГАРЕВА 31 Архив Для чего я жил? Бертран РАССЕЛ Свою «Автобиографию», выпущенную четверть века назад, английский математик, логик и философ Бертран Артур Уильям
Почему пламя зеленеет Чтобы быстро узнать, содержит ли вещество хлор, бром пли йод, химики пользуются так называемой пробой Бейльштейна. Чистую медную проволочку, па которую нанесена крупинка исследуемого вещества, нагревают в пламени газовой горелки; если образец содержит хотя бы следы галогена, пламя сразу, же окрашивается в ярко-зеленый цвет. Но хотя этот чувствительный и простой метод обнаружения галогенов был открыт еще в конце прошлого века, до недавнего времени никто так и не знал, почему же зеленеет пламя. Казалось самоочевидным, что зеленую окраску придает пламени летучий галогенид меди. Однако лишь недавно выяснилось («Analytical Chemistry». 1974. т. 46. с. 1187), что в зеленой части спектра находится группа сливающихся друг с другом полос, принадлежащих не галогениду меди, а ее гидроокиси СиОН (см. рисунок). В том, что такое соединение образуется, нет ничего удивительного: в пламени медная проволочка окисляется, а при сгорании газа образуется вода. Но причем здесь хлор или бром? Почему гидроокись меди образуется лишь в том случае, если вещество содержит галоген? Ответить па этот вопрос помогли дополнительные наблюдения. Во-первых, давно было замечено, что проба Бейльштейна не дает результата, если вещество содержит помимо галогена натрий или калий; во-вторых, в спектре «огня Бейльштейна» содержатся Слабые, по совершенно явственные полосы атомарной меди. Последний факт удивителен сам по себе: ведь температура пламени обычной газовой горелки значительно ниже температуры испарения меди. Все эти факты можно объяснить только в том случае, если признать, что в пламени горелки протекает целая цепь химических превращений. Прежде всего, анализируемое соединение, содержащее галоген, в пламени распадается, давая атомарный хлор, бром или йод. Если кругом много натрия или калия, галоген, естественно, намертво с ними связывается, и на этом все кончается. Но если натрия или калия нет, то галоген реагирует с медной проволочкой: CUtb+ С1газ->-СцС1газ. При высокой температуре газообразный CuCl тотчас же распадается: А образующаяся атомарная медь (вот почему в спектре есть ее полосы) реагирует с парами воды, давая гидроокись: СиГаз + Н20-^СиОНгаз+-Н. Значит, роль галогена сводится лишь к гому, что он помогает испаряться меди. А собственно зеленая окраска пламени не его заслуга... В. ЗЯБЛОВ Длина волны,А 32
Фотоинформация Не волнуйтесь — это не авария, и пострадавших здесь нет. На кинограмме — один из этапов испытаний тракторов. Идет проверка прочности предохранительного каркаса кабины для трактора «Беларусь». Как видите, кабина не выдержала экзамена. Она и стала, можно сказать, единственной жертвой аварии: теперь ее не допустят к производству... Фото Л. ЛАЗАРЕВА ^н* * 33
Несколько лет назад было обнаружено, что некоторые высокополимерные вещества — полиэтиленоксиды обладают удивительным свойством: даже в ничтожных концентрациях они в 2—3 раза снижают турбулентное сопротивление трения, которое испытывает поток жидкости. Добавка таких веществ (они получили общее название полиокса) к жидкости, перекачиваемой по трубопроводу, позволяет значительно увеличить его пропускную способность. Явление заинтересовало не только практиков. Теоретическое изучение этого свойства лолиэтиленоксидов показало, что его нельзя объяснить ни высокой степенью полимеризации, ни линейным строением макроцепи. Группа исследователей во главе с членом-корреспондентом АН СССР Б. В. Дерягиным выдвинула предположение, что все дело в способности молекул полиэтиленоксидов образовывать в кристаллическом состоянии спиральную конформацию и сохранять ее при растворении. Можно предположить, что в элементарную ячейку полиокса входят 36 звеньев принадлежащих 4 макроцепям. При этом каждые 9 мономерных звеньев макромолекулы образуют вокруг оси линейной молекулы спираль с периодом идентичности 19,5 А. На этой электронно- микроскопической фотографии — сложно- упорядоченное спиральное образование полиэтиленоксида-301 (молекулярный вес 4*106) при увеличении в 10 000 раз. Фото из журнала «Доклады АН СССР» 34
7^ -У/ v /, -i Небольшая добавка магния или церия к чугуну повышает его прочность в 2—2,5 раза. Это происходит потому, что углерод, кристаллизующийся в обычном чугуне в форме пластин (фото 1), превращается под действием модифицирующей добавки в сферокристаллы (фото 2). Такая метаморфоза происходит в результате того, что графит имеет слоистое строение и в определенных условиях (не только в результате добавки модификатора, но и, например, при особой термообработке) пачки графитовых пластин разворачиваются в розетки, которые затем превращаются в сферокристаллы. Фото из журнала «Известия АН СССР, серия Металлы» 35
Бензпирен и зародыш сажи Академик АН УзССР Н. В. ЛАВРОВ Несмотря на обилие теории возникновения раковых заболеваний, канцерогенные вещества продолжают тревожить медиков. И не только медиков. Кроме них — работников коксохимических производств, ибо известно, что полициклические углеводороды, в том числе *и канцерогенные, образуются в процессе коксования каменных углей. Те же проблемы волнуют и уличных регулировщиков, ибо их рабочее место — автомагистраль, а одним из основных поставщиков канцерогенных веществ остается автотранспорт. Волнуют эти проблемы и жителей городов вообще, поскольку известно, что в городах, и особенно в больших промышленных городах, заболеваемость раком выше и канцерогенов в воздухе больше, чем в деревне. Многие проблемы, связанные с канцерогенными веществами, находятся в стадии решения. Известным советским онкологом академиком АМН СССР Л. М. Шабадом недавно A973 г.) создано учение о круговороте химических канцерогенов и природе. Как выяснилось, абсолютно противопоказанные человеку и человечеству канцерогенные вещества способны совершать в природе круговорот, точно так же, как жизненно необходимый кислород. 36 Еще раньше были выявлены природные факторы, способствующие распаду канцерогенных веществ, попавших в атмосферу. Многие сложные органические молекулы (а большинство канцерогенов — органические вещества) разрушаются под действием ультрафиолетового излучения. Одновременно происходит и седиментация — осаждение канцерогенных веществ. Они адсорбируются носящимися в воздухе мелкими твердыми частицами (пыль, сажа) и вместе с ними оседают на поверхность Земли. Здесь вступают в действие почвенные микроорганизмы; некоторые из них способны превратить полициклические углеводороды в более простые н безвредные вещества. Однако большинство специалистов считают, что самоочистительные способности природы уже исчерпаны и потому если не повсеместно, то во многих точках планеты идет накопление канцерогенных веществ. Известно и другое: канцерогены, адсорбированные поверхностью твердых частиц, например сажи, действуют на живые клетки сильнее, чем те же канцерогены в чистом виде. В первую очередь это относится к 3,4-бензпирену или, как иногда пишут, бенз[а]пирену (в середине слова «а» в прямых скобках). Это самое распространенное и, наверное, самое изученное канцерогенное вещество. Напомним главные сведения о нем. Полициклический углеводород состава С2оН,2. Молекулярный вес 252. Желтые иглообразные кристаллы, плавящиеся при 179°С. Как и все ароматические углеводороды, он практически нерастворим в воде, но хорошо растворяется во многих органических растворителях, маслах и жирах. Структурная формула бенз[а]пн- рена довольно проста: пять сочлененных в определенной последователь-
ностп бензольных колец: Мы не случайно подчеркнули, что важна последовательность сочленения колец. Бензпирены вообще — это углеводороды ш пяти циклов. Следовательно, их можно считать производными пирена — тетрацикли- ческого углеводорода, лишенного канцерогенной активности: 69 Будет канцерогенен углеводород из пяти колец или не будет, это зависит от того, как присоединится пятое кольцо. Если так, как у бенз[а]- пирена, или если произойдет перестройка и образуется молекула 1, 2, 5, 6-дибензантрацена значит, будет у вещества способность вызывать злокачественные опухоли. Если же пять колец образуют такую структуру: 65) то образуется малоактивный 1,2-бензпирен. В конце 1972 года Министерство здравоохранения СССР установило предельно допустимые концентрации (ПДК) бенз[а] пирена в воздухе промышленных производств и населенных мест. Эти ПДК очень строги. В воздухе рабочей зоны допускается не больше 15 микрограммов бенз[а]пирена на 100 кубометров воздуха, а в населенных местах — всего 0,1 мкг/100 м3. Для сравнения укажем ПДК на другой распространенный загрязнитель атмосферы, сернистый газ,— 500 мкг/м3. Значит. ПДК на бензпирен в полмиллиона раз меньше, чем на SCV Очень важно и для науки, и для практики было бы точно выясцить механизм образования бенз[а]пире- на при работе энергетических установок и двигателей внутреннего сгорания. Большинство ученых придерживается сейчас той точки зрения, что бенз[а]пирен образуется из ацетилена СгН2 и диеновых углеводородов. Установлено, что пиролиз углеводородных тоилив при недостатке окислителя приводит к образованию бенз[а]пирена. Как только в процессе пиролиза начинает образовываться сажа, параллельно идет и производство бенз[а]пирена. Из углеводородов легче всего превратить в сажу (почти чистый углерод!) те, в которых содержание водорода минимально. Поэтому путь к бенз[а]- нирену, очевидно, может идти через стадию- получения ацетилена. Что же касаетсд диенового синтеза (диены— вещества, имеющие две сопряженные двойные связи), то известно из опытов, что через диены удалось получить многие сложные полициклические молекулы, например стероиды. Бенз[а]пирен — более простое полициклическое вещество. В этой логичной схеме нет только одного: механизм образования бенз[а1пирена не объяснен. 37
Гипотезу, объясняющую этот механизм и связывающую три вещества— ацетилен, бенз[а]пирен и сажу, выдвинула в 1972 году группа советских исследователей, в которую входит и автор этих строк. Согласно этой гипотезе, главное действующее лицо при образовании бенз[а]пирена — ароматический полирадикал состава С6Н2, или Мы назвали его зародышем сажи. При чем тут сажа, спросите вы. Объясняю: хотя сажа почти чистый углерод, но водород в ней всегда есть — до 1 %. Микроструктурные исследования сажи, проведенные и у нас в стране, и за рубежом, позволяют рассматривать ее как полициклический углеводород, состоящий из множества сочлененных колец. Из-за того, что колец таких очень много, доля водорода в составе сажи очень мала. Бенз[а]пи- jpeu — тоже полициклическое соединение, только колец в нем всего пять. Сходством состава и строения двух этих веществ объясняется их взаимная тяга—адсорбция бенз[а]- пирена сажей, усиление ею его действия. В этом свете уже не кажется странным допущение, что зародыш сажи может служить основой пятого кольца, превращающего неканцерогенный пирен в бенз[а]пирен. Заметим сразу же, что в эксперименте зародыш сажи еще никто не наблюдал и, наверное, это вообще никогда не удастся. Четыре ненасыщенных связи делают этот радикал исключительно активным; если он н существует в свободном состоянии, то лишь неуловимо короткое время. Недостаток водорода в радикале не должен смущать. Еще в 1965 году с помощью масс-спектроскопип при взрывном горении ацетилена 38 были обнаружены столь же «недо- водороженные» соединения состава С4Н2, СбНг <и СвН2. Соединению С6Н2— триацетилену приписывают такую структурную формулу: Н —С = С —С=С —С = = С — Н. Очевидно, что это вещество весьма реакционвоспособное. Логично допустить, что при определенных условиях оно претерпевает такие превращения: Н—teC-teC-C=C-H Н-С С—С=С-С--С—Н Вот мы и пришли вновь к зародышу сажи. Проследим теперь с начала до конца цепочку горючее — зародыш сажи — бенз [а] пирен на примере пиролиза метана. Известно, что механизм этого процесса радикально- цепной и что ацетилен — один из промежуточных продуктов такого процесса. Одновременно с термическим разложением исходных продуктов здесь идет и синтез сложных соединений, в том числе ацетилена. Но процесс на этом не заканчивается. Ацетилен тоже подвержен пиролизу: С2Н2—*-Н+С2Н; в результате чего образуются атомарный водород и радикал ацетилена. Последний взаимодействует с другой молекулой ацетилена: С2Н +С2Н2—> —*Н + С4Н2. Следующая стадия — С4Н2 плюс еще один радикал ацетилена. Эта реакция приводит к образованию триацетилена С6Н2, который и служит исходным продуктом для получения зародыша сажи. Реакция зародыша сажи с тремя молекулами ацетилена и четырьмя ацетиленовыми радикалами приводит к образованию вещества состава С20Н,2. Таков элементный и количественный состав бенз[а]пире- на... В какую конструкцию сложатся углеводородные блоки, зависит, видимо, от многих причин, не до кон-
ца изученных. Только известно из опыта, что токсичнейшего бенз[а]- пирена образуется в процессах пиролиза довольно много — больше, чем хотелось бы. Безусловно, механизм образования бенз[а]пирена сложен, но теоретическое обоснование этого процесса может принести и большую практическую пользу — подсказать, может быть, новые средства борьбы с главным канцерогеном. Очевидно, что смешение углеводородного топлива с водородом должно привести к уменьшению образования бенз[а]пирена. Перспективен так же процесс ступенчатого дожигания продуктов неполного сгорания, в том числе и бенз[а]пирена. При форкамерно-факельном зажигании* горючей смеси в автомобильном двигателе (вместо искрового зажигания) содержание бенз[а]пирена в выхлопных газах снижается в 15— 20 раз. Наступление на бенз[а]пирен ведется сразу с нескольких сторон: со стороны медицины, со стороны техники и со стороны химической теории, которая помогает понять, что же происходит с веществом в тех или иных условиях. * Подробно о нем рассказано в «Химии и жизни», 1974, № 6, в статье «Полуостров взрывного горения». Технологи, внимание! ПОЧТА ЗАКАЗЫВАЕТ ЭЛЕКТРОМОБИЛИ Американское почтовое ведомство заказало у фирмы «AM General Corporation» 350 электромобилей для развозки почты. Сделке предшествовал своеобразный конкурс — почтовое ведомство рассмотрело свыше трехсот предложений различных автомобильных фирм н выбрало самое выгодное. Суть его в том, что электромобиль для доставки почты не будет оригинальной моделью. Фирма переоборудует для этой цели обычные автомобили: заменит бензиновые двигатели электрическими, установит аккумуляторы. Из 350 электромобилей 300 предназначены для Лос- Анджелеса, где загрязнение воздуха выхлопными газами превысило все мыслимые пределы. В 1975 г. почтовое ведомство намерено заказать еще тысячу «чистых» машин. «Automotive Industries» (США), 1974, № 10 БЕЗ МЫШЬЯКА ЛУЧШЕ Для получения бесцветного хрусталя в процессе варки в массу вводят осветляющую смесь, главным компонентом которой служит трехокись мышьяка. Несмотря на предосторожности, мышьяковистые соединения улетучиваются и загрязняют атмосферу. Кроме того, со временем мышьяк придает стеклу слабый желтоватый оттенок. И наконец, помимо As2Cb, в осветляющей добавке содержится окись никеля, заметно снижающая прозрачность хрусталя. Сотрудники филиала Института стекла в Гусе-Хру- стальном предложили обесцвечивать стекло смесью окислов редкоземельных элементов — церия, неодима и эрбия. Новая технология дает возможность получать совершенно бесцветный хрусталь, у которого и прозрачность, и показатель преломления выше, чем у хрусталя с добавкой As2C>3. И разумеется, иа стекольных заводах, внедривших обесцвечивание редкоземельными окислами, резко улучшились условия труда. «Стекло и керамика», 1974, №8 НЕ ХУЖЕ СЕНА В США ежегодно пропадают без пользы 38 миллионов тонн древесных отходов, содержащих 70—80% углеводов. Один из способов использовать это добро — скармливать скоту. Был поставлен эксперимент: 48 подопытных бычков получали рационы, в которые в количестве от 20 до 40% входила специально обработанная древесина пихты. Судя по привесам, древесные отходы не многим уступают сеиу. «Flour and Animal Feed Milling» (Англия), 1974, № 4 СОСИСКИ ИЗ НЕФТИ Кормовой белок из нефтепродуктов уже не новость. А новость заключается в том, что дрожжи, полученные микробиологическим путем из углеводородов нефти, уже испытаны при выпечке хлеба и в производстве сосисок. К середине 1975 г. американская фирма «Standard Oil» закончит строительство завода, который будет выпускать 4.5 тысяч тонн пищевых дрожжей из иефти. «Food Engineering» (США), 1974, №6 39
Статистика Нефть и газ: МОЩНЫЕ РЫЧАГИ СОВРЕМЕННОЙ экономики, ГЛАВНЫЕ ИСТОЧНИКИ ЭНЕРГИИ, НЕЗАМЕНИМОЕ ХИМИЧЕСКОЕ СЫРЬЕ, ОДНИ ИЗ ВАЖНЕЙШИХ ТОВАРОВ В МИРОВОЙ ТОРГОВЛЕ Мироаые запасы нефтн к началу 1974 г., млрд. т Страны Азии .... 2,14 В том числе Индонезия 1,44 Страны Ближнего и Среднего Востока. 47,95 В том числе: Саудовская Аравия 18,00 Кувейт 8,76 Иран 8,22 Ирак 4,31 Объединенные арабские эмираты. . . 2,95 Страны Африки. . . 9,20 В том числе: Ливия 3,49 Нигерия . 2,74 Алжир 1,46 Страны Америки . . 10,38 В том числе: Венесуэла . 1,92 США . . .4,70 Канада . 1,30 Общий прирост добычи нефти, млн. т A960- 1965 гг. и 1965-1970 гг.) Ближний н Средний Восток Северная Америка Центральная и Южиая Америка Африка .... Юго-Восточная Азия 149 50 52 90 6 286 181 23 182 37 Структура потребления топливно-энергетического сырья в капиталистических странах A970 г.)» % Виды топлива Страны и регионы Западная Европа США и Канада Япония Уголь Нефть Природный газ Прочие 29,4 59,6 6.7 4,3 20,0 43,3 33.9 2,8 23,3 71,7 1,4 3,6 Мощности по переработке нефтн в некоторых капиталистических странах, млн. т в год Страны СО О С£ Каталити ческий крекинг Каталитический риформинг О с» О.* х о. Число предприятий США и Канада Япония Италия ФРГ Франция Англия 758 247 194 141 157 138 247 13,9 15,2 6,3 9.1 9,4 178 24.3 18,7 16,6 19,5 19,3 344,9 118,4 41,9 45,3 41,5 38,6 288 45 34 33 23 20 Капиталовложения в нефтяную промышленность капиталистических и развивающихся стран к началу 1973 г., млн. долл. Статьи расхода США к «0 X СО я в row я := я ■■- ижн вдии сток ч сЮ iQ<jca рик. -е- < i Добыча Трубопроводы Танкерный флот Нефтеперерабатывающие заводы Нефтехимические заводы 59200 7200 1350 14250 7350 2800 1800 - 14600 5500 4545 1635 — 1825 210 4510 1370 — 1125 40 91420 15790 28300 47755 15875 40
Добыча природного га?а в некоторых странах мнра, млрд. м3 Страны США . СССР . Канада Дания . . Румыния Англия ФРГ Мексика . Иран Италия Венесуэла Франция . Аргентина Польша Венгрия . 625 195.8 67 31.4 24,4 12 12.8 18.4 10 12,4 8.5 6.9 5,5 5 3,4 645 220.9 B61- 1974 г. 90 57,7 30 25 18,7 18,1 16.4 13,2 7.5 7.5 6.2 5.8 4.2 Деятельность крупнейших нефтяных компаний в 1973 г. Компании ?н 2 . Ю X *1т те с \о те схн ь . ?■* С ж о к ^ ч я 5 те s о н о Ч с о ж те £ ч .* ^ с * 5 ° 3 ч ю я х £з «Экссон» «Тексако» «Мобил» «Сокал» «Галф» «Ройял Датч Шелл» «Бритиш Петролеум» 276,2 226,8 126,1 166,8 156,8 230,4 239,0 288,1 152,6 108,8 112,4 98,8 277,7 108,0 2235 1241 1186 739 784 665* 401 2443 1292 849 844 800 730 329 * В млн. фунтов стерлингов. Добыча нефти в некоторых странах, млн. т Страны США .... СССР . . Саудовская Аравня Иран .... Венесуэла . . Кувейт Ливия ... Нигерия . Канада . . Ирак . . . Индонезия . Объединенные арабские эми Алжир . Катар ... Мексика . . Аргеитниа . Индия ... ФРГ . 534 515 . 253 421 D59- 1974 г.) . 177 365 . 192 293 . 194 176 . . 137 138 . . 159 105 . 53 101 . . 70 97 . . 77 96 43 67 ра- . . 33 62 . . 46 48 17 27 . 22 23 . . 20 20 . . 17 14 7 8 . . 8 7 Стра н ы Производство нефтепродуктов в некоторых капиталнстнческнх странах в 1972 г., млн. т X э= т ж о» ю Авто X Я т X о» \о Авиа s и Керо о о X а о s и t- s Реак топ л о» о 5 о л ю Ч а Дизе топл Мазу Ж eg и ж США Япония Франция Италия Англия ФРГ 270,4 17,9 15,6 !3,9 13,6 13,3 1,9 0,05 0,04 0.1 0.03 0.3 10.2 13.8 0.07 4,1 2.6 0,14 38.8 2,7 3.1 2,1 4.6 1,1 129.0 24,2 42,9 25,2 25,5 40,5 43,9 98,7 37,6 55,4 41,0 28,9 9,3 2.3 1,2 0.5 1,3 0,9 Сводку подготовили Д. А. ГАЙСНЕР и Д. И. ЕЛАГИН, «Союэнефтеэкспорт» 41
последние ГтПП-ГИГНЯ П Одно из важных свойств нормальных тканей в организме — способность регулировать темп размножения клеток. В М6ЖКЛ6Т0ЧНЫХ Для каждой ткани характерна определенная плотность клеточной популяции, и эта плотность постоянно поддер- КОНТаКТаХ живается в процессе деления клеток. Нарушение этого свойства ведет к неудержимому, опухолевому росту. Доказано, что при Почему же нормальные клетки не размножаются бес- соприкосновении клеток контрольно? Этот вопрос занимает многих исследователей. их поверхности вступают Ответив на него, может быть, удастся покять, почему опу- АРУГ с АРУом холевая клетка ведет себя как опухолевая. в химические реакции. g настоящее время можно только утверждать, что сигналом к остановке размножения служит контакт клеток друг с другом. Если наблюдать в микроскоп за ростом культуры тканн, то можно заметить, что рост продолжается до тех пор, пока есть свободное пространство между отдельными клетками. Когда это пространство заполнено, и клетки соприкасаются друг с другом наружными оболочками, их размножение постепенно останавливается. По-видимому, сигнал к остановке поступает с клеточной поверхности. По этот у все процессы, происходящие на поверхности клеток при их контактах, очень интересуют биологов. Уже давно замечено, что в культуре нормальных клеток, по мере повышения плотности популяции резко усиливается синтез некоторых гликолипидов, расположенных на клеточных оболочках. Новые гликолипиды появляются на поверхности клеток в результате того, что специальные ферменты галактоэилтрансфераэы пришивают сахар галактозу к концевым участкам молекул уже существующих гликолипидов. Может быть, этот процесс имеет отношение к регуляции размножения клеток? Было высказано предположение, что галактоэилтрансфераэы обладают замечательным свойством: располагаясь на поверхности одной клетки, они при столкновении клеток пришивают галактозу к гликолипидам, усеивающим поверхность другой клетки. Этот обмен сахарами служит сигналом о том, что контакт состоялся. Попытки доказать существование такого процесса предпринимались и раньше, но окончательное экспериментальное доказательство этой гипотезы удалось получить только недавно группе С. Хакомори, работающей в США, в Вашингтонском университете («Biochemical and Biophysical Research Communications», 1974, т. 59, N2 2). Исследователи обманули клетки, подсунув им вместо партнеров маленькие, диаметром 2—10 микрон, стеклянные шарики, иа которых были прочно закреплены молекулы гликолипидов. После выдерживания с нормальными хомячьими клетками гликолипиды этих шариков оказались «надстроенными» молекулами галактозы. Если в опытах использовали клетки, трансформированные опухолеродным вирусом полиомы, то галактозу на шариках обнаруживали тоже, но в значительно меньшем количестве. Изящный метод, использованный экспериментаторами, не только позволяет доказать, что клеточные поверхности обмениваются при контакте сахарами, но и дает возможность изучить этот процесс в деталях, поскольку отделить продукты реакции от стеклянных шариков несравненно проще, чем выделить их нэ клетки. Л. МАРГОЛИС 42
известия VlIPIIPPT Пи Центральная догма иммунологии гласит: иммунная клетка " и все ее потомки (то есть весь клон) вырабатывают абсо- НСНТОЯЛЬНЯЯ лютно одинаковые антитела. Эта догма, сформулированная г лауреатом Нобелевской премии Ф. Бернетом, получила ДОГМЗ. название клонально-селекционной теории. Бернет утверждает, что все великое разнообразие анти- ИММуНОЛОГИИ; тел, которое способен вырабатывать организм при контакте с чужеродными белками-антигенами, предопределено Прослежено заранее, до встречи клетки с антигеном. Стоит антигену превращение одного отыскать иммунную клетку, содержащую соответствую- иммунологического мпоиа щее ему антитело, и вступить с этой клеткой в контакт, клеток в другой — что как начинается бурное размножение потомков этой клет- противоречит основному ки> все потомство продуцирует только данное антитело, и положению современной никакое другое. Отклонения от родительского типа в иммунологии. потомстве невозможны. И вот теперь эта клонально-селек- ционная теория поставлена под сомнение. Как сообщает журнал c<Nature» A974, т. 250, с. 669), биологи А. Каннингхэм и С. Фордхэм из университета в Канберре (Австралия) провели серию экспериментов на лимфоцитах мыши. Два слова об использованной ими методике. Исследуемые иммунные клетки помещают на стекло, покрытое слоем эритроцитов. Эритроциты служат источником антигенов. В опыте проверяется способность лимфоцитов вырабатывать антитела. Антитела действительно вырабатываются, и вокруг лимфоцита на стекле возникает круглое прозрачное пятно разрушенных эритроцитов — так называемое пятно гемолиза. (Для разрушения необходимо присутствие комплемента — препарата, помогающего антителам.) Форма пятна и его прозрачность прямо зависят от особенностей антитела, вырабатываемого клеткой. Согласно канонам иммунологии, эти признаки должны строго наследоваться потомками лимфоцитов. Теперь о самом эксперименте. Клетки, лежащие в центре прозрачных круглых пятен гемолиза, были отобраны микроманипулятором и перенесены в питательную среду. Через сутки пересаженные клетки начали делиться. Потомство каждой клетки (ее клон) было испытано тем же методом на способность давать прозрачные пятна гемолиза в среде эритроцитов. В большинстве случаев все происходило строго в соответствии с теорией. Потомки разделившейся клетки образовывали такие же пятна полного гемолиза, как и клетки- родители. Но иногда потомство бунтовало. Например, пятно получалось не прозрачное, а полупрозрачное. В некоторых случаях пятно имело ободок и напоминало формой шляпу-сомбреро. При анализе оказалось, что на каждые 30 клеточных делений приходится один случай появления клетки новой специфичности. То есть на глазах рождался новый иммунологический клон. Если эксперимент не будет опровергнут, то это будет означать поворот в наших представлениях. Мы сможем говорить о том, что судьба иммунной клетки не предопределена изначально и что генетическая система лимфоцитов может гибко реагировать на меняющиеся условия окружающей среды. Р. ВОЗЛИН 43
Происшествия Дело доктора Саммерлина Утро 26 марта 1974 года застало доктора Уильяма Т. Саммерлина в его лаборатории в Нью-Йорке. Начинался обычный рабочий день, не предвещавший больших перемен. Трудно было предположить, что уже в полдень блестящая научная карьера 35-летнего д-ра Саммерлина закончится крахом. В полдень старший лаборант Джеймс Мартин намочил в спирте кусочек ватки и протер спинки двух белых мышей, которым были пересажены кусочки кожи черных мышей. На глазах у потрясенного Мартина трансплантаты приобрели светлый цвет, а ватка почернела от смытой краски. Так закончилась история работ, которые обещали произвести революцию в иммунологии и медицине. Открытие У. Саммерлина, о котором много писала пресса, действительно переворачивало медицину. Еще бы, барьер несовместимости наконец-то преодолен! Барьер несовместимости — это способность организма распознавать и отторгать чужеродную ткань. Система иммунной защиты, которая спасает нас от инфекций, встала на пути развития одного из самых перспективных направлений медицины — пересадки органов. Исключение составляют случаи пересадки органов между однояйцевыми близнецами; ткани таких организмов генетически совершенно одинаковы. Чтобы исследовать в лаборатории ход иммунологических реакций, потребовалось бы много подопытных животных — однояйцевых близнецов. Набрать их в достаточном количестве, конечно, невозможно. 44 Поэтому было сделано следующее: путем длительного скрещивания братьев с сестрами и обратного скрещивания родителей с потомками были получены группы мышей, идентичных друг другу, как однояйцевые близнецы. В таких группах (или, как говорят, линиях) мышей каждое следующее поколение генетически одинаково с предыдущим. В наше время в питомниках разводят несколько десятков чистых линий животных— не только мышей, но и кр»1С, собак и прочих. С использованием линейных животных практически началась вся современная иммунология. Как и у людей, пересадка органов или тканей от животного одной линии к животному другой линии обычно заканчивается отторжением. Сенсационное открытие Саммерлина состояло в том, что такая пересадка все-таки возможна. Достаточно кожу мышей одной линии инкубировать в течение семи — десяти дней вне организма в питательной среде, чтобы она не отторгалась при пересадках мышам любой другой линии. Саммерлин начал работу в 1965 году в травматологическом и ожоговом отделе Медицинского центра в Сан-Антонио (штат Техас). Здесь молодой хирург и дерматолог заинтересовался проблемой пересадки кожи. Спустя два года он перебрался в Стэнфордский университет. Группе исследователей, в которую он вошел, удалось показать, что человеческую кожу можно культивировать вне организма в течение длительного времени, а затем приживить обратно тому индивиду, от которого она была получена. Саммерлину пришла в голову мысль пересадить такую кожу генетически чужеродному организму. Спустя некоторое время Саммерлин сообщил: «Я обнаружил, что человеческая кожа, поддерживаемая в культуре 4—6 недель, станов итс я универсально трансплантируемой без последующего отторжения». Следует отметить, что попытки пересаживать различные ткани после выдерживания их в искусственных условиях не так уж новы. Идея о том, что вне организма ткани теряют свои антигенные свойства, выдвигалась европейскими исследователями в 20— 30-х годах, однако, не получив эксперимен-
тального подтверждения, была довольно прочно забыта. Итак, Саммерлин обнаружил, что чужеродные трансплантанты приживаются. Это клиническое наблюдение требовало тщательной лабораторной проверки. Поэтому в 1971 г. он вновь сменил место работы. На этот раз Саммерлин стал сотрудником большой лаборатории иммунологии в Мин- несотском университете. Заведовал лабораторией профессор Роберт Гуд — один из крупнейших современных иммунологов (он внес огромный вклад в объяснение роли тимуса — важнейшего органа иммунной системы организма). Гуд уже несколько лет с интересом следил за работами Саммерлина. В новой лаборатории Саммерлин не вошел ни в одну из научных групп, а работал в одиночку. Профессор не надоедал новому сотруднику мелочной опекой. У Гуда было множество научных и административных обязанностей, кроме того, он часто разъезжал (по словам Саммерлина, ему иногда приходилось вставать в 4—5 часов утра, чтобы несколько минут поговорить с шефом). Саммерлин надеялся подтвердить свои клинические наблюдения на линейных животных. По его рассказам, работа продвигалась успешно. В январе 1973 года Р. Гуд был назначен директором Слоан-Кеттерингского института раковых заболеваний. В научных кругах существовало мнение, что уровень исследований в Слоан-Кеттеринг недостаточно высок, поэтому основной задачей Гуда была реорганизация института. С новым директором в институт пришли и новые сотрудники. Никто не удивился, что одним из них оказался и д-р Уильям Т. Саммерлин, ученый, подающий большие надежды. Саммерлин занялся организацией отдела дерматологии в институтской клинике. Тем временем работа по пересадке кожи продолжалась. Саммерлин был основным докладчиком на сессии Американского союза клинических исследований в 1973 г., где его сообщение об успехах в пересадке кожи произвело на присутствующих большое впечатление. Кроме научных докладов звучали и более широковещательные заявления. Весной 1973 г. Саммерлин выступил на семинаре для научных обозревателей печати, радио и телевидения. Он сказал, что его и Гуда идеи о возможности преодоления барьера несовместимости подтверждаются в опытах по пересадке кожи у мышей. Кроме того, он сообщил, что начаты работы по пересадке надпочечников. Результаты также обнадеживающие. Вскоре в одном из интервью Саммерлин заверил, что в ближайшее время он опубликует в научном журнале «Journal of Experimental Medicine» данные, показывающие, что кожа (которая отторгается быстрее других пересаженных органов) теряет свою иммуногенность в культуре ткани. Да, Гуд мог быть доволен, репутация Слоан-Кеттеринг быстро росла. Но пока звучали эти и другие победные сообщения, в научных кругах появились первые сомнения в достоверности результатов Саммерлина и Гуда. Как известно, главным критерием истинности экспериментальных данных является возможность повторить их. А эти результаты как раз и не воспроизводились. Первым «звонком» было сообщение Барбары Джекобе из Медицинского центра в Денвере. Джекобе безуспешно потратила целый год, пытаясь воспроизвести опыты Саммерлина. Французский исследователь Мишель Прюньера, стажирующийся в Слоан-Кеттеринг, также не смог успешно трансплантировать кожу от мышей одной линии мышам другой линии. Однако в своей статье в журнале «Science» он отмечал, что «в последних двух сериях опытов (из шести экспериментов), в которых по совету Саммерлина были сделаны некоторые методические изменения, пять черных мышей не отторгали трансплантат от белых мышей в течение 60—70 дней». Неудачу своих попыток М. Прюньера относил на счет сложностей методики. Однако самые серьезные сомнения в достоверности результатов Саммерлина возникли после сообщений из Лондона, из лаборатории лауреата Нобелевской премии Питера Медавара. Группа Медавара пыталась повторить опыты Саммерлина и тоже потерпела неудачу. Корреспонденту газеты «Нью-Йорк Тайме» Медавар сказал 18 апре- 45
ля 1974 г.: «Я оставил эту работу с огорчением и разочарованием. Нам кажется, что мы не знаем каких-то важных деталей методики». В конце концов сомнения стали овладевать и Робертом Гудом. Он поручил своему аспиранту Джону Ниннеману попробовать повторить работу Саммерлина. Нинне- ман был даже командирован в Денвер, чтобы поучиться методике трансплантации у Б. Джекобе, давно работающей в этой области. Но и Ниннеману, работавшему под непосредственным руководством Саммерлина, не удалось заставить черные трансплантаты прижиться на белых мышах. Тут следует пояснить, что в качестве доказательства успешных пересадок Саммер- лин обычно демонстрировал черных мышей, которым были пересажены участки белой шерсти. Скептики утверждали, что этого недостаточно. Белые «заплатки» на черной шерсти могут появиться и другим путем, например при случайном скрещивании мышей белой и черной линии. Уже бывали случаи, когда исследователи сообщали об успешных трансплантациях кожи мышей, а потом обнаруживали, что работают не на чистых линиях животных. Окончательным доказательством могла служить лишь пересадка белым мышам кусочков черной кожи, поскольку генетически мало вероятно, что белые мыши с пятнами черной кожи могут появиться в результате случайного скрещивания. Вот почему неудача Ниннемана опровергала всю работу Саммерлина. В конце концов Гуд решил направить в журнал «Transplantation» статью от своего имени и от имени Ниннемана и Саммерлина, в которой описывались неудачные попытки воспроизвести ранее опубликованные результаты. В злосчастный вторник 26 марта, с которого начался наш рассказ, Гуд просил Саммерлина прийти к нему с утра, чтобы обсудить некоторые детали, i связанные с подготовкой статьи. Таким об- I разом, Саммерлнну предстояло расписать- > ся в неудаче собственных трехлетних ис- > следований. События в то утро развивались следую- j щим образом. Встав с раскладушки и по- Э брившись (он часто оставался на ночь в ла- Ь 46 боратории, чтобы заняться различной документацией, на которую днем времени не хватало), Саммерлин зашел в виварий. Там он еще раз осмотрел белых линейных мышей, которым он зимой пересадил кожу от черных мышей. Трансплантаты, как вспоминал потом Саммерлин, были не черные, а унылого сероватого оттенка, то есть, по-видимому, находились в стадии отторжения. Нескольких животных Саммерлин хотел показать Гуду, чтобы попытаться еще раз убедить его в своей правоте. К этому времени на работу пришли сотрудники лаборатории, которые устроили легкий завтрак. Перекусив, Саммерлин вновь поднялся в виварий и отобрал 18 мышей. Поставив клетки с животными на тележку, он вкатил их в лифт и нажал на кнопку «13» — этажа, где размещался кабинет Гуда. Все произошло в лифте. Саммерлин вынул из кармана черный фломастер и подкрасил кусочки пересаженной кожи на спинках двух белых мышей. Однако Гуд взглянул на мышей лишь мельком, он был уже убежден Ниннеманом и к этому времени его больше беспокоила статья для журнала. После разговора с шефом Саммерлин попросил старшего лаборанта Джеймса Мартина поставить клетки с мышами на место в виварий. Прикатив тележку, Мартин, хорошо знавший всех животных, обратил внимание на необычно яркий черный цвет трансплантатов у двух мышей. Тут-то он и решил протереть их спиртом и обнаружил, что трансплантаты подкрашены. Мартин рассказал об этом другому лаборанту, тот — стажеру О' Нейлу, который в свою очередь рассказал обо всем аспиранту Дж. Ра- афу, а от того о случившемся узнал Р. Гуд. В полдень Саммерлина вновь вызвали на тринадцатый этаж в директорский кабинет. Он признался в подкрашивании трансплантатов, после чего был на неопределенное время отстранен от работы. Позднее Саммерлин утверждал, что еще в 10.30 утра он пытался связаться с Гудом по телефону, и во всем признаться, но не дозвонился. Конечно, и Саммерлин, и руководство института предпочли бы не распространяться о происшедшем, но вскоре описание этой истории появилось на страницах газеты «Нью-Йорк Пост», а затем и других изданий. Большой отчет о «деле Слоан-Кет-
теринг» опубликовал журнал «Science». Дирекцией института была назначена комиссия, расследовавшая всю работу Саммерлина. Отчет комиссии на двадцати двух страницах был представлен многочисленным корреспондентам на специальной пресс- конференции. Комиссия заключила, что Саммерлин виновен в «искажении экспериментальных данных». Касаясь работы Саммерлина в Миннесотском университете, где были поставлены опыты на сотнях животных и получена основная масса результатов, комиссия отметила «отсутствие должным образом оформленных данных, доступных для анализа». Более того, единственная подопытная мышь, дожившая с тех времен до мая 1974 года, оказалась гибридом двух линий — белой и черной. Таким образом, прижился пересаженный к ней трансплантат или был отторгнут, не представляет для иммунологии вообще никакого интереса. Правда, комиссия не обвинила Саммерлина в предумышленной подмене животных. Дело в том, что на одном этаже с лабораторией Саммерлина другие исследователи вели работу по гибридизации мышей тех же линий. По недосмотру могло иногда происходить смешивание животных. В своем отчете комиссия не обошла критикой и Р. Гуда. В ее заключении были и такие строки: «Комиссия полагает, что д-р Гуд несет часть ответственности за... ненужную шумиху вокруг заявлений д-ра Саммерлина, не основывавшихся на адекватных достоверных данных. Д-р Гуд медленно реагировал на предположения о нечестности д-ра Саммерлина, в то время как несколько исследователей испытывали большие трудности, пытаясь повторить опыты д-ра Саммерлина. Однако обычная презумпция невиновности и доверие к сотрудникам сделали бы для любого на месте д-ра Гуда весьма затруднительным принятие такой точки зрения». Последнее утверждение комиссии вполне понятно. В науке очень многое основано на доверии. При чтении статьи своего коллеги ученый может сомневаться в пригодности или чистоте метода, использованного в работе, в правомерности выводов, наконец, в точности самих экспериментальных данных. Но если бы, знакомясь с чужими результатами, исследователь всегда спрашивал себя: «А поставлены ли эти опыты вообще? Не выдумал ли эти данные автор?», то любое сотрудничество в науке стало бы просто невозможным. Можно попытаться представить себе причины, заставившие Саммерлина пойти на фальсификацию. Несколько Лет подряд он пытался подтвердить собственные клинические наблюдения, в которых был уверен (Гуд и сейчас полагает, что «в них что-то есть»). По-видимому, результаты первых лабораторных опытов были, как это часто случается, неопределенными. А потом трансплантаты перестали приживаться. В последние месяцы Саммерлин работал особенно напряженно: он мало спал, проводя дни и ночи в лаборатории, не успевая толком даже поесть. Отношения с Гудом в это время осложнились. Саммерлин издергался и устал. Все это привело его к странному поступку, для ученого непростительному. Финал этой истории таков. После заключения комиссии Саммерлин выступил с обвинениями против своего шефа. В заявлении для печати он хоть и признал за собой часть вины, но утверждал: «Моя ошибка заключается не в сознательной публикации неверных результатов, а скорее в том, что я поддался крайне сильному давлению со стороны директора института...». Саммерлин обвинил Гуда в том, что, когда опыты перестали воспроизводиться, Гуд продолжал требовать от него хороших результатов, одновременно все меньше с ним общаясь и чувствуя в нем разочарование. Сейчас д-р Саммерлин отдыхает с семьей. Дирекция Слоан-Кеттеринг предоставила ему годовой оплачиваемый отпуск с тем, чтобы дать прийти в себя и найти новое место работы. Посетившему его корреспонденту «Science» Саммерлин сказал, что ему представилась «редкая возможность познать себя». Он надеется преодолеть свою нынешнюю неприязнь к Гуду (I). «Может быть, — сказал Саммерлин — мы с ним когда-нибудь помиримся». В ближайшем будущем он намерен вернуться к работе. А профессор Гуд, который до сих пор не может понять, как он мог так долго доверять Саммерлину, заявил корреспонденту того же журнала, что вся эта история сделала его «серьезнее и мудрее». П. КАТИНИН 47
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ 1ЛЕД I И ЛОКАТОР IВ Канаде создан локатор 1для определения толщины ■ льда на реках и в море. Ло- I катор одновременно нспус- I кает две волны, одна из ко- 1 торых отражается от по- I верхности льда, а другая — I от границы льда и воды. Ан- I тенна принимает отражен- I ные сигналы, и приемник ре- I гистрирует разницу во времени их возвращения. Такие ■ локаторы предполагают установить на вертолетах. I Пролетая на небольшой вы- ■ соте над ледяным покровом, I пилоты получат сведения о I его толщине, если только I она не превышает четырех I метров. Таков предел воз- I можностей локатора. I ЧЕМ I ПОЛЕЗЕН I ГОЛОД? ■ О лечебном голодании на- I слышаны все. Но мало кто I знает, какие пертурбации I происходят в теле человека, ■ вернувшегося к нормальному приему пищи. Первые I три-четыре месяца органы и I ткани выделяют больше I адреналина, норадреналииа, ■ дофамина и других веществ. I Это говорит о том, что ле- Iчебиое голодание надолго [стимулирует обменные про- I цессы. Даже через год орга- I низмы бывших пациентов I выделяли больше общего I азота и мочевины, чем ор- I ганизмы контрольной груп- I лы лнц. I После голода укрепляют- I ся и тело, и нервы: вынос- I ливость организма к биоло- I гическим (инсулин, адрена- I лнн) и физическим (свет, 1 звук) нагрузкам возрастает на 20%. И еще: у челове- I ка. какое-то время голодав- I шего в больнице, увеличи- I вается способность к сосре- I доточеиию внимания (на I 15%)- Не следует ли из это- I го, что студентам перед сес- | сией надо есть поменьше? 48 НОВОСТИ ОТОВСЮДУ V НОВОСТИ ОТОВСЮДУ 1ТИРАНИЯ СРЕДИ ПЧЕЛ Энтомологов давно занимает вопрос: добровольно ли одни общественные насекомые (например, пчелы) служат другим. Есть предположение, что рабочими пчелами руководит некий инстинкт, толкающий их беззаветно служить матке и ее потомству. Недавние исследования, проведенные на диких пчелах Lasioglossum Zephyrum, показали, что это не так, что матка принуждает других пчел служить ей. Матка у этих пчел очень активна и сама принимает участие в строительстве гнезда. Замечено, что она старается затолкать рабочих пчел поглубже в гнездо, где им J надлежит заниматься благоустройством пчелиного дома, и ведать провиантом. Кроме того, она донимает других самок, постоянно толкает их и даже поедает яйца, изредка откладываемые рабочими пчелами. Словом, может быть, и есть альтруизм в пчелином мире, да только он хорошо подкрепляется понуканием. ЕШЬТЕ БРЫНЗУ, ЧТОБЫ ЛУЧШЕ СПАТЬ Французские биохимики и диетологи установили, что количество и качество продуктов, которыми мы питаемся, может влиять на нашу потребность в сне и его продолжительность. Во время сна в клетках центральной нервной системы человека вырабатываются определенные протеины. «Сырьем» для них служат пищевые продукты — говяжье мясо, бананы. Особенно хорошо спят те, кто ест много брынзы: это наиболее активный «протеин сна». СОСНА УКАЗЫВАЕТ НА БЕРИЛЛИЙ В наш индустриальный век промышленности требуется I
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ |все больше бериллия. А най- I ти бериллиевые руды не [так-то легко. Журнал «Гео- I химия» A974, № 10) сооб- |щает, что надежным указа- |телем того, что где-то поблизости есть месторождение бериллия, может быть I обыкновенная сосна. В ее [коре концентрация бериллия |в 300 раз превышает местный биогеохимический фон I этого металла. А там, где I сосны не растут, следует I воспользоваться услугами I берез и лиственниц. Они то- |же накапливают бериллий, ■ но ие так интенсивно, как ■ сосна, — концентрация бериллия в их коре не более |чем в 30 раз превышает его (концентрацию в почве. I КРАСКА СОХНЕТ [МГНОВЕННО |Одни краски сохнут быстрее, другие медленнее. Это Iзависит от компонентов, входящих в краску: какой взят ■ пигмент, какое связующее. I Недавно во Франции I изобрели новую краску — ■ при ультрафиолетовом облучении она высыхает за доли [секунды. В краску входит [большое количество мономе- | ров и фотоиницнатор — ве- |щество, которое под действием ультрафиолетового обручения мгновенно преобразует мономеры в высокомолекулярные соединения. | Новую краску можно наносить на любую поверхность. Большие перспективы |она открывает перед офсет- |иой печатью — здесь скорость высыхания краски осо- [бенно важна. |В СТРАТОСФЕРЕ ЭТАН [Поскольку газовые выбросы [сверхзвуковых реактивных | самолетов могут оказать [определенное влияние на химический состав стратосферы, решено было исследовать его в наше время, что- |бы получить некую точку от- [ счета. Эксперименты показа- |ли, что в стратосфере довольно много, угарного газа, метана н водорода — по нескольку частиц на миллион. Есть этан и азотистая кислота — их, правда, еще в тысячу раз меньше. ЕЩЕ ДВЕ МОЛИ В западном Закавказье найдено два новых вида моли. К счастью, эти новые пожиратели шерсти и перьев пока держатся вдали от сундуков и шкафов. Одну из новинок раздобыли в лесах Аджарии. Здесь она пробавлялась шерстью летучих мышей. Другая моль поймана на поляне на свет кварцевой лампы. Рядом в старой деревянной церкви было множество воробьиных гнезд. А в Туркмении под корой отмершей айвы нашли гусеницу уже известной, но очень редкой молн. Ни шерсть, нн перья она не ест. Ее меню состоит из грибов-трутовн- ков и лишайника. ВНИМАНИЕ: РАДИОТОКСИНЫ! Чтобы картофель не прорастал при хранении, его обрабатывают гамма-лучами— этот метод получает все большее распространение. 'Однако последние исследо- вання радиобиологов указывают на то, что такая обработка ие проходит бесследно: после облучения в клубне образуются раднотоксн- : ны —-биологически активные соединении, которые могут оказывать неблагоприятное действие на организм. (Сотрудники Института биологической физики АН СССР (гор. Пущино) выделили из облученных клубней вещества, обладающие высокой мутагенной активностью: у мышей, которым этн вещества давали с пищей, число летальных мутаций в половых клетках повышалось по сравнению с контролем в 2—5 раз. Особенно много таких веществ в поверхностном 2—3-милли- | метровом слое клубня.
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ спирт и мыши | Исследуя чувствительность организма к алкоголю, доктор Д. Голдстейн из Стэн- фордского университета (США) спаивала мышей, наполняя клетки, в которых оии содержатся, спиртными парами. Никакой разницы между самцами и самками в реакции на алкоголь выявить не удалось. Отличие было лишь в уровне спиртл, накапливающегося в крови,— самцы здесь явно лидировали. Если же содержание алкоголя в крови у самок и самцов искусственно выравнивали (например, повысив содержание спиртных паров в клетке у самок), то симптомы интоксикации возникали у тех и других с одинаковой частотой. Отсюда был сделан вывод, что ни склонность к алкоголю, ни устойчивость к отравлению спиртом никакого отношения к полу не имеют. Очевидно, дело не в биологии... ОТКУДА ВЗЯЛИСЬ КАРБОНАДО? Карбонадо — одна из разновидностей алмаза, ничуть не .похожая на благородный [бриллиант: это бурые или черные камешки неправильной формы размером от горошины до яйца (карбонадо- рекордсмен, найденный в Бразилии, весил 630 г). До сих пор исследователи полагали, что карбонадо образовались в принципе так |же, как и «настоящие» алмазы. Однако в кимберлито- вых трубках — главном источнике алмазов — карбонадо никогда не находили, они встречаются в совсем иных породах, им сопутствуют другие минералы, в их составе найдены совершенно другие примеси. Сотрудники Центрального научно-исследовательского геологоразведочного института цветных и благородных металлов Е. В. Францессон и Ф. В. | Каминский пришли к вы во- НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ду, что по своему происхож-1 денню карбонадо отличают-1 ся от других алмазов. Не| исключено, что источником I углерода, из которого они I состоят, было древнее жи-1 вое вещество: на это указы-1 вает изотопный состав кар-1 бонадо. I СТУК ДЕРЕВЯННЫХ I ПОДОШВ I Во многих городах мира все! чаще слышится стук дере-1 вянных подошв — старинная! крестьянская обувь пользу-I ется последние годы боль-1 шим спросом. Ортопеды и I гигиенисты утверждают, что! сабо прекрасно поддержи-1 вают свод ступни, не за-1 трудняют доступа воздуха! к ноге. I Лучший материал для де-1 ревянных подошв — ольха I Богатая ольхой Швеция I стала одним из главных по-1 ставщиков сабо на мировой! рынок. Ежегодно здесь вы-1 пускают 12 миллионов пар! деревянной обуви. I ПОДОРОЖАЛИ РАКЕТЫ...! Произошло это, утверждает! зарубежная пресса, все из-за! того же «энергетического! кризиса», начавшегося в ре-1 зультате войны на Ближнем! Востоке. I В ракетостроении и косми-| ческом «кораблестроении» I расходуется, естественно, I немалое количество алюми-1 ния. А электролиз алюми-1 ния относится к весьма энер-1 гоемким процессам; расход! энергии на тонну чистого! алюминия достигает 17 5001 квт-ч. I Полагают, что если даже! новые исследовательские I разработки позволят снизить! энергоемкость выплавки I алюминия примерно на! треть, то в ближайшие годы I коренных изменений в алю-1 миниевом производстве все I равно не произойдет: капи-1 тальные вложения в дейст-1 вующие заводы настолько I велики, что быстрое их об-1 новление невозможно. | 50
Проблемы и методы современной науки Криохимия: холод совершенствует материалы Доктор химических наук Ю. Д. ТРЕТЬЯКОВ Если прежние эпохи в развитии человеческого общества получили название каменного, бронзового и железного веков, то наше время иногда именуют веком полимеров. Ши- н рочайшее распространение полимерных материалов органического происхождения действительно создает впечатление, будто пора неорганических материалов миновала^ Но это не так. Не потеряли своего значения ни металлы, ни силикаты — камень, цемент, стекло; более того, созданы принципиально новые неорганические материалы с уникальными механическими, оптическими и электрофизическими свойствами — металлокерамика, лазерные стекла, полупроводники, ферриты, сегнетоэлектрики... Неорганические материалы сегодняшнего дня отличаются от большинства материалов естественного происхождения тем, что имеют не только строго определенные со- ^ - став и строение, но и строго определенное распределение дефектов и микропримесей. Только в этом случае материалы будут обладать комплексом свойств, который позволит использовать их в электронике и космической технике, для создания лазеров и вычислительных машин. НЕ ТОЛЬКО СОСТАВ Для изготовления сердечников запоминающих устройств ЭВМ используют ферриты, поскольку они могут перемагничиваться с частотой в десятки и сотни мегагерц. Казалось бы, чтобы получить феррит состава Mgo,8Mn0f5Fei,704, достаточно нагреть смесь подходящих твердых реагентов: 0,85Fe2O3 + 0,5MnCO3 + 0,8MgO + +0,52502"^Mgo.8Mno.5Fe1,704+C02t. Увы, далеко не всегда продукт подобной твердофазной реакции имеет нужные свойства. Дело в том, что при взаимодействии смеси твердых частичек невозможно получить совершенно однородное вещество. Абсолютно однородный материал должен получиться, если добиться идеального смешения реагентов. В принципе этого можно достичь, осаждая их из однородного раствора в виде каких-либо нерастворимых соединений — гидроокисей, карбонатов, оксалатов. Но если в растворе все компоненты и были перемешаны идеально, то при осаждении разные вещества выпадают в осадок с разной скоростью, и однородности как не бывало; эта неоднородность не устраняется и после последующего нагревания полученных порошков. Существует и другая модификация твердофазного синтеза, которая должна была бы в принципе давать материал с однородными составом и структурой, — распылительная сушка. Раствор подходящих солей распыляют в камере, нагретой до высокой температуры. Вода быстро испаряется, а растворенные в ней соли образуют крошечные гранулы. Однако, поскольку вода испаряется не мгновенно и одновременно с обезвоживанием происходит термическое разложение, достичь высокой однородности продукта не удается. 51
Остается лишь удивляться, что неорганические материалы с нужными свойствами все же удается получать в промышленных масштабах... ЕСЛИ ИСПОЛЬЗОВАТЬ ХОЛОД В 1959 году сотрудники лаборатории физико-химического анализа химического факультета МГУ занимались странными на первый взгляд экспериментами. С помощью нехитрого приспособления они распыляли растворы солей, направляя поток капель в жидкий азот. Клубы густого белого тумана, поднимавшегося над бурно кипевшим азотом, заволакивали комнату... А потом крошечные капельки мгновенно замерзшего раствора быстро переносили в охлажденную камеру, соединенную с вакуумным насосом, и воздух откачивали. При высоком разрежении лед испарялся, и в камере оставался тончайший порошок — смесь солей, сохранившая благодаря быстрому замораживанию идеальную структуру жидкого раствора. Порошок прессовали, спекали и получали материал чрезвычайно высокой химической однородности. Первым материалом, полученным в нашей лаборатории под руководством профессора К. Г. Хомякова путем такого криохиммческого синтеза, был уже упоминавшийся железо-марганцевый феррит состава MgceMncsFeijCU, а превращения, в результате которых он был получен, можно выразить схемой: lJFeSCV (NH4JS04-6H20+ + 0,5MnSO4-(NH4JSO4-6H2O+ +0,8MgSO4-(NH4JSO4'6H2O— -^Mgo,8Mno,5Feli704+6NH3t+ +2IH2Ot+5S03t + S02t. Принципиальное ^отличие криохи- мического метода синтеза от других ранее известных способов получения неорганических материалов заключается в том, что конечный продукт сохраняет ту же предельную степень смешения реагентов, которая существовала в исходном растворе. 52 Первое сообщение о криохимиче- ском методе было сделано нами в том же году на Всесоюзном совещании в Физико-химическом институте им. Л. Я. Карпова. Однако в то время наша идея многим показалась претенциозной, а предлагаемая технология настолько сложной, что наше сообщение не привлекло серьезного внимания разработчиков новых материалов. Теперь понятно, почему это произошло. Одна из важнейших стадий процесса заключается в испарении льда при пониженном давлении — сублимационной сушке. Но как технологический прием она использовалась главным образом пищевиками для консервации скоропортящихся продуктов. А материаловеды либо не имели об этой технологии ни малейшего представления, либо считали курьезным применять ее для столь серьезного дела, как синтез высокочувствительной магнитной керамики. Надо сказать, что 15 лет назад требования к неорганическим материалам по сравнению с нынешними были весьма скромными, и эти требования удовлетворялись с помощью традиционных методов синтеза, хотя и на пределе их возможностей. Только в последние годы стало ясно, что создание новых материалов и улучшение уже существующих требует принципиально нового технологического подхода. Иначе говоря, идея криохимиче- ского. синтеза родилась преждевременно: технологи не оценили ее по достоинству, а широкую постановку конкретных технологических разработок нашей лаборатории тормозило традиционное, но несомненно глубоко ошибочное представление о примате чисто научных исследований в стенах университетов. В результате разработкой нового метода продолжала заниматься лишь небольшая группа сотрудников МГУ и группа энтузиастов с кафедры теоретических -основ теплотехники Мо-
сковского института химического машиностроения. Их совместными усилиями были проведены фундаментальные исследования особенностей нового процесса, но это случ>и- * лось много позже, после совершенно неожиданного поворота событии. ДОГНАТЬ И ПЕРЕГНАТЬ В 1968 году, почти через 10 лет после нашей первой работы, в научной печати появилось сообщение, что в лаборатории американской компании «Bell Telephone Lab.» разработан новый метод получения керамики из растворов, практически не отличающийся от предложенного нами ранее. Важность и перспективность криохимическон технологии сразу же оценили многие фирмы, которые не пожалели ни сил, ни средств для выяснения перспектив ее применения. Достаточно сказать, что на постановку только одного эксперимента, доказавшего рентабельность криохимического производства керамики в полупромышленном масштабе, было затрачено свы- ч ше миллиона долларов. Основные усилия зарубежных исследователей были направлены на то, чтобы показать универсальность новой технологии. Особенно не затрудняя себя фундаментальными исследованиями, они делали все, чтобы распространить эту технологию на возможно большее число неорганических материалов. В результате, если судить только по сообщениям, опубликованным в открытой иностранной печати, в течение нескольких лет был осуществлен крио- химический синтез множества материалов, крайне необходимых современной технике — катализаторов, сегнето- и пьезоэлектриков, ферритов, керметов, образцов высокотемпературной и оптической керамики, композиционных материалов... *~ Можно, казалось бы, заключить, что все проблемы криохимического синтеза современных неорганических материалов уже решены и задача состоит лишь в том, чтобы получше использовать зарубежный опыт. Такой вывод был бы совершенно ошибочным. Выполненные по конъюнктурным соображениям, в спешке, все эти работы оставили много белых пятен в физико-химии криосин- теза, без заполнения которых нельзя было и думать об осуществлении его в промышленных масштабах и о его полной автоматизации. В отличие от этого отечественные исследования по криохимии, как уже говорилось, носили фундаментальный характер и позволили в сжатые сроки получить важные результаты, сделать криохимию совершенным технологическим процессом. Как уже говорилось, криохимиче- ский синтез начинается с распыления растворов, содержащих в необходимых соотношениях материало- образующие компоненты. Но гранулометрическую однородность конечного продукта (очень важную особенность, определяющую структурно-чувствительные свойства материала) можно обеспечить лишь в том случае, если распыляемый раствор превращать в калли строго определенных размеров. Эту задачу нам удалось решить принципиально новым способом, основанным на применении последних достижений физики. Далее следует замораживание капель. Оно должно производиться с максимальной скоростью, чтобы не произошла кристаллизация солей и льда, деформация и агрегация капель. Казалось бы, что наилучшей замораживающей средой должен быть использованный нами вначале жидкий азот. Известно, например, что выстреленный в жидкий азот эмбрион куриного яйца после размораживания оживает, так как при столь резком охлаждении удается предотвратить образование кристаллов льда. Однако свободное падение капель в жмдкий азот вызывает интенсивное испарение последнего и 53
приводит к образованию газовой оболочки, окружающей каждую каплю и в сотни раз уменьшающей эффективность охлаждения. Использование в качестве хладо- агентов жидких предельных углеводородов, охлажденных до температуры от — 40 до — 90° С, оказалось намного эффективней. По расчетам А. 3. Волынца, продолжительность замерзания капель размером 200 и 50 микрон составляет 9 и 0,5 миллисекунд соответственно, а теоретические исследования Н. Н. Олейникова позволили рекомендовать оптимальные условия распыления и замораживания солевых растворов. Следующая стадия криохимиче- ского синтеза — удаление воды из криогранул сублимационной сушкой. Именно эта стадия явилась в свое время своеобразным психологическим барьером, затруднившим развитие отечественной криохимии. Однако сейчас основные особенности этих процессов уже ясны; важное практическое значение имеют ведущиеся работы по интенсификации сублимационной сушки гранул .и полной автоматизации процесса. Заключительная стадия состоит в термической обработке порошка, образовании нужного соединения. Чтобы добиться идентичности свойств частиц во всем объеме порошка, сколь бы велик он ни был, необходимо обеспечить мм одинаковые условия термообработки; этого удается достичь, используя технику виброкипения. Спекание или горячее прессование полученного продукта завершает процесс изготовления керамического материала. Все перечисленные этапы криохи- мического синтеза на лабораторной стадии уже тщательно изучены, и есть все основания для того, чтобы быстро внедрить этот прогрессивный метод в практику. И не только догнать, но и перегнать зарубежные фирмы, стартовавшие позже нас. 54 ИГРА СТОИТ СВЕЧ Какими конкретными преимуществами обладают материалы, приготовленные криохимическим методом? Рассмотрим три типа важнейших неорганических материалов — катализаторы, композиты и оптически прозрачную керамику. Среди требований, предъявляемых к любому катализатору, самые важные — высокая активность, селективность действия и минимальная склонность к старению. Опыт показывает, что каждое из этих качеств можно улучшить, используя криохимический синтез. Например, обычными приемам-и никак не удавалось приготовить качественный полупроводниковый катализатор на основе твердых растворов NiO— U2O с высокой удельной поверхностью и достаточно однородным распределением ионов Li+ в матрице. Для внедрения Li4* в кристаллическую решетку NiO требовались высокие (950—1000°С) температуры. При этом порошки спекались, а значительная часть окиси лития испарялась. Применяя крио- химическую технологию, однородный твердый раствор Li20 в NiO удалось получить при 400° С, причем удельная поверхность образующегося катализатора в десятки раз превышала обычную. Причина эффекта кроется в специфике криохи- мического синтеза — мгновенное замораживание растворов обеспечивает идеальное распределение разноименных катионов в гранулах, а сублимационное удаление льда приводит к образованию очень развитой поверхности, которая сохраняется почти неизменной и после термической обработки. Более того, как показали эксперименты, после сублимационной сушки термическое разложение происходит при более низкой температуре, чем обычно. Метод криохимического синтеза можно использовать для получения не только однородных оксидных, но
И оксид-оксидных или металл-оксидных катализаторов. В последнем случае можно поступать двояко. Можно криохимически синтезировать материал подложки (например, у-А120з), затем обработать его, скажем, раствором соли платины, методом сублимационной сушки удалить замороженную воду и обработать восстановителем. Синтезированная окисная подложка имеет весьма развитую поверхность, а восстановленная платина очень равномерно по ней распределяется — в результате получается чрезвычайно активный катализатор. А можно и сразу смешать все компоненты и получить катализатор с объемным распределением частиц металла. Не менее заманчива перспектива применения криохимического синтеза для получения композиционных материалов,— как их называют, композитов,— которые представляют собой комбинацию двух или более разнородных веществ. Как 'правило, композит превосходит любой из своих компонентов по прочности и сопротивлению тепловому воздействию. Например, путем внедрения волокнистого кремнезема в алюминий удалось получить материал, который по прочности вдвое превосходит прочность сплавов алюминия. Наиболее распространенные композиты представляют собой комбинацию керамики с металлом. Керамические материалы -— окись алюминия, двуокись тория, карборунд, карбид вольфрама, приготовленные в форме монокристаллических усов или даже кристаллических частиц, обладают огромной прочностью; вместе с тем они крайне хрупки. Но этот недостаток можно устранить, связывая керамические волокна или частицы металлической матрицей, которая защищает с поверхности и разделяет соседние частицы, предохраняя их от растрескивания. Очевидно, что качество композита будет тем более высоким, чем равномернее удастся перемешать разнородные фазы, а-этого лучше всего достичь, используя криохимический синтез. Например, для получения композиций типа Ni—А120з, Fe— Th02, Co—Ni—ТЮ2, Со—Mg, Pb— MgO растворы сульфатов или нитратов соответствующих металлов превращают в ледяные гранулы, которые после сублимационной сушки и термообработки превращаются в ультраравномерную смесь чрезвычайно активных окислов; селективное восстановление этой смеси приводит к образованию металла, в котором исключительно регулярно распределены частицы невосстановленного окисла. И в заключение несколько слов об оптически прозрачной керамике, интерес к которой продиктован многими причинами, в том числе созданием новых элементов памяти ЭВМ и твердотельных лазеров. Хотя тут опыт применения криохимического синтеза пока «и невелик, но и он уже дал достаточно убедительные результаты. Например, полученная с его помощью керамика состава А1203 (+0,25% MgO) не уступает по прозрачности монокристаллам сапфира. По-видимому, пора сделать вывод, который напрашивается и так. Криохимический синтез неорганических материалов наиболее полно отвечает всем требованиям, предъявляемым развивающейся техникой, и позволяет наряду с резким улучшением качества существенно расширять и быстро изменять их ассортимент. Криохимическая технология дает возможность, используя универсальные и полностью автоматизированные установки, получать самые разнообразные неорганические материалы, жизненно необходимые ведущим отраслям современной техники. И поэтому нужно приложить все возможные усилия для того, чтобы этот прогрессивный метод как можно быстрее вышел из стен лабораторий. 55
Вещи и ве'-цества Тротил, он же тол Майор В. И. ДЕМИДОВ Вечером 30 мая 1916 года ближайшее окружение командующего английским «Большим флотом» адмирала Дж. Джелли- ко ликовало. Сам адмирал с трудом сохранял сдержанность. Только что стало известно содержание перехваченной радистами разведывательного управления Адмиралтейства шифрованной телеграммы немцев. Событие, которого англичане ждали давно, произошло: главнокомандующий германским «Флотом открытого моря», адмирал P. LUeep вывел, наконец, девяносто девять своих кораблей с баз и направил их к полуострову Ютландия — туда, 56 где их ждали почти вдвое превосходящие силы Британского флота. 150 судов против 991 И все же самое крупное в первой мировой войне морское сражение флот бывшей «владычицы морей» проиграл по всем статьям. За сутки с небольшим Англия потеряла 3 линейных и 3 броненосных крейсера, 8 эсминцев и больше 6000 душ личного состава. Германские потери были меньше: 2 линейных корабля (один из них старый), 4 легких крейсера, 5 эсминцев. Тысячи специалистов на протяжении десятков лет анализировали и продолжают анализировать феноменальную неудачу англичан. Это сотни тысяч страниц рассуждений, графиков, выкладок. С исчерпывающей полнотой собраны и оценены сведения о тактике, маневрировании кораблей, боевой и морально-психологической подготовленности личного состава... И лишь один вопрос, посчитанный, очевидно, за маловажный, остался за пределами внима-
ния историков. Сравнить, оценить роль и значение в Ютландском бою качества применявшихся там боеприпасов взялся, кажется, лишь один исследователь — наш соотечественник, не очень известный, но, безусловно, выдающийся ученый-артиллерист Владимир Иосифович Рдултовский. Детально изучив характеристики артиллерии обеих сторон, В. И. Рдултовский доказал, что сенсационное поражение англичан было предопределено низким качеством английских боеприпасов, которое не смогли скомпенсировать ни большая дальность стрельбы, ни превышающие калибры орудий, ни искусство артиллеристов. Снаряженные допотопным черным порохом снаряды англичан были малоэффективны. Заполненные слишком чувствительным к механическим воздействиям лиддитом*, они преждевременно взрывались при ударе даже в тонкую, 5—6 миллиметровую броню. Других веществ для заполнения снарядов у англичан не было. Немецкие боеприпасы действовали куда эффективнее. Пробивая многоярусную броневую защиту британских дредноутов (у англичан нх было 28, у немцев — только 16), они разрывались во внутренних помещениях, вызывая опустошительные разрушения и пожары. Веществом, которым немцы заполняли свои снаряды, был всемирно известный теперь тротил. Не могу отказать себе в удовольствии подчеркнуть исключительную прозорливость мысли, высказанной за одиннадцать лет до этих событий абсолютно штатским человеком — политиком, скромно именовавшим себя «литератором», «журналистом». Анализируя итоги русско-японской войны, он писал тогда: «...Не надо забывать новейших шагов военной техники. Прогресс в применении взрывчатых, веществ внес ряд новинок в артиллерийское дело. Японцы оказались сильнее русских отчасти и потому, что оии умели во много раз лучше обращаться с взрывчатыми веществами. Широкое применение * Лиддит — взрывчатое вещество, приготовленное на основе пикриновой кислоты (три- нитрофенола). См. «Химию и жизнь», 1974, № 8. сильиейших взрывчатых веществ — одна нз очень характерных особенностей последней войны». Это — Ленин. Статья «От обороны к нападению». 1905-й год. Во всей современной ей российской документалистике и литературе, посвященной военным делам, вы не найдете ничего подобного о роли сильных взрывчатых веществ. Пройдет десятилетие, и появится новый ленинский документ, который еще и еще раз утверждает нас в мысли, что проницательность эта не была случайной: В охтенскнй склад взрывчатых веществ Выдать немедленно члену штаба Красной Гвардии и Совета Выборгского района тов. Орлову ручных гранат и пушечных снарядов фугасного действия 300 штук (тротн- ловых). Председатель Совета Нар. Ком. УЛЬЯНОВ (ЛЕНИН) Секретарь ПОДВОЙСКИЙ 29 октября 1917 г. «Тротиловых» — подчеркнуто В. И. Лениным. Самое зыбкое в исследованиях по истории науки и техники — это установление приоритета. Считается (про это сообщают учебники и военно-исторические труды), что тротил — симметричный тринитротолуол (ТНТ) СН3 N02 был получен впервые немецким химиком Вильбрандом где-то в промежутке между 1863 и 1869 годом. В 1887 году тринитротолуолом как возможным заменителем пикриновой кислоты в артиллерийских снарядах заинтересовалось прусское военное ведомство. Успехов у него, однако, было немного. Лишь в 1902 году под официальным наименованием «FiHIpuIver-2» (и неофициальным, шифрованным «тротил») технически чистый тринитротолуол был принят на вооружение германской армии. Из тротила стали делать разрывные эеряды для снарядов малокалиберной артиллерии. Честь постанов- 57
«Весьма секретно Одним из первым нсследошмелей тротиле ■ нашей стране был Владимир Иосифович Рдултошскмй 11876—1939), артиллерийский офицер, впоследствии Заслуженный деятель науки и тежннки РСФСР. 8 том, что тротил появился нв вооружении русской врмии раньше, чем в армияж большинства евролейскиж стран, заслуга Рдултовского несомненна. Фото из аржива Е. 8. Рдултовской сделвно в 1904—190* год». Публикуется впервые НЕКОТОРЫЕ СВЕДЕНИЯ о применении взрывчатых веществ к снаряжению снарядов в иностранных государствах К Отчету Гв. штабс-капитаиа Рдултовского о заграничной командировке в 1906 г. Приложение № I к рапорту № 7/1906 г. Во время пребывания за границей в начале текущего года мне удалось собрать, независимо от возложенного на меня поручения, некоторые сведения о применении взрывчатых веществ к снаряжению артиллерийских снарядов в различных государствах. ...8. Некоторые сведения о тринитротолуоле. В бытность мою с Германии мне пришлось услышать, что в германской артиллерии испытываетея какое-то новое вещество для снаряжения снарядов, известное под именем «тротил». Вскоре удалось узнать, что это условное название тринитротолуола, изготовляемого фабрикой Общества «Карбонит» близ Кельна. При посещении этой фабрики мне удалось ознакомиться в общих чертах е приготовлением «тротила», ио более подробные сведения фабрика отказала мне дать, объясняя это задержкою в выдаче патента. Аналогичное объяснение я получил и на другой фабрике — Ангальто-Вестфальского общества. ...По приезде во Францию в беседе с г. Вье- лем (крупнейшим французским авторитетом в области взрывчатых веществ и поро- хов. —г В. Д.) я спросил его мнение о тринитротолуоле и получил ответ, что это взрывчатое вещество само по себе очень хорошее, но что в настоящее время французские заводы не вырабатывают его исходный продукт — толуол. ...в Англии, на заводе Общества «Нобель»... выяснилось, что г. Вьель уже давно настаивает иа изучении свойств и способов фабрикации высших нитропроизводных...» ки его на вооружение армии зарубежная история боевых взрывчатых веществ приписывает известному немецкому специалисту по взрывчатым веществам профессору Г. Касту. И в Германии, и во многих других странах тротил считался немецким изобретением. Во Франции полагали иначе. В России — тоже. Сохранился один примечательный документ, позволяющий иными глазами взглянуть на историю разработки и внедрения тротила. Вот фрагменты этого документа. Нет ничего удивительного в той сравнительной легкости, с которой молодому русскому офицеру удавалось вступать в беседы о тринитротолуоле и даже извлекать из этих бесед некоторые весьма полезные сведения. Как уже известно читателю, о тринитротолуоле как химическом соединении в кругах химиков и ученых-артиллеристов знали многие и много. Другое дело «тротил», технический продукт развивающейся химической промышленности, пригодный для военных целей. Ни на германских заводах, ни в исследовательском центре Шпан- 58
Ожтанскому складу взрывчвп *** подписанное В. И. Лениным дау, где также побывал В. И. Рдултовский, ему не дали технологической информации. Тщательно охраняемые тайны прусских арсеналов он совершенно неожиданно и целиком открыл... во Франции. Временно исполнявший здесь обязанности русского военного атташе (тогда его называли без околичностей — «военный агент») энергичный и предприимчивый капитан граф А. А. Игнатьев — тот самый, что, уже будучи генерал-лейтенантом Советской Армии, написал знаменитые мемуары «Пятьдесят лет в строю», — организовал для командированного за рубеж коллеги поездку в Бурже, центр французской артиллерийской мысли. Французские ученые-артиллеристы тепло встретили своего русского собрата. Владимир Иосифович признавался потом родным и друзьям, что вино, которым угощали его французы, было великолепным и его просто жаль было выплескивать потихонечку в горшки с цветами. Но ведь разговор-то оказался каким захватывающим — о «тротиле»! Раз в тысячу лет бывают такие совпадения. Ибо буквально накануне этой встречи, 30 апреля 1906 года, главный химик главной пиротехнической лаборатории в Бурже доктор химии подполковник французской артиллерии Келер получил до глубины души возмутившую его депешу из военного министерства. Депеша, как писал в своем рапорте по начальству В. И. Рдултовский, препровождала разведывательные сведения об испытываемом в широких размерах в Германии новом взрывчатом веществе «тротиле», а также образчик этого вещества. Министерство рекомендовало тщательно оценить сведения о новом немецком изобретении. Но это было выше моральных сил руководителя глас-ной пиротехнической лаборатории. «Это не немецкое изобретение, — кричал основательно захмелевший Келер русскому коллеге, — вы понимаете, штабе- 59
капитан, не немецкое! Это достижение Франции!» В такой обстановке нетрудно было побудить взбешенных хозяев дать соответствующие разъяснени я. Келер положил все бумаги по этому вопросу на стол. «В своей ответственной записке, — писал в 1926 году в книге «Трубки и взрыватели» (кстати, первом в мировой артиллерийской науке теоретическом труде в этой области) военный инженер-технолог В. И. Рдултовский, — д-р Келер напоминал о прежних своих работах и указывал, что в исторической части германского документа обращает на себя внимание чрезвычайное сходство сведений об этом веществе, периодически появляющихся в Германии, с теми исследованиями, которые он выполнял в своей лаборатории и о которых подал несколько записок. В заключение д-р Келер вновь настаивал на введении на службу тринитротолуола, «хотя бы теперь, когда он, может быть, уже принят в Германии...». О многом узнал в тот вечер Рдултовский. И о том, что французский химик еще в 1В95 году начал широкие опыты с ТНТ. И о том, что в 1900—1903 годах в его лаборатории было приготовлено около семи с половиной тонн этого вещества. И о том, что он «неоднократно обращал внимание военного ведомства на чрезвычайно ценные свойстве тринитротолуола как вещества для снаряжения снарядов», и что его зеписки аккуратно выкрадывались немцами и так же аккуратно возвращались сведениями — уже о «немецких работах» — по каналам французской разведки. И еще одно обстоятельство, очень важное для объяснения событий, о которых рассказано в начале этого очерка: Келер сообщил, что с 1905 года немцы начали широчайшие опыты по применению тротила в снарядах для тяжелой артиллерии. Прежде никому не удавалось использовать мощное взрывчатое вещество для снаряжения крупнокалиберных снарядов к пушкам и гаубицам. Пикриновая кислота (мелинит), например, не всегда выдерживала мощные давления, развивающиеся при выстреле. Тротил же оказался почти идеальным ВВ для артиллерии. М Могло случиться так, что открытие и исследование тринитротолуола — мощного взрывчатого вещества, стойкого и к механическим и к химическим воздействиям, легкоплавкого (что очень удобно в технологических процессах заполнения снаря- 4 дов), хорошо прессующегося и т. д. — пришлось бы на иные даты и имена. Но важно, что это открытие было своевременным. Именно к началу XX века появились массовые производства толуола, азотной и серной кислот. Без этого промышленное производство тротила было бы невозможным. И первой заслугой Рдултовского было то, что, несмотря на свою молодость — ему только что исполнилось 30 лет — и невысокий чин, он не только сам понял значение тротила и необходимость развития сырьевой базы, но и сумел доказать свою правоту тем, кто принимал в России решения столь серьезного экономического и военного значения. Рдултовский вернулся в Петербург 5 июня 1906 года. Через несколько дней о своих наблюдениях и выводах он доложил Комиссии по применению взрывчатых веществ к снаряжению снарядов Артиллерийского Комитета. Комиссия единодушно решила: начать опыты с тротилом незамедлительно. Через неделю это решение было утверждено... президентом Русского театрального общества и «попутно», как говорили о нем остряки, главой артиллерийского ведомства великим князем Сергеем Михайловичем. Еще через месяц офицер Охтинского завода взрывчатых веществ штабс-капитан В. С. Михайлов доставил с трудом добытые им у зарубежных фирм первые килограммы тротила. Сохранились рабочая тетрадь Владимира Иосифовича Рдултовского с беглыми записями об этих опытах и его воспоминания о том, в каких условиях они делались. В морозы, в неотапливаемом бараке исследовали он и его товарищи процессы кристаллизации и структуру тринитротолуола, качество отливок, влияние примесей, диапазон чувствительности тротила к различным воздействиям. Здесь же отрабатывалась технология снаряжения... -*- Впечатления о первых исследованиях тротила сохранились и в мемуарах представителя другого — морского — ведомства.
«При выработке Научно-технической лабораторией, помещавшейся в Новой Голландии... снаряжения снарядов и мин толом,— вспоминал академик А. Н. Крылов,— мне приходилось участвовать в комиссии по исследованию разрушительного их действия на борт корабля, поэтому я часто заходил в лабораторию н зиал ее работы. Заливка снарядов толом производилась самым первобытным способом. На простой кухонной плите в котле, в котором обыкновенно проваривали белье, 'плавился тол и тут же разливался по снарядам, затем... высверливалось гнездо для взрывателя. ...Все эти операции производил коренастый молодчина Сергей, служитель лаборатории. Прислали с 'полигона для заливки пять 305-миллиметровых A2-дюймовых) снарядов, весом каждый около 400 кг B5 пудов). Поставить «на попа» такой снаряд оказалось не под силу и Сергею... Залив все пять... толом, примерно по 40 кг в каждый, он сложил их рядочком посредине кухни... накалил под плитой лом докрасна и уже подносил его к казенной части одного из снарядов, чтобы, не ставя снаряд «на попа», выплавить в нем гнездо для взрывателя, но в этот момент вошел С. П. Вукалов — помощник начальника лаборатории,— поспел схватить Сергея за руку...» Как бы там ни было, но работа была сделена. Уже 26 января 1907 года Комиссия по применению ВВ делает окончательный и категорический вывод: тротил на вооружение принять и организовать фабрикацию его на отечественных заводах немедля. Странно, но факт: еще до этого решения, задолго до окончательного утверждения его Николаем II, Министерство финансов выделило в предварительном порядке 900 тысяч рублей на стррительство казенного завода по производству тротила. Построен он был в 1909 году, однако фабрикация тротила шла уже и до этого: на частных заводах, а также на Охте. Все другие державы, кроме Германии и России, ввели у себя тротил лишь в 1911 — 1918 годах*. Было еще множество всяких историй с тротилом. В 1910 году его «украли»: два писаря Главного артиллерийского управления (ГАУ) продали сведения о новых тро- + * Неверно поэтому утверждение историка Л. Г. Бескровного, будто Путиловский завод уже в конце XIX в. снаряжал снаряды тротилом. тиловых снарядах иностранным фирмам... Не раз он взрывался, разнося в пух и прах цеха и заводы. «В 8 часов вечера взорвался пороховой завод», — лаконично записал 16 апреля 1915 года в дневнике Александр Блок. Погибли десятки рабочих Охтинского завода, семьям которых было «высочайше пожаловано» две тысячи рублей. Это «сработала» тротиловая мастерская. В ней был грубо нарушен технологический процесс. В том же самом 1915 году «неожиданно» выявившийся недостаток сырья для производства тротила вызвал острейшие драматические коллизии в тылу и на фронтах первой мировой войны. «Относительно обеспечения тротила толуолом загодя не подумали, — возмущенно говорил в 1920 году с трибуны первого Всероссийского съезда инженеров, работающих в области военной промышленности, технический руководитель Соввоенпрома в годы гражданской войны В. С. Михайлов, — бензол ввозился из Германии и в России фракционировался на чистый толуол. Между тем этот толуол можно было получать без особых хлопот у себя же в Донецком бассейне, что блестяще доказала организация академика Ипатьева*, уже во время войны, в течение сравнительно короткого срока поставившая толуоловое производство в широком масштабе»... Можно было бы еще многое рассказать о тротиле, который, как старый солдат, прошел через множество войн, в том числе две мировых. Служит он нам и сейчас. И сейчас есть Н-ские заводы, заслуженные, отмеченные высокими наградами Родины, где изо дня в день идет производство тротила. Только теперь это другое производство: автоматизированное, с высочайшей степенью безопасности, совсем не похожее на то, что описано в воспоминаниях академика А. Н. Крылова. * Речь идет о Химическом комитете ГАУ A915—1917 гг.). В исследовании и организации производства тротила в России выдающуюся роль также сыграли А. В. Сапожников, И. И. Андреев, С. П. Вукалов, А. А. Дзержкович, В. С. Михайлов и другие. Занимались им, понятно, и за рубежом. С 1915 по 1929 г. ТНТ было посвящено более 330 работ. 61
Испытание выдержано Академик К К БУРДЕНКО Красной Армии и председатель Ученого медицинского совета Наркомздрава СССР был одним из организаторов и руководителей советской медицины на фронте и в тылу. Статья перепечатывается с незначительными сокращениями. Великая Отечественная война поставила перед советскими учеными новые, специфические, часто неожиданные н всегда исключительно ответственные задачи. Неоценимый вклад в победу над фашистскими захватчиками внесла и советская медино-био- логическая наука. «Медицинское обслуживание нашей Красной Армии стоит в одном ряду с авиационным, артиллерийским обслуживанием, — говорил в одном нз своих выступлений М. И. Калинин. — ...Медицинские работники в рядах армии столь же нужны, нак бойцы и командиры». Публикуемая ниже статья была напечатана 15 июля 1943 г. в газете «Медицинский работник». Она написана выдающимся советским хирургом Н. Н. Бурденко. В годы войны Н. Н. Бурденно как главный хирург В горниле Великой Отечественной войны испытываете* все, над чем работала мысль ученых, проверяется доброкачественность их теоретических концепций и, если можно так выразиться, «прочность» в приложении к практике в момент величайшего напряжения всех сил страны. [...] Задача подготовки Родины к обороне от нападения извне всегда была в поле зрения людей нашей науки. Каждый из нас помнил сталинские слова о том, что «нужно весь наш народ держать в состоянии мобилизационной готовности перед лицом опасности военного нападения...». Советские врачи и ученые готовились и решали огромные задачи, которые ныне ставит война перед медицинской наукой и здравоохранением. 62
Естественно, что в первую очередь это относилось к хирургии. Если в прежние времена функции хирургов на войне мыслились ограниченно — операция, наложение повязки и эвакуация раненого, то теперь широко встала вся проблема восстановления боеспособности и трудоспособности раненого. Можно указать и на другой пример — подготовку к лечению военных травм нервной системы. Центральный научно-исследовательский институт нейрохирургии в течение многих лет был центром изучения патологии нервной системы, разрабатывал совершенные методы исследований и эффективные способы операций. В результате надежды Красной Армии на советскую нейрохирургию оправдались во время войны полностью. То же можно сказать и о других даже, казалось бы, сугубо теоретических отраслях нашей медицинской науки, например о физиологии. В этой области труды крупнейших наших ученых были целенаправленными. Сохраняя всю оригинальность и Принципиальную ценность для развития теоретической науки, их исследования получили в то же время непосредственное практическое приложение в Красной Армии, в реше- i нии важных проблем режима наших летчиков, подводников и др. Когда началась война, перед нами встали определенные, конкретно очерченные задачи. Главнейшими из них оказались проблемы эпидемий, питания и боевых травм. Эпидемические заболевания в прошлом сопровождали все войны. Сыпной, брюшной и возвратный тифы, дизентерия, холера всегда считались «спутниками войн». Достаточно вспомнить, что в царской армии за 1914—1917 гг., по неполной статистике, эти- мл инфекциями переболело более 300 тысяч человек. В военное время все эпидемические колебания, происходящие в стране, обычно отражаются на армии. Первая мировая и в последующем гражданская война создавали в этом смысле такие положения, когда или армии приходилось защищаться от ты- ла, или стране от армии. В расчете на «молниеносную» войну с Советским Союзом гитлеровцы не обеспечили свои войска противоэпидемическими средствами. Среди разнообразных и многочисленных трофеев, оружия, танков, автомашин и подсобного военно-технического имущества, захваченного нашими частями, редко попадаются дезинфекционные камеры или предметы оборудования прачечного отряда. [...] Наши установки в противоэпидемической борьбе заключались в организации в широком масштабе предупредительных мероприятий в тылу и в армии, в углубленной, теоретически обоснованной разработке проблем ранней диагностики, выявлении бациллоносительства, уничтожении вирусов в организме больного и т. д. Успех нашей науки — ранняя диагностика заболеваний, выявление абортивных и невыявленных форм. Начатые еще до войны исследования позволили вовремя предложить эффективные методы. Для армии и для тыла велика важность прививок против сыпного тифа. Завшивленные полчища немецких насильников и убийц разрушают на временно занятой территории целые селения, зажигают уцелевшие жилища, лишают население крова. Все это ведет к развитию вшивости и сыпного тифа как среди оккупантов, так и среди населения. Охранить наши войска от этой угрозы при дальнейших действиях на территориях, освобожденных от врага, — задача большого значения. Работы проф. Кронтов- ской улучшили сложную методику получения вакцины против сыпного тифа. Вторая проблема, решаемая нашей наукой в дни Великой Отечественной войны, охватывает область питания, и в частности вопрос о витаминах. Потребовалось много усилий, чтобы освоить методику и технику изготовления витаминов, исследовать источники сырья. Ученые решили эту ответственную задачу благодаря успехам советской биохимии. Руководители отдельных школ, например академики Бах, Палладии и другие, вложили много энергии в эту работу. Достаточно указать на получение каротина, выгодное использование листьев разнообразных растений (люцерны, свекольной ботвы), добывание витамина С из хвои. Проблема витаминов буквально овладела вниманием наших биохимиков. В последнее вре- 63
мя советские ученые успешно занялись также изысканием заменителей, новых белковых источников питания (дрсжжи). Изучена возможность утилизации крови убитых животных, поднят вопрос о животных-донорах. Все это имеет важное практическое значение прежде всего для питания армии и отдельных армейских соединений, вынужденных вести операции далеко от баз снабжения. Не менее важно это и для населения, особенно в таких сложных условиях, в каких находился, например, осажденный город-герой — Ленинград. Лечение травм — третья и наиболее сложная проблема, которую решают наши ученые в ответ на задание войны, исходя из концепции Пирогова: война — травматическая эпидемия. Учение о ране еще не поднято на высоту исчерпывающего синтеза. Эту трудную проблему можно уподобить географической карте, пестреющей белыми пятнами. Мы рассматриваем рану не только как местное повреждение, но и как пункт, сигнализирующий всему организму и вызывающий ту или другую степень реакции. Эти реактивные явления наблюдаются в разной интенсивности, продолжительности и в различном — качественном и количественном — вовлечении всех компонентов нервной системы. Как явления природы, доступные изучению, они подлежат воздействию. В этом — цель общей хирургии, и в особенности хирургии военного времени. Подступ к исследованию этой проблемы в значительной мере расчищен, облегчен трудами советских ученых в области общефизиологических проблем. [...] Все, что касается травм военного времени, естественно, привлекает к себе пристальное внимание Наркомздрава СССР и Главного военно-санитарного управления Красной Армии. Ведь успехи в этой области влияют на процент возвращения раненых в строй, снижают смертность, определяют систему организации медицинской помощи на фронте и в тылу. Особое внимание уделяется мерам кон- КРОНТОВСКАЯ М. К. — эпидемиолог. В 1942 г. в ее лаборатории, а также в лаборатории М. М. Маевского была впервые в СССР выпущена вакцина против сыпного тифа (вакцина типа Дю- рана — Жиру) и разработана технология ее массового производства. Эта вакцина стала в нашей стране основным прививочным материалом, применявшимся против сыпного тифа. БАХ А. Н. A857—1946) — биохимик, основатель школы советских биохимиков. Академик, организатор и первый директор Физико-химического института им. Л. Я. Карпова и Института биохимии АН СССР. Своими работами, особенно исследованиями ферментов, заложил фундамент современной технической биохимии. ПАЛЛАДИИ А. В. A8В5— 1972) — биохимик. Академик, президент АН УССР, действительный член АМН СССР. Впервые в СССР предпринял систематическое экспериментальное изучение биохимии витаминов. БОГОМОЛЕЦ А. А. A881 — 1946) — патофизиолог. Академик, вице-президент АН СССР, президент АН УССР, действительный член АМН СССР. Был инициатором и руководителем работ по переливанию крови в нашей стране; в 1928—1931 гг. возглавлял Центральный институт гематологии и переливания крови. СПАСОКУКОЦКИЙ С. И. AВ70—1943) — хирург. Академик, действительный член АМН СССР. Один из пионеров переливания крови в СССР, с момента организации Центрального института гематологии и переливани я крови A927 г.) бессменный руководитель его хирургического отделения — всесоюзного центра исследовании по переливанию крови в хирургии. ШАМОВ В. Н. A8В2— 1962) — хирург. Действительный член АМН СССР. Еще в 1919 г. вместе с хирургом Н. Н. Еланским произвел первое в нашей стране переливание крови с определением группы. С 1939 г. — научный руководитель Ленинградского института переливания крови; в годы войны — заместитель Главного хирурга Красной Армии, возглавлял службу переливания крови. БАГДАСАРОВ А. А. AВ97— 1961) — терапевт и гематолог. Действительный член АМН СССР, с 1932 г. — директор Центрального института гематологии и переливания крови, главный гематолог Министерства здравоохранения СССР. Организатор и руководитель службы крови в СССР. 64
кретной борьбы с шоком, острой кровопо- терей и с инфекциями ран. Советские ученые произвели многочисленные оригинальные исследования, которые облегчают понимание патогенеза и лечение шока. [...]. Терапию шока на фронте проводят специальные бригады, работающие ло строго объективным методам. Их периодические отчеты помогают сравнительной оценке каждого метода. Организация и теоретическая разработка вопросов переливания крови — гордость советской медицины. Всем известны работы академиков Богомольца и Спасокукоцкого, профессора Шамова, Багдасарова и многих других, упорно и методически разрабатывающих эту проблему. Благодаря этому 11 процентам всех раненых бойцов делают гемотрансфузию. Кроме того, применяются вливания плазмы, сыворотки и так называемых заменителей крови. В последнее время встал на очередь вопрос о сухой плазме. Центральная установка наших исследований в военное время — поднять жизненный тонус всего организму помочь организму профилактически и активным вмешательством противостоять заражению; применять все, чтобы ускорить процесс восстановления анатомических дефектов и функциональных нарушений. В дни Великой Отечественной войны широко введены в повседневную практику анатоксины против столбняка и профилактическая сыворотка, главным образом против анаэробной инфекции, в виде обязательных предохранительных прививок. [...] Для инактивизации патогенных микробов мы имеем сульфамидные препараты и лечебные сыворотки. Борьба за прямое уничтожение микробов ведется широким фронтом. Наша хирургия переживает сейчас период, который можно назвать бактериоста- тическим. Сульфамидные препараты парализуют жизнедеятельность бактерий и облегчают защитные процессы организма, способствуют удалению возбудителей инфекции. Нигде, ни в одной стране проблема фагов не получила такого развития, как у нас в Советском Союзе. Нашим хирургам и бактериологам приходится много, глубоко и ответственно работать в области борьбы с бактериями, используя все методы — физический, химический и биологический. Непрерывно поступают новые и новые предложения. Научно обоснованные средства обсуждают в комиссиях и передают для практического испытания. После апробации они применяются на практике. Мы имеем уже десятки средств. Наркомздрав и Главное военно- санитарное управление Красной Армии чутко следят за всяким предложением и требуют срочного его рассмотрения. Наконец, нельзя пройти мимо достижений советских ученых в области восстановительной хирургии. Уже теперь в тыловых учреждениях накапливаются контингенты раненых с дефектами кожи, костей, мышц, несросщимися переломами, анкилозами суставов, контрактурами и т. д. Советские хирурги прекрасно владеют техникой восстановления. Сделано немало предложений, из которых на первое место мы должны поставить филатовский метод пластики кожных дефектов. [...] Творения нашей науки вдвойне ценны'в пору, когда гитлеровские убийцы затаптывают в грязь и топят в крови самые священные реликвии человеческой культуры. Наша наука воюет. Она помогает стране и Красной Армии сражаться против врага. Люди советской медицинской науки и практики будут и дальше неустанно улучшать здравоохранение, еще активнее помогут стране бороться против оголтелых гитлеровских разбойников — врагов всего прогрессивного человечества. 5 «Химия и жизнь» N° 4 65
известия Пузырьки — индикаторы Соэден сверхчувствительный метод контроле оптической чистоты жидкостей Для многих целей — например, для исследования нелинейных эффектов в квантовой оптике — нужны жидкости особой чистоты, содержащие минимальное количество нерастворимых примесей. Крупные частички при больших концентрациях можно обнаруживать по рассеиванию света; однако отдельные мельчайшие пылинки оптическими методами обнаружить не удается. Недавно разработан метод, позволяющий обнаруживать в жидкости отдельные частицы с эффективным сечением до 10~13 см2 — то есть диаметром до ° э о с о с> о О о Л о о о 1вшя1 о о 1 мм ~300 А («Оптика и спектроскопия», т. XXXV||p с. 1000). Образец исследуемой жидкости помещают в стеклянную камеру, в которой с помощью поршня создается отрицательное давление. Затем жидкость освещается импульсом рубинового лазера и через 5—50 мксек —светом импульсной лампы, связанной с затвором фотоаппарата. Энергия лазерного луча, поглощаясь взвешенными частичками, вызывает испарение жидкости; а так как давление понижено, образующиеся микропузырьки могут затем самопроизвольно расти и стать видимыми под обычным микроскопом. В этот момент их и фиксирует фотоаппарат в свете импульсной лампы (на фото а — г показаны образцы этилового спирта после 9, 10, 11 и 12 циклов очистки). Авторы работы считают, что после дальнейшего усовершенствования этот метод позволит обнаруживать частички с эффективным сечением до 10 16 см2 — то есть одиночные примесные молекулы и атомы. В. БАТРАКОВ 66
последние Эритроциты — хранители и переносчики инсулина Еще не так давно считалось, что красные кровяные тельца — эритроциты не имеют никакого отношения к инсулину, важнейшему гормону, недостаток которого в организме приводит к сахарному диабету. По крайней мере, ни хроматография, ни электрофорез, ни исследования с мечеными атомами так и не обнаружили инсулин в красных тельцах. Это удалось сделать сугубо химическим методом. I , Поиски инсулина в эритроцитах имели под собой реальную почву: три года назад группа американских ис- „ и . ь следователей доказала, что ъ эритроцитах есть все же ГЛ1 некие структуры, способные вступать во взаимодействие с щ ! t инсулином; вероятно, его могут связывать некоторые и л белки наружной оболочки клетки — цитоплазматической мембраны. Но по-прежнему не удавалось достоверно выяснить, какие же эритроциты содержат инсулин, а какие — нет. Химический метод выявления инсулина разработан недавно в Черновицком государственном университете; сообщение об этой работе появилось в «Докладах Академии наук СССР» A974, т. 219, с. 1020). Вкратце о сути способа: мазок крови на предметном стекле погружают поочередно в растворы хромовокислого и двухромовокис- лого калия, а затем фосфорновольфрамовой кислоты, отмывают и обрабатывают красителем паральдегидфуксином. После обезвоживания в спиртах и просветления в ксилоле те эритроциты, которые содержат инсулин, становятся фиолетовыми. Однако предстояло еще доказать, что причина окраски — именно инсулин. Это и было сделано. После того как у подопытных животных удаляли поджелудочную железу (а в ней как раз и вырабатывается инсулин), фиолетовое окрашивание почти полностью исчезало. Когда животным с диабетом вводили в кровь инсулин, окрашивание вновь появлялось. Наконец, если мазок обрабатывали растворителем, извлекающим инсулин, окраска опять исчезала, причем совершенно. Доказательства весомые. В организме здорового человека оказалось неожиданно много эритроцитов с инсулином— свыше 60% от общего их числа; а у белых крыс и того больше — около 85%. При тяжелой форме диабета число таких клеток резко, почти вдвое, сокращается, да и при легких формах оно уменьшается примерно в полтора раза. Итак, найден доступный метод, позволяющий проводить массовые обследования на диабет,— подобно тому, как с помощью флюорографии выявляют на ранней стадии легочные заболевания. Это очень важно, поскольку диагностика сахарного диабета затруднительна, и порой люди узнают о болезни, только когда она принимает тяжелую форму. Чувствительность же нового способа вполне удовлетворительна; вероятность ошибки не превышает 0,001. Впрочем, результаты исследования имеют не только практическое значение. Автор работы Л. И. Сандуляк выдвигает гипотезу о том, что резервные запасы инсулина хранятся до поры до времени на поверхности эритроцитов и что именно красные кровяные тельца переносят гормон в организме — к тем клеткам, которые нуждаются в инсулине. Весьма любопытное предположение, особенно если принять во внимание, что сами по себе эритроциты нечувствительны к инсулину и он для их деятельности не нужен. Просто они и депо и поезд одновременно... Г. БОРОДИН 3* 67
Болезни и лскарстм Лечебная лихорадка «А может быть, принимать аспирин?» — такой вопрос врачам задают довольно часто, даже в тех случаях, когда температура у больного не очень высокая Ну а когда у человека грипп и термометр показывает под сорок, тут уж не до вопросов. Глотают аспирин, пирамидой с анальгином, «тройчатку», «пятирчатку» — таблетку за таблеткой... До тех пор, пока жар не исчезнет. Но бояться высокой температуры нужно далеко не всегда. Лихорадка — это своеобразная защитная реакция организма. На многие бактерии и вирусы вредно действует повышение температуры окружающей среды даже на 2—3 градуса. Прн повышенной температуре в клетках организма вырабатывается больше противовирусного защитного белка интерферона, помогающего бороться, например, с гриппом. Если же больной принимает жаропонижающие таблетки, выработка интерферона резко уменьшается. Поэтому врачи назначают такие средства только тогда, когда больной (чаще всего ребенок) плохо переносит высокую температуру. А в последнее время для лечения заболеваний все чаще применяются средства, которые не снижают, а наоборот, искусственно повышают температуру тела. Эти вещества носят название пирогенов — в переводе с греческого это означает «порождающие жар». Первые попытки лечить болезни искусственно вызванной лихорадкой были сделаны еще в середине прошлого столетия. Неко- 68 торые врачи заметили, что если брльные сифилисом одновременно заражаются острыми высокотемпературными инфекциями, например малярией, тифом нли рожистым воспалением, то сифилис у них протекает в гораздо более легкой форме, а иногда и вылечивается совсем. Этот факт привлек внимание не только венерологов: к концу XIX столетия лечение лихорадкой — пиро- герапия — прочно вошло в арсенал практической медицины. Однако первое увлечение новым методом вскоре сменилось разочарованием. Ведь и малярия и тиф сами по себе достаточно серьезные болезни, и искусственное заражение ими человека с лечебной целью не всегда заканчивалось для больных благополучно. Борьба с двумя заболеваниями одновременно отнимала слишком много сил, и у некоторых больных развивались тяжелые осложнения, иногда даже со смертельным исходом. Все это заставило искать более безопасные способы получения лихорадки. А что если для этой цели использовать какую-нибудь обычную профилактическую вакцину, например против брюшного тифа? Приготовленная из убитых бактерий, она тоже вызывает повышение температуры тела. Но насколько это безопаснее для у больного! Вакцинами стали лечить не только сифилис, но и многие вяло текущие хронические воспалительные процессы — в этих случаях пиротерапия стимулировала защитные силы организма. Появились и другие способы получения искусственной лихорадки. И снова с течением времени выяснилось, что все эти способы не так уж хороши, как показалось сначала. У некоторых боль- пых введение вакцин вызывало бурные аллергические реакции, вплоть до шока; у других в месте инъекции начиналось нагноение, а иногда и омертвление тканей... Сейчас мы знаем, что причина повышения температуры при лихорадочных инфекциях — пирогепы, которые вырабатываются микробами. Такие вещества при некоторых патологических процессах могут сннтезиро* . ваться и в тканях самого больного. Действуют пирогены на теплорегулирую* ющие центры головного мозга, которые
находятся в гипоталамусе. Под влиянием пнрогенов эти центры временно перестраивают свою деятельность: они «задают» более высокий температурный режим внутренней среды организма. В результате меняется ход обычных физиологических процессов теплорегуляции — с одной стороны, уменьшается теплоотдача, а с другой — увеличивается выработка тепла. Изучение химической природы бактериальных и тканевых пирогенов показало, что они принадлежат к разным классам соединений. «Собственные» пнрогены человеческого организма — это вещества белковой природы. А пнрогены, вырабатываемые бактериями, большей частью — не белкн, а липополисахарндные комплексы. Выделить их в чистом виде оказалось не так легко: для этого нужно избавиться от всевозможных (в первую очередь белковых) примесей. Но зато очищенные от примесей пнрогены отличаются малой токсичностью, отсутствием вредного побочного действия и высокой активностью. В СССР первый пирогенный препарат для лечебной практики — пирогенал был изготовлен в 1954 г. в Институте эпидемиологии и микробиологии им. Н. Ф. Гамалеи АМН СССР под руководством профессора X. X. Планельеса. А в 1964 г., после тщательной клинической проверки, начался его массовый выпуск. Действие пирогенов на организм не ограничивается лишь повышением температуры тела. Они стимулируют обменные процессы в клетках и тканях, повышают выработку некоторых гормонов, увеличивают активность лейкоцитов крови и т. д. Поэтому пирогены приносят пользу прн многих заболеваниях. Например, онн помогают предотвратить образование плотных рубцов после тяжелых ожогов; ими лечат ожоги и воспалительные заболевания глаз. Хн- рургн-травматологн используют способность пнрогенов ускорять заживление поврежденных тканей. При некоторых формах гипертонии больным также вводят пирогены: онн улучшают кровообращение в почках, а именно с его нарушением нередко связано повышение артериального давления. Есть данные даже о том, что пирогены будто бы могут иногда способствовать рассасыванию злокачественных опухолей. И хотя такие наблюдения единичны, онн вызывают большой интерес у онкологов... Список заболеваний, прн которых помогает пиротерапия, можно было бы продолжить. И можно не сомневаться, что по мере углубления наших знаний о механизме действия пирогенов этот список будет расти и дальше. С. МАРТЫНОВ А почему бы и нет! Жар: молекулярный механизм Один из главных источников тепла, выделяемого в процессе жизнедеятельности клетки,— биологическое окисление клеточного «топлива» — Сахаров. Правда, в тепло переходит не вся энергия, образующаяся при окислении Сахаров: часть ее запасается в макроэргических (богатых энергией) химических связях синтезируемых клеткой «аккумуляторов энергии» — фосфорилирован- ных соединений, к числу которых относится известный аденоэинтрифосфат (АТФ). Окислительные процессы, связанные с образованием таких соединений — фосфорилированием, так и называют окислительным фосфорилированием. А остальная часть энергии окисления Сахаров, не связанная с фосфорилированием, выделяется в виде 69
тепла. Как считают некоторые исследователи, именно это нефосфорилирующее окисление и есть главный физиологический механизм выработки тепла, которое согревает организм теплокровных животных, от мышей до человека. Благодаря этому процессу животные и могут поддерживать постоянную температуру тела даже в самые сильные морозы. Помогают им в этом специальные вещества, образующиеся в тканях при резком охлаждении,— эти вещества разобщают окисление и фосфорилирование. В результате энергия окислительных процессов переключается в основном на выработку тепла. Этот физиологический механизм работает по принципу термостата с автоматическим регулированием: чем больше снижается температура внешней среды, тем сильнее увеличивается доля не- фосфорилирующего окисления и, следовательно, тем больше тепла производит организм. Известны и некоторые искусственно синтезированные вещества, которые способны разобщать биологическое окисление и фосфорилирование. К ним относится, например, динитро- фенол (сокращенно — ДНФ): несколько лет назад ленинградские ученые С. А. Нейфах и Е. П. Здро- довская обнаружили, что если ввести кроликам ДНФ, у них резко усиливается выработка тепла и при достаточно высокой температуре окружающей среды у кроликов начинается настоящая лихорадка. 70 Можно предположить, что такой же механизм лежит в основе повышения температуры тела и при инфекционных заболеваниях. Недавно было показано, что токсины, выделяемые стафилококками, действительно оказывают разобщающее действие на окислительное фосфорилирование в митохондриях. Зачем это нужно микробам? Возможно, ответ содержится в результатах экспериментов, которые несколько лет назад индийские ученые провели с растениями — томатами и горчицей, пораженными паразитами корней эараэихами. Оказывается, эти паразиты выделяют некое вещество, по своему действию сходное с ДНФ. Проникая в клетки растения-хозяина, оно вызывает разобщение дыхания с фосфорилирова- нием. Выяснилось и еще одно важное обстоятельство. Из клеток больного растения выделяются и накапливаются в пораженном месте органические и минеральные вещества. Происходит это из-за увеличения проницаемости клеточных мембран. А это, по-видимому, главный результат вызываемой паразитами «лихорадки» у растения. Ведь для того чтобы мембраны работали нормально, сохраняя свою барьерную функцию, необходимы затраты энергии, запасаемой в АТФ. А в зараженных клетках растений количество АТФ снижается, потому что часть энергии переключается с ее синтеза на образование тепла! Возможно, в этом и заключается биологический смысл выделения микробами ДНФ-подобных соединений. Питательные вещества, «вытекающие» из клеток растений сквозь повреж- < денные мембраны, паразиты могут использовать для своих нужд. Ради этого они, вероятно, и выделяют соединения - разобщители, которые таким хитрым способом помогают им в буквальном смысле слова выжимать соки из растения. А так как способность вырабатывать разобщители, как было показано на примере стафилококков, свойственна и паразитам животных, то вполне возможно, что утечка внутриклеточных веществ, отмеченная у зараженных растений, происходит и в пораженных инфекцией клетках животных. И наше сч астье, что в клетке существует автоматическая сигнализация, которая поднимает тревогу # сразу же, как только патогенные микробы приступают к ограблению организма. Роль сигнала выполняет неразрывно связанное с этим процессом повышение температуры: оно сначала мобилизует внутренние защитные силы организма, а потом, если этого оказывается недостаточно, служит основанием для вмешательства врача, который выписывает нам бюллетень и прописывает лекарства... А. ШАПОВАЛОВ
Антиболь и обезболивание Кандидат медицинских наук Ф. Ф. ДРАГЕЛЬ В № 6 «Химии и жизни» за 1973 г. была опубликована заметка, где излагалась разработанная автором гипотеза о том, как происходит естественное торможение боли в организме. Согласно этой гипотезе, в ответ на раздражение болевых рецепторов изменяется обмен веществ в нервных клетках. Особенно сильно ускоряется биологическое окисление глюкозы — основного топлива, сгорание которого обеспечивает нервную клетку энергией. С этой точки зрения нервные клетки, участвующие в болевом рефлексе, можно рассматривать как «рефлексный котел», где происходит интенсивное сжигание глюкозы. И глюкоза, и другие участвующие в этом процессе вещества большей частью вырабатываются в организме в достаточном количестве, и запасы их в нервных клетках обычно весьма значительны. Дефицитным элементом, «узким местом» всего этого процесса может быть лишь свободный кислород: он в организме не вырабатывается, и запасов его в нервных клетках не бывает. Поэтому именно кислород может служить регулятором горения «рефлексного котла». Основываясь на этом, мы и пришли к выводу, что естественное торможение боли происходит благодаря дефициту кислорода, который возникает в нервных клетках, участвующих в болевом рефлексе. В результате эти клетки перестают проводить болевой импульс — наступающее торможение и лежит в основе процессов «антиболи», которые делают боль нечувствительной для организма. Это не означает, конечно, что исчезает само раздражение, вызвавшее ощущение боли. Просто воздействие его на нервную систему уравновешивается противоположным влиянием антиболи — антиболь отключает боль, делает ее «несуществующей». Примером может служить часто наблюдающееся самопроизвольное прекращение боли спустя определенное время после начала действия болевого раздражителя. Отсюда следует, между прочим, что ставшее крылатым выражение английского физиолога Ч. С. Шеррингтона «Боль—это психическое сопровождение защитного рефлекса» нуждается в существенном уточнении. Боль — не сопровождение уже сформированного рефлекса (в этом случае она ощущалась бы постоянно); в обычных условиях она сопровождает лишь его возникновение. А если боль сохраняется, хотя раздражение не усиливается или вообще отсутствует (это бывает, например, при фантомных болях, возникающих после ампутации конечностей), то это означает, что в организме, в его центральной нервной системе, нарушен механизм образования болевого рефлекса. Зная физико-химические процессы, связанные с ощущением боли, мы получаем возможность управлять системой болевого рефлекса, и в частности — рационально использовать обезболивающие средства с учетом механизма их действия. Как известно, фармакологи уже давно связывают действие анальгетиков с их непосредственным влиянием на рецепторы. Но что происходит дальше? Можно предположить, что действие анальгетиков на внутренний рецептор вызывает в нервных клетках те же процессы, что и боль. Эти процессы сопровождаются теми же реакциями, в частности — появлением дефицита кислорода, и в результате, как и при болевом воздействии, возникает антиболь, защищающая организм от боли. В отличие от «физиологической», естественной антиболи такая антиболь может быть названа «фармакологической». Таким образом, чтобы усилить и ускорить обезболивающее действие анальгетиков, очень важно добиться, чтобы в организме, в его нервной системе, быстро возникал и достаточно долго сохранялся дефицит кислорода. Например, во время операции нужно активно управлять подачей не только анальгетиков, но и кислорода. На практике анестезиологи обычно стремятся дать больному кислорода побольше. Между тем из только что изложенных соображений следует, что пересыщение организма кислородом мешает возникновению связанной с кислородным дефицитом антиболи и затрудняет обезболивание. Поэтому в некоторые моменты операции целесообразно не увеличивать, а сокращать подачу кислорода: это позволяет экономить не только сам кислород, и обезболивающие средства, но и, что особенно важно, — силы больного. Автор в течение пятнадцати лет успешно применяет этот вывод при обезболивании самых тяжелых и длительных операций, и результаты подтверждают правильность и практическое значение изложенной гипотезы. 71
Вещи и вещества Остановись, мгновенье! рассказ о том, КАК ПОЛУЧАЮТ МОМЕНТАЛЬНЫЕ ФОТОГРАФИИ Через считанные секунды после щелчка фотоаппарата вы получаете совершенно сухую цветную фотографию вполне приличного качества. Это приятно удивляет. Еще более удивительно то, что камера, внутри которой свершается таинство моментального фотографирования, внешне почти не отличается от обычного малоформатного фотоаппарата. Но чудес, как известно, не бывает. За объективом аппарата идут более или менее обычные физико-химические процессы. Рассмотрим их подробнее. 72
ДОСТОИНСТВА И НЕДОСТАТКИ Сразу же дадим объективную техническую характеристику процессу моментальной фотографии, отметим его сильные и слабые стороны. Главное достоинство — это, конечно, быстрота. Совсем недавно для получения абсолютно готового черно-белого снимка требовалось десять секунд, для цветного — около минуты. А теперь и это время удалось значительно сократить. Другое несомненное достоинство: не нужно никакой фотолаборатории — все оборудование, все реактивы заключены в кассете с пленкой. Наконец, не нужно проявлять всю пленку, чтобы узнать полученный результат. Процесс моментальной фотографии позволяет сразу же ознакомиться с каждым кадром. Теперь о недостатках и неудобствах. Невозможно получить дубликаты снимков, фотографии нельзя кадрировать и увеличивать. И еще один недостаток, как это ни парадоксально, неразрывно связанный с главным достоинством процесса: малая скорость съемки при большой быстроте обработки материалов. Иначе говоря, никак нельзя снять непрерывное действие, ведь для быстрых процессов и десять секунд — срок немалый... САМЫЕ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Строгое название моментальной фотографии звучит так: диффузионный обратимый процесс с переносом изображения. Идет он на особой пленке, состоящей из двух слоев — светочувствительного (негативного) и несветочувствительного (позитивного). Первый слой почти не отличается от обычной негативной пленки. После экспонирования в нем образуется скрытое изображение. Экспонированный слой обрабатывается водным раствором, содержащим проявитель и растворитель галоидного серебра. Этот раствор до поры до времени находится в специальной капсуле между двумя слоями пленки. В нужный момент капсула раздавливается. После обработки пленки раствором образуется негативное изображение в первом слое. Одновременно растворяется и переносится на второй слой неэкспонированный галогенид серебра (и краситель — в случае цветной фотографии), соответствующий обращенному изображению. Галогенид серебра реагирует с веществами, которые содержатся во втором слое, — образуется позитивное изображение. Диффузионный процесс иногда используют и в обычной фотографии — для копирования. Сначала проявляют обычную негативную пленку, а затем, не фиксируя ее, с помощью диффузии переносят изображение на позитивный материал. Так удается получить четыре-пять полноценных отпечатков. НЕМНОГО ИСТОРИИ Впервые (еще в прошлом веке) диффузионный процесс предложил француз К. Ле- февр. Он прижимал листы бумаги, покрытые желатином, к свежепроявленному, закрепленному и промытому дагерротипу. При этом некоторая часть серебра через несколько минут переходила в желатиновый слой — получались вполне приличные негативы. Интенсивные исследования диффузионного процесса начались в конце тридцатых годов. В 1939 году был предложен фотопроцесс «трансарго», длившийся 10—15 минут. И хотя позитив имел неприятный желтый или фиолетовый оттенок, для того времени это было крупное достижение. (По сути дела в процессе «трансарго» были использованы те же принципы, что и в современной мгновенной фотографии. Только подбор реактивов был менее удачным, да и их качество оставляло желать лучшего.) А спустя восемь лет американский изобретатель Э. Ланд усовершенствовал процесс и сконструировал камеру, практически не отличающуюся от современных. Фирма «Поляроид», где служил изобретатель, до сих пор успешно эксплуатирует его изначальную конструкторскую идею, лишь время от времени внос я некоторые усовершенствования. НЕМНОГО МЕХАНИКИ Вот как устроена камера Ланда. Две бумажные ленты идут сначала порознь, а после экспозиции сходятся, сжимаемые направляющими роликами. На позитивной ленте через равные промежутки расположены капсулы с вязким раствором, содер- 73
жащим все необходимые для проявления ингредиенты, Когда капсула проходит через ролики, паста выдавливается и распределяется тонким @,008 мм) ровным слоем между двумя лентами. Через специальный вырез в камере выходит готовый отпечаток. через другой — использованная негативная лента. Так устроена камера Э. Ланда и все последующие модели аппаратов для мгновенного фотографирования. Негативная (I) и позитивная (III) ленты с помощью лентопротяжного механизма движутся параллельно друг другу. На позитивной ленте закреплен пакет (II) с вязким проявляющим раствором (пастой). Валики лентопротяжного механизма раздавливают пакет, и паста равномерно распределяется по поверхности лент. После проявления скрытого изображения на негативном материале неэкспонированный галогенид серебра растворяется и диффундирует к позитивной ленте. Там он реагирует с позитивным слоем, при этом получается изображение — черно-белый отпечаток НЕМНОГО ХИМИИ Мы уже говорили о важной особенности процесса — после обычного проявления происходит растворение неэкспонированного галоидного серебра. Для этого в вязкий раствор вводят тиосульфат натрия: 2AgCI + 2Na2 S203 * Na2 [Ag2 (S203J] + 2Na CI Растворимая комплексная соль диффундирует ко второй ленте, на которую нанесены коллоидные частицы серебра. Они служат центрами кристаллизации для прибывающего раствора. В щелочной среде на коллоидных частицах идет гакая реакция: ОН 1 Na2[Ag2(S203J]+2(fj) +2Na2C03-*> О ОН и 2Ag + 2(f j)+2Na2S203 + 2NaHC03 и О Схема процесса мгновенной цветной фотографии. При проявлении на экспонированных участках негативного материала восстанавливается галоидное серебро, а в каждом светочувствительном слое образуются красители соответствующего цвета. Галоидное серебро и цветочувствительные вещества неэкспонированных участков диффундируют на позитивную ленту, где образуют красители (I — снимаемый многоцветный объект, II—негативная лента, III — проявляющий раствор, IV — позитивная лента, 1—основа, 2 — красночувствительный слой с голубой компонентой, 3 — зеленочувствительный слой с пурпурной компонентой, 4 — желтый фильтр, 5 — синечувствительный слой с желтой компонентой) 74
* СТАДИЯ ПРОЯВЛЕНИЯ |Ф <3>
При этом гидрохинон окисляется до хинона, и освобождается тиосульфат, который возвращается к первой ленте, захватывает новую порцию галогенида серебра и вновь диффундирует на позитивный материал. ЕЩЕ НЕСКОЛЬКО ДЕТАЛЕЙ Проявляющий раствор, а точнее, проявляющая паста в диффузионном процессе — это, пожалуй, самое главное. Создание пасты и хранение ее в камере — довольно сложные проблемы. С одной стороны, пакет или капсула с раствором должны быть непроницаемыми для воды и газов (во избежание окисления проявителя), устойчивы к щелочи, прочны и эластичны. С другой стороны, под давлением валиков пакет должен легко вскрываться, равномерно и строго одновременно вдоль одной стороны. В некоторых камерах пакеты делают трехслойными: наружный слой — из особой механически прочной бумаги; средний, газонепроницаемый — из металлической фольги; внутренний, водоустойчивый и щелочеупорный — из полимерных материалов. Еще несколько деталей. Чтобы получить сухой и чистый отпечаток, нужно добиться полного отслаивания вязкого раствора от позитива. Для этого позитивную ленту покрывают тонким слоем вещества, набухающего в воде и несовместимого с коллоидным органическим веществом проявляющей пасты. Одновременное проявление и фиксирование таит в себе следующую опасность: тиосульфат может растворять не только неэкспонированные, но и экспонированные зерна. В результате позитив становится менее проработанным и менее контрастным. Этого можно избежать, вводя тиосульфат в проявляющую пасту таким образом, чтобы он был закрыт слоем проявителя. Тогда сначала пойдет проявление, а потом, когда тиосульфат продиффундирует к поверхности, — фиксирование. И последнее. Важнейшее условие быстрого и четкого проявления — тончайший и в то же время равномерный слой проявляющей пасты. Чем тоньше слой, тем скорее идет диффузия раствора к поверхности негативной ленты. Чем тоньше слой, тем меньше диффузия вдоль слоя проявителя (а боковая диффузия приводит к сни- 76 жению резкости позитива). Для стабилизации слоя пасты в ее состав вводят гидрофильные добавки — высокомолекулярные коллоидные растворы. В ЦВЕТНОЙ ФОТОГРАФИИ ВСЕ СЛОЖНЕЕ Принцип цветной моментальной фотографии тот же, что и черно-белой. Но все процессы значительно сложнее, их больше, и некоторые из них идут медленнее. Поэтому-то получение цветного отпечатка и требует больше времени. Сначала щелочь из проявляющего вязкого раствора проникает в светочувствительный слой негативной ленты — цветное проявляющее вещество (амин) переходит в свою активную форму, в основание. Затем в скрытом изображении экспонированный галогенид серебра основание окисляет. При этом в каждом из основных светочувствительных слоев негатива (их три — по числу основных цветов: синего, зеленого и красного) образуются свои красители. Теперь начинается негативный процесс. Непрореагировавшие материалы из неэкспонированных участков — галоидное серебро, амины, цветочувствительные вещества — диффундируют к поверхности позитивной ленты. Там они реагируют между собой в присутствии сильных окислителей, вроде перекиси бенэоила, образуя красители, цветовая гамма которых повторяет цветовую гамму оригинала. И получается цветной позитив. Опытный фотолюбитель, а фотограф-профессионал тем более, легко отличает моментальные снимки от обычных. И не только по особому формату отпечатка — обрезать можно любую фотографию. Люди на этих снимках чуть напряжены, как будто позируют. А сами снимки чем-то напоминают свадебные фотографии начала века. Почему? Может быть, потому, что многие камеры и фотоматериалы для моментального фотографирования не дают возможности снимать с малыми выдержками. Иными словами, фото моментальное, но не мгновенное. А может быть, мы, ожидая свое моментальное изображение, немного нервничаем: что там получится? Н. БОВИН, А. ФОРМАНОВСКИЙ
особенность его — в применении воска: нм временно покрывают отдельные участки разрисовываемого полотна. Само слово «батнк» — малайзийское; о точном переводе у лингвистов нет единодушного мнения. Мы придерживаемся той точки зрения, что образовано оно от слова «тик», которое на островах Малайзии обозначает «писать», «татуировать», «капать что-то». Часть же лингвистов настаивает на том, что переводить следует только так: батик — свойство тканн быть разрисованной определенным восковым составом. Кстати, батиком нмеиуют не только способ росписи, ио и готовое изделие. Происхождение батика теряется в глубокой древности. Самые ранние остатки тканей, расписанных таким методом, найдены в эллинистическом Египте (IV век до н. э.). Узоры батика Э. В. ГАНЕВСКАЯ, К П. ЧУКИНА, Государственный музей искусства народов Востока Человек всегда украшал свое жнлнще, одежду и другие предметы быта. Сырьем для этого могло служить все, что его окружало: камень, глнна, дерево, кожа и мех животных, а когда появились ткани, то и тканн тоже. Многие способы нанесения рисунков на ткани, возникнув на заре человеческой истории, пережили века и тысячелетня, смены царств н правлений; более того, они сохранили свое значение и в наш технический век. Батнк — один из таких способов росписи тканей. Отличительная 77
ДМУШК! Женщина, веющее зврно Однако это не означает, что именно Египет был его родиной. И вообще трудно сказать, был ли батик изобретен в каком-то одном месте и распространился оттуда в другие страны или же эти страны открыли его самостоятельно. Есть сведения, что примерно так же ткани расписывали в древнем Шумере; издавна славились батиком Индия, Иран, Индонезия, Шри Лайка, страны Аф- Журввлн рикн и даже Южная Америка, в частности Перу до прихода испанцев. Классической страной батика считают Яву. поэтому здесь мы расскажем о яванском способе росписи. Художники в других странах делают батнк примерно так же. Для росписи чаще берут очень тонкие хлопчатобумажные ткани. До нанесения рисунка они проходят специальную подго- 79
товку, которую по традиции выполняет мужчина. В течение нескольких суток ткань вымачивают в воде, чтобы удалить из нее фабричный крахмал. Вымоченную ткань стирают, а затем сушат. Следующая операция — накрахмаливание рисовым отваром, после чего полотно отбивается деревянными вальками; это делает поверхность его гладкой и мягкой. Подготовка завершается отбеливанием, ио, если того требует замысел художника, ткань еще тонируют, то есть пропитывают отваром коры дерева тегеранг (Cudrania Javanensis Trecue), который придает ей легкий кремовый оттенок. В ведении мужчин еще одна операция — подготовка воска. Обычный воск или применяемый наряду с иим парафин недостаточно эластичны, поэтому, к иим добавляют более текучие вещества: воск мелких черных пчел или даммаровую смолу; эти экзотические продукты можно заменить канифолью. . Дальше работа из рук мужчины переходит к женщине. Мастерица накидывает ткань на прямоугольную раму и садится перед ней. Справа от нее расположен очаг, где в сосуде с длинным узким носиком — чаитинге — разогревается воск. Воск должен быть не слишком густым, иначе он впитывается в ткань и извлечь его оттуда будет трудно, — и ие слишком жидким, чтобы ие растекался по полотну. Чантинг заменяет художнице кисть; оиа берет его в одну руку, а ладонью другой поддерживает ткань снизу, и струей, вытекающей из носика сосуда, рисует по полотну. Как правило, воск наносят на чистую ткань, без предварительного рисунка. Но если мастерица ие совсем уверена в себе, оиа может подложить под полотно рисунок, вырезанный из бумаги, или сделанный заранее карандашный набросок. После того как воск нанесен, полотно переворачивают и, следуя за очертаниями просвечивающего сквозь ткань рисунка, его и с обратной стороны покрывают воском. Затем полотно опускают в чан с красителем. Раствор должен быть лишь слегка теплым (иначе воск растает), поэтому красить приходится несколько раз: ткань опускают в чаи, потом сушат, и так по пять раз в день в течение 10—15 дней. С прокрашенной ткани воск удаляют, опуская ее в кипящую воду. Но можно воск и соскабливать; этим способом последовательно освобождают участки, которые собираются красить в разные цвета. А уже покрашенные места защищают от 4 новой краски воском. После крашения изделия сначала опускают в щелочной раствор, а затем в раствор, содержащий квасцы, буру, сахар и сок лимона. Последние операции — стирка и сушка. Наиболее распространенные красители — индиго и отвар растения сога (Ceriops Candolliana Агп), они придают изделиям благородную сиие-коричиевую гамму. Используются и другие растительные краски, например в ярко-красные тоиа ткани окрашивают отваром коры дерева меигкуду (Morinda Citrofolia). Осенью прошлого года в Государственном музее искусств народов Востока в Москве была устроена выставка батиков из Шри Лайка, еще одной страны, для которой это искусство традиционно. К нам привезли Летящий вист работы известной художницы Виды Кей- неман. В Шри Ланка живопись на ткани техникой батика известна с очень давних пор. Таким способом изготовляли знамена, флаги, настенные украшения храмов и до- 80
.4 Изобрвжаниа традиционной театральной мае ни мов знати, ткани для одежды. В годы колониальной зависимости производство батика пришло в упадок, а с получением страной независимости возродилось вновь. Здесь мы знакомим читателей «Химии и жизни» с образцами возрожденного искусства — работами В. Кейиемаи. Вида Кейиеман пользуется примерно той же технологией, что и яваиские художники, ио дополняет ее и другими приемами, например узелковой техникой: перед крашением ткаиь в нескольких местах перевязывают веревочками, затем опускают в краситель; на завязанные участки он ие затекает, и в результате и а полотне получаются пятиа неправильной формы, как бы случайно попавшие сюда; они хорошо сочетаются с четким графичиым рисунком батика. И еще одни любопытный способ: на восковой поверхности делают трещины — кракелюры, и попавшая в них краска образует на ткани цветную паутииу. Паиио Виды Кейиемаи, как правило, выполнены на простые, ио любовно разработанные сюжеты, многие из которых позаимствованы из народного искусства: пары животных и птиц^ символизирующие вечное возрождение жизни, маски традиционных театральных представлений, растения, цветы, сцены труда, портреты. И еще несколько слов о батике. В 20-х годах эта техника росписи тканей перекочевала в Европу. Примерно с 30-х годов ее применяют и в нашей стране, правда, художники пользуются ие растительными, а анилиновыми красителями и не всегда довольны ими. А вот в Голландии сумели создать целый набор прекрасных синтетических красителей, по яркости и богатству оттенков почти ничем ие уступающих растительным... Тем, кто захочет подробнее познакомиться с техникой батика, рекомендуем прочитать книгу В. Н. Корюкина «Батик, Художественное оформление тканей*, Л., 1968 н статью Н. П. Чукнной «Центральио-яваи- ские батики» («Сообщения ГМИНВ», 1975, т. IX). 81
.земля и «с обитатели Звуковой глаз кашалота Кашалоты не отличаются хорошим зрением. Да и ни к чему оио кашалотам. Пропитание оии добывают в океанских глубинах, где царит вечный мрак, а и а поверхности проводят меньше времени, чем под водой,— во время охоты в 30—60 раз. Зато и все их тело идеально приспособлено для быстрого погружения — ныряя, кашалоты могут достигать диа на километровых глубинах. Однажды китобойной флотилии «Алеут» попался кашалот, иа нижней челюсти которого прочно сидела самолетная покрышка; вряд ли ои поймал ее налету, скорее всего подцепил где-то иа дне и не смог сбросить... Глаза у кашалота небольшие *- относительно гораздо меньше, чем у других китообразных,— неподвижные и видят слабо. К тому же оин расположены так, что поля зрения правого и левого глаз ие только не перекрываются, как у человека или, скажем, дельфина, а оставляют впереди обширное мертвое пространство — что происходит там, «перед носом», кашалот вообще не видит. «Особое расположение китовых глаз, безнадежно разделенных многими кубическими футами мяса... безусловно, полиостью разъединяет те два образа, которые запечатлеваются в двух ничем не связанных между собой органах. Благодаря этому кит имеет ясную картину справа и ие менее ясную картину слева; а все, что заключено посередине, должно представляться ему полным мраком и небытием»,— писал в своем Знаменитом «Моби Дике» Г. Мел вилл. Но ведь кашалот в отличие от своих собратьев — усатых китов — по призванию охотник, его основная пища — ие какой-нибудь почти неподвижный планктон, а очень даже проворные кальмары. Как же ои при таком устройстве глаз ухитряется их обнаруживать и догонять? L8 82
Как кашалот охотится за кальмарами, ие видел еще ии один человек. И нет числа предположениям, которые иа этот счет высказывали сначала китобои, а теперь и ученые. Лет 150 назад думали, что кашалот просто заманивает жертву себе в рот: плывет ие спеша, разинув челюсти, а рыбы и кальмары, соблазненные блеском его белых зубов, сами заплывают в пасть — успевай только глотать. А в наше время некоторые исследователи наделяют кашалота самым современным оружием — звуковой пушкой; особое устройство головы будто бы позволяет ему фокусировать в одной точке впереди себя ультразвуки, которые ои издает подобно другим китообразным, и оглушать жертв звуковым ударом мощностью во много ватт... Без ультразвука дело, по-видимому, и вправду ие обходится. Однако скорее всего ои заменяет кашалоту вовсе ие оружие, а глаза: недавно советский исследователь В. А. Козак высказал предположение, что у кашалотов в процессе эволюции появилась видеоакустическая система, устроенная почти так же, как глаза сухопутных животных. Зрительные лоля человека |1|, »йцв B|, дельфине |3| и каш вл от в |4|. Темным цветом показана зоне бинокулярного — объемного врвнкв, ноторвя у наш а л от в отсутствует Главный элемент этой системы — уникальный спермацетовый орган, занимающий почти всю огромную голову кашалота. Это-сухожильно-мышечный мешок, заполненный воскообразным веществом — спермацетом. Назначение этого органа издавна служило предметом догадок. Когда-то думали даже, что это просто амортизатор на случай, если подслеповатый кашалот врежется головой во что-нибудь твердое. В последнее время исследователи обратили внимание иа то, что физические свойства спермацета и форма всего органа делают его хорошим звукопро- водом, а передняя его часть может служить чем-то вроде увеличивающей звуковой линзы. Если добавить к этому еще вогнутую черепную кость-отражатель, прилегающую к спермацетовому органу сзади, то получается почти точное подобие системы для акустической локации окружающего пространства. Такая звуколокациоиная система неплохо изучена у дельфинов. Но дельфиний локатор в отличие от глаза не создает изображения предмета: для этого нужен.экран с набором чувствительных рецепторов вроде сетчатки глаза с палочками и колбочками. 83 18
органа у кашалота Такого устройства у дельфинов ие нашли. В. А. Козак, несколько лет изучавший кашалотов во время экспедиций иа китобойной флотилии «Дальний Восток», описал у инх орган, которого нет даже у умниц-дельфинов,— настоящую «звуковую сетчатку», где может создаваться подлинное «звуковое изображение». Это прилегающий к заднему торцу спермацетового органа экран, к которому с наружной стороны тесно прижаты около 3000 небольших пузырьков, заполненных жидкостью. Пузырьки отделены друг от друга звукоизолирующими воздушными прослойками, и акустический сигнал может попадать в инх только со стороны экрана. А к пузырькам, как обнаружил В. А. Козак, подходят несколько десятков миллионов нервных окончаний. Конструкция ■мавеакустичесиего органа кашалота |слрвав| очень лежемш ив устройстве вза |слевв|. И в том н в другом цнй луч — сватовой нпн звуновом — проводит через активны* оптические (рого.нц. и жруствлми! нпн акустические |«звуиоавя линза») образования |в|. Сватопровод глаза — стекловидное тале соответствует у кашалоте звумопреаеду — спермацетовому органу |б|. И у кашалота и у че ломка есть мышцы, фокусирующие световое или звуковое изображение |в|. Рецелторпую часть системы |г| образуют сетчатке у человека и пузырьковое поле у кашалота, и которым пути |д| В своей статье, опубликованной в «Журнале эволюционной биохимии и физиологии» A974, т. X, № 3), В. А. Козак высказывает предположение, что каждый такой пузырек— это своеобразный биологический гидрофон, воспринимающая единица системы: звуковой сигнал создает иа пузырьковом экране мозаичную картинку. А остальные части системы служат для фокусировки изображения — как в человеческом глазу. Конечно, по своей разрешающей способности «звуковой глаз» кашалота уступает органам светового зрения: 3000 его элементов — ничтожно малая цифра по сравнению со 130 миллионами зрительных клеток в пашем глазу. Но кашалоту, видимо, этого хватает... А. ИОРДАНСКИЙ 84
Эта сложная, сложная экология В Свердловске, в Институте экологии растений и животных, работают люди разных специальностей, объединенные общей целью — желанием познать природные взаимосвязи. Перечислить все направления работы института просто невозможно. Вот некоторые: радиоэкология водных обитателей, генетическая классификация уральских лесов, многолетние исследования Крайнего Севера, микроэволюция и проблема вида [в основе начальных этапов эволюции животных лежат преобразования в популяциях — совокупностях особей одного вида, проживающих в обособленном месте]. Корреспондент «Химии и жизни» С. Ста- рикович побывал в Свердловске и обратился с просьбой к сотрудникам института рассказать об их последних работах. Корр. Одни популяции процветают, другие хиреют и даже вымирают. Непосвященные люди узнают об этом либо когда животных стало очень много, либо когда они исчезли. А есть ли научные критерии, по которым можно оценить состояние популяции? Заместитель директора по научной работе доктор биологических наук В. Н. Большаков. Конечно, есть. Если физиологи работают с отдельными особями, то экологи манипулируют с группами животных. Обследовав физиологическое состояние группы животных, мы получим характеристику всей популяции. Чем активнее животные одного и того же вида, тем больше вес сердца, а более крупные почки говорят об интенсивном обмене веществ. Можно сравнивать и состав крови — все, что поддается экспресс-анализам. И если мы видим, что в популяции грызунов крупная печень (интенсивное накопление Сахаров и др.), маленькие надпочечники (адреналина вырабатывается мало), то это неопровержимо свидетельствует о ее благополучии. А благополучие в свою очередь говорит о том, что она процветает — животные будут интенсивно размножаться. С помощью всех этих морфофизиологиче- ских индикаторов можно предсказывать даже будущую численность популяций, например полевых мышей. И тут, казалось бы, отвлеченные фундаментальные исследования тесно переплетаются с жизнью — сколько бед причиняют полевки, знают все. Экологические исследования становятся все более комплексными. Есть лн успехи в этом направлении? В. Н. Большанов. Конечно, есть. Взять хотя бы многолетние комплексные исследования тундры. Без них просто нельзя было бы выяснить энергетическую роль животных и растений в биологическом круговороте вещества Крайнего Севера. В чем 'специфика круговорота вещества тундровой зоны? Доктор биологических наук Н. Н. Данилов. Из-за низких температур в тундре мала активность микробов-минерализаторов: отмершие растения разлагаются только за пять-семь лет. Поэтому в разложении органики сильно возрастает роль животных. Например, 1973 год был годом высокой численности леммингов. Эти небольшие грызуны почти на 90% съели тундровую осоку. Половину органики лемминги выделяют полупереваренной. Этим зверьки как бы замаливают свои грехи — экскременты леммингов служат центрами развития микрофлоры и тем самым органика быстрее минерализуется и возвращается в круговорот. Численность леммингов резко возрастает через четыре года, то есть три года растения отдыхают. В водоемах Севера (они занимают около 20% площади тундры) жизнь по количеству биомассы в десятки раз богаче, чем на суше. А между тем почти все водные оби- 85
татели живут за счет органики, принесенной с суши. Личинки комаров на первых порах питаются одноклеточными организмами. Потом они начинают скоблить водяные растения. И скоблят так усердно, что от листьев остаются одни жилки. Это и понятно — под квадратным метром поверхности воды обычно копошится от 300 до 800 личинок. Выкормившись в воде, комары отправляются на сушу. По нашим подсчетам, с гектара постоянного водоема за лето улетает 1,5 кг живого вещества, а на гектаре мелких зременных водоемов, которые хорошо прогреваются солнцем, биомасса комаров еще больше — до 80 кг. Это очень много: вся биомасса животных в тундре не превышает 60 кг/га. Значит, если уморить всех комаров в тундре, то произойдет биологическая катастрофа? Н. Н. Данилов. Нарушатся пропорции в круговороте вещества, например, вместо ила станет накапливаться торф, нечего будет есть многим видам рыб и птиц. В. Н. Большвнов. Даже лебеди то и дело склевывают комаров со своего белоснежного одеяния. Но все же биологическая регуляция численности комаров вполне реальна. Исследование сотрудниками нашего института метаболической регуляции роста и развития водных животных позволит регулировать численность обитателей прудов и рек. Суть здесь в том, что, скажем, личинки комаров, мальки рыб или головастики выделяют в воду вещества, сильнейшим образом влияющие на рост и развитие их собратьев. Например, среди головастиков быстро появляются рослые особи, которые ушли далеко вперед. Эти Гулливеры выделяют в воду вещества, которые сдерживают рост других головастиков, и те, как бы презирая себя, выделяют вещества, еще более подстегивающие рост акселерантов. Что это за вещества? В. Н. Большаков. Пока уверенно можно сказать лишь то, что они белковой природы. Наши биохимики сейчас трудятся над их расшифровкой. Исследование метаболической регуляции роста уже перешагнуло порог лабораторий? 86 Научные сотру дни ни Л. А. Добринская и В. И. Беляев, Мы держали в 30-литровых аквариумах молодь карпа, амурского чебач- ка и плотвы. В аквариумах была самая разная плотность рыб — от 5 до 1000 особей, но корма и кислорода было везде вдоволь. И в тесноте, и в редко заселенных аквариумах быстро появлялись рекордсмены — особи-гиганты. Ярче всего это проявлялось в густонаселенных аквариумах. И вот что особенно важно: если гигантов отсадить, то в росте и развитии остальных рыбок наступает рывок. Выходит, что рекордсмены или, как мы их называем у себя в лаборатории, выскочки выделяли в воду ингибиторы, сдерживающие рост остальных обитателей аквариума. Что именно они выделяют — гормоны или какие-то другие вещества, — еще неизвестно. Мы пока не знаем и чем именно выскочки выделяют ингибиторы — кожей, жабрами или еще каким-нибудь образом. Что верно для аквариума, оказалось верным и для пруда. Прошлым летом в Билей- ском рыбопитомнике неподалеку от Свердловска мы из двух прудов извлекли всех выскочек карпа. По весу они* были в два или даже в три раза больше, чем остальные рыбки. Не надо думать, будто вькгкочки — это самые нахальные особи, которые, наедаются первыми, а остальные живут впроголодь: степень упитанности рыбок была одинаковой. Через десять дней после облавы на Гулливеров в прудах появились новые выскочки, их опять было 2—3%- Если выскочек посадить вместе, то среди них тоже начинается расслоение—вперед уходят супервыскочки. Биологический смысл этого явления вполне ясен — более крупной, более зрелой особи легче перенести превратности судьбы и дать продолжение рода, если на популяцию обрушатся невзгоды. Какие еще работы из числа ведущихся в институте сулят новые открытия и выгоду для практики? В. Н. Большаков. Это и выявление экологических механизмов эволюции и видообразования, и стационарные биогеоценотиче- ские работы в тайге, лесостепи и тундре, и изучение экологии важнейших видов растений и животных. Сюда войдут и самые
распространенные хозяйственно значимые виды, например ель и комары, и виды, интересные в теоретическом смысле. Расскажите, пожалуйста, поподробнее хотя бы об одном «теоретически интересном» виде. В. Н. Большаков. Я зоолог, и поэтому пример возьму из родной мне области науки. Известно, что у самок млекопитающих есть только ХХ-хромосомы, а у самцов XY-xpo- мосомы. Зарубежные специалисты доказали, что, вопреки этому правилу, у самок леммингов встречаются XY-хромосомы. Сотрудница нашего института Э. А. Гилева полагает, что дело обстоит ровно наоборот: у самцов и самок копытного лемминга, обитающего в нашей стране, она обнаружила Озера удобрять не надо Есть в лесах Псковской области озеро Де- менец. Коренные жители его — щука, окунь, плотва — чувствовали себя здесь превосходно: корма вволю, места много. Но вот беда, человеку от этого озера пользы меньше, чем от равноценного по площади пруда, в котором выращивают высокопродуктивных карпов. А может, карпы будут быстро расти и в озере? Когда в озеро Демеиец подсадили молодых карпов н пелядь, рыбы в водоеме прибавилось, прокормиться стало труднее. Тогда в воду, чтобы подстегнуть развитие фитопланктона, внесли удобрения — аммиачную селитру и суперфосфат. Новоселов еще и подкармливали специальным блюдом под названием «колосок» из полуобмрлочениых колосьев ржн, пшеницы и ячменя. Не отворачивались рыбы и от комбикорма. Карпам эта пища настолько пришлась по вкусу, что они ежемесячно удваивали вес. «Колосок» понравился и плотве, и лиию. Казалось, жизнь идет у рыб хорошо. Еды стало много: минеральные удобрения стимулируют развитие естественного корма, да еще и нехлопотные завтраки, обеды и ужины, которыми кормит человек. Словом, плавай да набирай вес. Однако все было не так-то просто. Минеральные удобрения создали такие благоприятные условия для развития зоопланктона, что озеро потеряло прозрачность. Если раньше в кубическом метре воды проживало 5,72 грамма микроскопических жнвых существ, то после внесения аммиачной селитры и суперфосфата нх вес в том же объеме воды достиг 9,6 грамма. Микроорганизмы потребляли ХХ-хромосомы. Это представляет принципиальный интерес: особенности регуляции пола леммингов могут пролить свет на такое загадочное явление, как колоссальные вспышки их численности в разные годы. Владимир Николаевич, за какую ннтку нужно тянуть, чтобы побыстрее расплести экологическую паутину? В. Н. Большаков. Ни одно растение, ни одно животное в одиночку жить не могут. Вся живая природа, вся биосфера сложена кирпичиками — популяциями, сгустками особей одного и того же вида. И когда мы познаем законы жизни популяций, энергетику и перенос вещества в популяциях и между ними, мы сделаем важнейший шаг к познанию биосферы. много кислорода, да и «колосок» рыбы съедали не весь, остатки сгнивали, на что тоже тратился кислород. Рыбам стало нечем дышать. Зимой, когда озеро замуровала ледяная крыша, почти все рыбы погибли. Итак, удобрения нарушили естественный круговорот вещества. Да и подкармливать карпов, оказывается, надо не каждый день — больше всего еды им нужно в июле. Выяснилось, что рост рыбы сильно зависит и от ее численности в озере: на одном гектаре водоема должно нагуливаться не более 500 штук карпов и лслядн. Озеро Деменец принадлежит к так называемым эвтрофным озерам. Воды его богаты солями и планктоном, и ихтиологи доказали, что в такие озера минеральные удобрения лучше не вносить — обильный корм не всегда идет рыбам на пользу. Обо всем этом было рассказано в журнале «Вопросы ихтиологии» A974, т. 14, № 3). Ю. ИВАНОВА 97
Земля и ее обитатели Утки, начиненные свинцом С. КУСТАНОВИЧ, Н. ПАРИЦКАЯ О свинце и свинцовых отравлениях пишут все чаще. И для этого есть немаловажные основания: содержание свинца в воздухе больших городов, где не запрещено пользование этилированным бензином, растет как иа дрожжах. Это ли ие повод для беспокойства? К тому же ни одно ядовитое вещество ие накапливается в организме человека и животных так быстро, как свинец. Небольшое хроническое свинцовое отравление дает так называемый астено-вегета- тивиый синдром: плохой сон, раздражительность, иногда головокружения, ухудшение памяти и боли в руках и йогах. Все это бывает и при самом обычном переутомлении. Однако врач может поставить правильный диагноз. Во-первых, по краям зубов и десеи появляется характерная ли- 88 ловатая полоска из отложений сернистого свинца. Он образуется при взаимодействии свинца, выделяемого со слюной, и сероводорода полости рта. Появлению зловещей полоски способствуют кариозные зубы и воспалительные процессы в полости рта: они хороший источник сероводорода. Свинец можно обнаружить и при анализе мочи, и по изменениям крови. Кроме автомобилей, ТЭЦ, предприятий цветной металлургии есть еще один источник свинцовой напасти. Этот источник портит жизнь не только нам, но и «братьям нашим меньшим». Тяжелее всего приходится уткам. КАМЕНЬ НА ЗАКУСКУ Начнем издалека, а уж потом вернемся к свинцу. Птицы многих видов, в том числе и утки, заглатывают всякие несъедобные предметы. С одним ограничением. Лишь бы необычная еда была твердой и могла проскочить в глотку. Особеино славятся в этом отношении страусы. В одном из приключенческих романов Жюля Верна центральной фигурой был ручной африканский страус. По ходу действия таинственно исчезает гигантский алмаз баснословной цены. После подозрений в краже многих ни в чем ие повинных людей и долгих поис-
ков пропажу наконец-то находят: драгоценным камнем закусил страус. Страус — не вор. Просто ему жевать нечем. Вместо зубов он н употребил алмаз. Да н не только страус, а и все зерноядные н растительноядные птнцы нашли замену зубам. Желудок этих птнц состоит из двух частей: меньшей, усеянной железами, где еда переваривается, н солидной мускульной, которая работает эффективнее, чем жернова или шаровая мельница. Однако, чтобы раздавить твердые зерна, семена и кускн растений, одной мускульной силы недостаточно: семена надо стереть в порошок. Для этого птицы и заглатывают камешкн. Такого-то добра вокруг сколько угодно. Однако бывают н исключения, на болотах например. И птнцы (куда денешься!) вынуждены издалека прилетать на берег реки за мелким гравием, который в нх желудке стирается довольно быстро. Если же пополнить желудок порцией камешков птнце не удастся, ее ждет губительное расстройство пищеварения. Камешкн, а иной раз н кусочки стекла моглн бы легко ранить стенкн утиного желудка. Но не тут-то было. Это предусмотрено: специальные трубчатые железы выделяют коллоидный секрет. Он обволакивает внутреннюю поверхность желудка, и та получает надежную защиту в виде оболочки из кератина. По мере истирания ке- ратиновая оболочка сменяется. У хищных и насекомоядных птнц проблема зубов решена по-другому. Неперева- рнваемые остатки проглоченной добычи (шерсть, перья, костн, хнтнн насекомых) в зобу сваливаются в комочек. А потом птица выплевывает несъедобный комочек. Камешки ей не нужны. Вернемся к случаю с фантастическим алмазом Жюля Верна. Такое могло произойти н в действительности. Например, в Си- бнрн и на Урале охотники находили в добытых глухарях н тетеревах небольшие алмазнкн н самородки золота. Птицы, не придавая им особой цены, глотали нх наравне с камешками на речных отмелях. ЯДОВИТЫЕ УТКИ Золото в желудках птиц встречается крайне редко. Зато свинец часто. И не просто свинец, а охотничья дробь. Каждый дробовой охотничий патрон содержит сотню и более дробнн. Прн стрельбе по водоплавающей днчн в птицу попадает только несколько свинцовых шариков, да и то в случае удачи. А основная масса дроби оказывается на дне и на берегу водоема. Не мудрено, что дробь в желудках несчастных уток встречается очень часто: химию они не знают и не могут отличить ядовитый свинец от обычного гравия. Да и свинец их поначалу радует — утки чаще всего заглатывают дробь на илистых и лёссовых озерах, где на берегу камешков нет совсем. Особенно же много дроби в южных широтах на зимовках водоплавающих птнц, где на ннх усиленно охотятся. По данным французской биологической испытательной станцнн ля Тур дю Валет, в незаиленных, прозрачных водоемах дробины, постепенно окисляясь, трн года лежат на поверхности песчаного дна, а потом н совсем растворяются в воде. Дальнейшая судьба этого свинца не прослежена. Весьма вероятно, что он накапливается в микробах и простейших организмах н попадает с кормом в желудки рыб и птнц. а в конце концов на наш обеденный стол. Так что в лиловой полоске на зубах можно винить и охотников. По французским данным, от дроби больше всего страдают шилохвости: 56% обследованных птнц были больны. Среди самых ценных уток — крякв — нашли 19% отравленных; 10—20% поголовья других видов уток тоже страдали свинцовым отравлением. Как н следовало ожидать, отравления в момент обследования были различной степени, вплоть до гибели. Отравленные свинцом утки нередки н у нас. Внешне они выглядят истощенными. Мясо нх ядовито. МНОГО ЛИ СВИНЦА РАСПЫЛЯЮТ ОХОТНИКИ? В 1974 году «Литературная газета» сообщила, что на Соловьевском прииске треста «Амурзолото» за два промышленных сезона наряду с золотом драга намыла без малого три центнера охотничьей дроби! Весь этот свинец добыт на небольшой таежной реке Уркан, притоке Зен. Сюда весной н осенью приезжали охотники на водоплавающую дичь.
Уркаи несет свои воды в глухих местах, вдалн от крупных городов. Что же тогда творится в охотничьих угодьях Европейской части Союза? Вот документальное описание начала охотничьего сезона на одном из озер под Петрозаводском. «Стреляют впереди, стреляют позади, дробины то и дело булькаются в воду. Опасное занятие — охота в тумане. Но может ли раздумывать об осторожности охотник, которому страсть застилает глаза... С недоумением глядим на опустевшие патронташи. Куда же израсходовано столько зарядов?.. Наконец-то солнце растворило густоту тумана и Шлыкина губа теперь вся иа виду. Мечутся над ней перепуганные уткн. По ннм палят из тростников, из-за кустов и с лодок. Серые фигурки разбрелись по всей равнине. Откуда только понабралось их?» (В. Са*ювьев, «Начало сезона»). Там, где учиняется такая бойня, хоть свинцовый рудник открывай. На таких озерах свинец включится в цепочку био- Больше уток — больше рыбы Профессор Я. В. ЧУГУНИН В газете «Сельская жизнь» однажды была опубликована заметка о том, что венгерские ихтиологи установили прямую зависимость между темпом размножения рыбы и количеством уток, обитающих иа водоеме. Причины этой зависимости им покв непонятны. Мне же думается, что объяснение есть. Еще в 1922 году, проходя биологическую практику в селе Юриио, стоящем неподалеку от впадени я Вет- луги в Волгу, я был поражен тем, что озера в устье Ветлуги буквально кишели утками и рыбой. А в озере около села и уток, и рыбы было мало. Объяснить такое одной лишь рыбной ловлей трудно, потому что все озера лежат в пойме. Весной в половодье она покрывалась водой, и рыба могла свободно заплывать во все понижения, в которых после спада воды и оставались заливные озера. Второй раз с обилием рыбы и уток я встретился на Днепре в начале 50-х годов. Но вот. с 1954 года утки в плавнях Днепра стали встречаться все реже и реже, начали падать и уловы рыбы. Сейчас, когда утки здесь выбиты почти полностью, уловы рыбы стали мизерными. Конечно, к исчезновению рыбы причаст- ны и загрязнение плавней нефтью, и браконьеры, и нарушение режима нереста рыбы. Но вряд ли все это могло столь катастрофически снизить численность рыбы. В течение нескольких лет наблюдая за жизнью ниж- недиепровских плавней, я убедился, что рыб и уток связывает тесная экологическая зависимость. Чтобы было ясно, в чем тут дело, нужно начать издалека. Огромное количество икринок и мальков пожирают хищники, еще больше икринок в слебопроточных водоемах гибнет от недостатка кислорода и от болезней. Поэтому-то самки рыб и откладывают тысячи икринок. Если бы до продуктивного возраста доживал хотя бы один процент икринок, то рыба в прудах и реках стояла бы плечом к плечу. Деятельность же уток как раз и направлена на процветание рыбьей икры и мальков, на умножение рыбьего племени. На отмелях и а непроточных водоемах утки то и дело суют нос в воду. В числе прочего пропитания они заглатывают и микроскопические сине-зеленые водоросли. Тем самым они очищают мелкую и хорошо прогреваемую часть водоема, где нагуливается рыбья молодь. Во время кормежки утки перемешивают воду, чем мешают нарастанию слизистой микроводорослевой пленки на поверхности воды. Пленка коварна — она закрывает доступ кислорода в воду, что приводит к самым печальным последствиям. Сероводород, образующийся при разложении отмершей органики, отравляет водоем. Гибнут и сами сероводородные бактерии — им тоже нужен кислород. Утиный клюв — это ие что иное, как естественный гомогенизатор, через который во время кормежки процеживается вода. Бурлящие мелкие струйки в клюве насыщаются кислородом. В непроточных во- 90
логического круговорота веществ, и кто знает, может быть, долгие годы будет вредить здоровью людей и животных. У нас в стране около 2,5 млн. человек состоят в охотничьих обществах. Если каждый из ннх выстрелит хотя бы раз в год, то будет рассеяно 75 т свинца. Подсчитать это нетрудно — в дробовом патроне в среднем 30 г свинцовых шариков. Если же охотники выстрелят по сто раз, то будет выброшено 7500 т свинца. (Любопытно, что эта оценочная цифра близка к'офнци- f альным канадским данным — там в воду ежегодно падает 6000 т дроби.) Как же бороться со свинцовой напастью? Предлагают ряд мер. Тут и вывоз гравия на берега водоемов, где скапливается водоплавающая дичь, н выпуск особой никелированной нли хромированной дроби. Но прежде всего, конечно, стрелять надо меньше! Вероятно, самая простая и действенная мера — повсеместно строго ограничить число выстрелов на каждого охотника. доемах, где нет течения, утиный клюя подчас служит единственным природным инструментом, обогащающим йоду кислородом. И не поэтому ли там, где иу1»<.л wm^mn ■ ••*.л-. iwn. утки истреблены, стоячие рыбы и тысячами тони ути воды более ие могут слу- ного мяса. жить местом выгула рыбы? Иными словами, площадь водного зеркала, пригодного для жизии мальков, сокращается в три-четыре раза. По крайней мере так произошло в низовьях Днепра и в Днепробугском И если мы хотим возродить рыбацкую славу Нижнего Приднепровья и других внутренних вод нашей страны, нужно восстановить былое поголовье уток на этих водоемах. Мои примерные подсчеты говорят, что для этого требуется довести численность уток разных видов до 500 экземпляров на гектар водной поверхности. Клювы у уток небольшие и птицы просто ие в состоянии «обработать» более 20 кв. м водного зеркала отмели. Денег в это благое дело вкладывать не надо — нужно лишь прекратить охоту на уток по крайней мере на пять лет. Да и потом отстреливать птиц следует только по лицензиям, чтобы их поголовье ие снижалось. Все это не будет стоить государству ии одной копейки, а может обернуться сотнями тысяч тонн 91
у* L w^ 1 T ? 1 *T 1111 ►« и ► •J ►••4 ■ 11111J !lHU„ СОВЕЩАНИЯ И КОНФЕРЕНЦИИ 3-я конференция по жидко- фазному окислению. Май. Минск. Институт физико- органической химии АН БССР B20603 Минск ГСП, Типографская ул., 13). 3-е совещание по гомогенному катализу. Май. Донецк. Донецкое отделение физико-органической химии Института физической химии АН УССР C40050 Донецк 50, ул. Р. Люксембург, 26а). Конференция «Проблемы механики конструкций из композиционных полимерных материалов». Май. Челябинск. Комитет по полимерам ВСНТО A17218 Москва В-21 В, ул. Кржижановского, 20/30, корп. 5). 3-е совещание по студнеобразному состоянию полимеров. Май. Саратов. Научно- исследовательский институт химии Саратовского университета (Саратов, Астраханская ул., 83). 2-й симпозиум по плазмохи- мии. Май. Рига. Институт неорганической химии АН Латвийской ССР B26047 Рига 47, ул. Мейстару, 10). 2-й семинар по методам получения боридов и силицидов и изучению их свойств. Май. Тбилиси. Институт металлургии АН Грузинской ССР C80060 Тбилиси 60, ул. Павлова, 15). 2-е совещание по использованию достижений аэромеханики в химической технологии. Май. Москва. Институт проблем механики АН СССР A25040 Москва А-40, Ленинградский проспект, 7). 1-я конференция по новым методам спектрального анализа и их промышленному применению. Май—июнь. Свердловск. Научный совет АН СССР по проблеме «Спектроскопия атомов и молекул» A03012 Москва К-12, проезд Сапунова, 13— 15). Симпозиум «Опыт освоения агрегатов большой единичной мощности в производстве серной кислоты и серы». Май. Львов. Центральное правление ВХО им. Менделеева A01907 Москва, Кривоколенный пер., 12). Совещание «Аналитический контроль в основной химической промышленности». Май. Березники. Центральное правление ВХО им. Менделеева. 2-й симпозиум по проблемам адаптации и биологически активным веществам. Май, Владивосток. Институт биологии моря ДВНЦ АН СССР F90022 Владивосток 22, проспект 100-летия Владивостока, 159). 4-е совещание по полиплоидии и методам повышения плодовитости экспериментальных полиплоидов. Май. Киев. Институт молекулярной биологии и генетики АН УССР B52143 Киев 143, ул. Заболотного, 57). Конференция по использованию сточных вод животноводческих ферм и комплексов для орошения сельскохозяйственных угодий. Май. Белгород. Центральное правпение НТО сельского хозяйства A01000 Москва, Центр, ул. Кирова, 13). Сроки проведения совещаний и конференций, публикуемые в этом разделе, могут быть изменены. С запросами о точных сроках, программах и условиях участия в конференциях следует обращаться в организации, их проводящие, по указанным выше адресам. МЕЖДУНАРОДНЫЕ ВСТРЕЧИ Европейский симпозиум по сточным водам. Июнь. ФРГ, Мюихеи. 25-й конгресс Международного союза теоретической и прикладной химии (ИЮПАК). Июль, Иерусалим. Международный конгресс по клинической химии. Июль. Канада, Торонто. 6-й международный фармакологический конгресс. Июль. Финляндия, Хельсинки. Международная конференция по глинам. Июль. Мексика, Мехико. 5-я международная конференция по проводимости и пробоям в жидких диэлектриках. Июль. Нидерланды, Делфт. 6-й конгресс Международного общества по микологии человека и животных. Июнь—июль. Япония, Токио. 5-й конгресс Международного общества по тромбозу и гемостазу. Июль. Франция, Париж. 29-й международный конгресс психоаналитиков. Июль. Великобритания, Лондон. КНИГИ В ближайшее время выходят в издательстве «Наука»: A. Е. Арбузов. Избранные работы по истории химии. 2 р. 10 к. B. В. Коршак, В. А. Замятина, Н. И. Бекасова. Борорганические полимеры. 1 р. 80 к. B. И. Михеева. Метод физико-химического анализа в неорганическом синтезе. 2 р. 30 к. Поверхностные соединения в гетерогенном катализе. 2 р. 40 к. И. В. Пятницкий, В. В. Сухан. Аналитическая химия серебра. 1 р. 60 к. C. 3. Рогинский. Электронные явления в гетерогенном катализе. 2 р. Химия платиновых и тяжелых металлов (серия «Проблемы коордииациоиной химии»). 1 р. 40 к. 92
Издательство и редакци я книг не высылают. Заказы иа книги издательства «Наука» принимаютс я во всех магазинах «Академкнига». Адреса магазинов «Книга — почтой»: 117463 Москва, Мичуринский проспект, 12; 197110 Ленинград, Петрозаводская ул., 7. ВЫСТАВКИ Юбилейная выставка «Венгрия освобожденная. 1945— 1975». В-27 апреля. Москва, ВДНХ СССР, павильон «Химическая промышленность». Техника в американском доме. Устроитель — Информационное агентство США. Передвижная выставка. 5 мая — 6 июня. Баку, ВДНХ Азербайджанской ССР (Приморский бульвар, 1). В дальнейшем выставка будет показана в Москве, Запорожье, Минске и Ленинграде. Объявленная ранее выставка стран—членов СЭВ «Красители, используемые в производстве товаров народного потребления (ИНТЕРХИМ- 75)» перенесена. Она будет проходить 14—22 мая в Москве (парк «Сокольники»). ВДНХ СССР Межотраслевая выставка «Охрана труда-75». Апрель— май. Павильон «Машиностроение». Тематические выставки: Центральна я нечерноземная зона РСФСР как регион биосферы. Май—июль. Павильон «Биология» АН СССР. Радиоизотопные средства в комплексной автоматизации производства. Май— сентябрь. Павильон «Атомная энергия». Современные аспекты аллергологии. Апрель—сентябрь. Павильон «Здравоохранение СССР». 100-летие метрической конвенции. Май-июль. Павильон «Стандарты». Смотры: Лекарственные препараты. Май—декабрь. Павильон «Здравоохранение СССР». Продукция предприятий гидролизной промышленности и ее применение. Май— ноябрь. Павильон «Микробиологическая промышленность». Передвижные выставки: Прогрессивные методы и аппаратура для исследования вещественного состава минерального сырья. Москва, ВДНХ, павильон «Геология» (апрель); Артемоаск (май); Чита (август). Новые товары бытовой химии. Куйбышев (май); Новосибирск (октябрь). НАЗНАЧЕНИЯ А. Н. ЕРМАКОВ назначен заместителем председателя Высшей аттестационной комиссии при Совете Министров СССР по естественным наукам; А. И. ИСАКОВ назначен главным ученым секретарем комиссии. Доктор биологических наук М. С. МИЦКЕВИЧ утвержден главным редактором журнала «Онтогенез». , Утвержден состав Экспертной комиссии по Золотой медали имени Е. Н. Павловского. Председатель комиссии — член корреспондент АН СССР А. Н. СВЕТОВИ- ДОВ. СОГЛАШЕНИЕ Правительства Союза Советских Социалистических Республик и Монгольской Народной Республики заключили Соглашение о рациональном использовании и охране вод реки Селенги. Соглашение предусматривает тесное сотрудничество сторон в области рационального использования и охраны вод бассейна Селенги от загрязнения, засорения и истощения. Для этого предусмотрены, в частности, гидрометеорологические измерения и наблюдения; исследования вод бассейна по сезонам для определения их количества и качества; охрана вод от загрязнения, засорения и истощения; разработка генеральной схемы охраны вод; регулирование вод; проведение мероприятий по предупреждению водной эрозии почв в бассейне Селенги; обмен информацией по проблеме комплексного использования вод. ЛАБОРАТОРНАЯ УСТАНОВКА 5 ДЛЯ ГЛУБОКОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ ДИСТИЛЛИРОВАННОЙ ВОДЫ позволяет в 10—1000 раз снизить содержание неорганических нонов в дистнллате. Максимальная производительность 5 л/час. удельное сопротивление обессоленной воды плавно регулируется от 0,1 до 20 Мом/см. Ионообменные смолы, примененные в установке, защищены от отравления примесями, содержащимися в дистнллате, и автоматически регенерируются электрическим током. Габариты установки — 400X300X300 мм, цена 1200 руб. Заказы принимаются по адресу: Кнев 142, проспект Вернадского, 42. Опытное производство Института коллоидной химии и химии воды АН УССР. ?УVVVvv\ЛЛЛЛЛЛ/VV^ЛЛ/\ЛЛЛЛЛЛ^ - 93
I. I. I • • • ••:•! ♦• I • • i Л! • атом молекула клетка машина оогак животные растеннл человек коллектив отрасль, область науки страна земля i—• 1 r~z • *» -f космос } • •• • • • • •• l: £''l\\ * "О . . • • i • *<s К
ч : 4t * 1-- ^i-oi1*' «4» ,JS-** r3s л» : i Разные журнальные созвездия В седьмом номере «Науки и жизни» за прошлый год появилась статья Натальи Мишиной «От созвездий к галактикам»: опыт графического изображения тематики разных журналов. Заинтересовавшись этим делом, редакция «Химии и жизни» обнаружила, что в названной публикации есть «Нива», есть «Природа», «Пионер» есть, а «Химии и жизни» нет. На это было обращено внимание Н. Мишиной, и недоразумение удалось уладить обычным дипломатическим путем. Представляем читателям результат. Коротко о сути метода. На оси ординат в довольно лубочном виде даны ступени структуры мироздания: космос, Земля, страна (отрасль, область науки), коллектив (институт, завод, лаборатория), человек, животные и растения, орган, машина, клетка, молекула, атом... Ось абсцисс — шкала времени: доисторическое, история, вчера, сегодня, завтра, будущее. Так у меня получилась своеобразная структурно- временная система координат. Конечно, весьма условная, но неожиданно удобная для демонстрации кругозора периодических изданий. Каждый материал журнала я помечаю точкой в соответствующем квадранте координатной сетки. Так космогонический опус изобразится точкой в пересечении «космос — доисторическое», а интервью о предстоящем улучшении синтетических подошв к платформам — на пересечении «молекула — завтра». И так далее. По аналогии с городами на географической карте большие статьи показаны крупным кружкрм, маленькие заметки и информации — точками. Они слагаются в созвездия, по которым, наверное, можно судить и об определенности журнальной тематики, и о широте подхода к любой теме. По ним видно, что у журналов разные «галактики». На предыдущей странице — моя попытка изобразить, пользуясь этим способом, тематическую галактику «Химии и жизни» (двенадцать номеров за 1974 год). В ней четко выделяется мощное скопление в правом нижнем квадранте, это естественно. Но довольно обширны и скопления точек в других местах координатной сетки. Замечу, что такая разносторонность ха- Слевв направо — галактика «Земли и Вселенной» зв 73-й год; созвездия «Техники — молодежи» (течки — статьи, треугольники — иллюстрации | и одного номера «Химии и жизни» A974, Ив 5, пояснение . тексте). «Текнике - молодежи» и «Земля и Вселенная» взяты для полноты картины из упомянутой в предисловии ствтьи «От созввздий к галвкткивм» рактерна не для каждого номера журнала, а рождена их совокупностью. (Цветок ромашки сложен из лепестков, которые порознь выглядят все же совсем иначе). Н)о мне кажется, что наиболее удавшиеся номера журнала и сами по себе довольно разнообразны. К примеру, «созвездие» пятого номера за прошлый год. Пояснение к нему: одинаковые знаки, поставленные в разных местах сетки, относятся в каждом случае к одной статье; они показывают, что во многих публикациях можно найти одновременно и разные «структуры», и разное «время». В настоящих галактиках, наверное, тоже не все просто. Н. МИШИНА 95
Слишком много журналов! Непомерный рост числа научных, и в частности химических, журналов — факт бесспорный. Директор Всесоюзного института научной и технической информации АН СССР профессор А. И. Михайлов привел поистине устрашающую цифру («Химия и жизнь», 1974, № \\\г каждый год в мире возникает тысяча новых научных журналов! Правда, некоторым утешением может служить то, что ежегодно же 700 журналов прекращает свое существование. Но остается все-таки еще 300 — по 300 новых журналов каждый год. Одна из гпавных причин такого бурного роста — усиливающаяся специализация науки. Почти все вновь возникающие журналы посвящены тем или иным специальным разделам науки. К этому обстоятельству можно относиться по-разному. Например, профессор В. В. Серпинский (cf Химия и жизнь», 1974, № 7) считает, что узкая тематика научных журналов, их четкое профилирование полезны: это облегчает специалистам поиск нужной информации. С другой стороны, профиль журнала не может сужатьс я до бесконечности, иначе в конце концов он превратится в геометрическую точку, не имеющую протяженности — кто тогда будет читать такой журнап или писать в него? Но есть еще одна причина увеличения числа научных журналов, которая к развитию науки прямого отношения не имеет. В последнее время за рубежом особенно расплодилась новая разновидность научной периодики — это журналы, если можно так сказать, чисто коммерческого профиля. Издателей, которые затевают их выпуск, обыч-
но мало волнует научная сторона дела. Зато они прекрасно понимают, что нет такой узкой проблемы, которая не заинтересовала бы хоть малую часть ученых. А это значит, что научные библиотеки, которые обычно стремятся как можно лучше удовлетворить любые запросы всех своих читателей, на всякий случай обязатепьно подпишутся на новое издание, какой бы узкой ни быпа его тематика. И так как библиотек много, журналу обеспечен неплохой тираж, а его издателям — прибыль. Эта новая тенденция в научной информации серьезно беспокоит многих ученых. Недавно проблему рассматривал Исполнительный комитет Международного союза чистой и прикладной химии (ИЮПАК). В обращении к членам ИЮПАК, подписанном президентом союза профессором Г. Томпсоном, отмечается, что чрезмерный рост числа сверхспециализированных журналов приносит науке большой вред. «Из появления новых физико-химических методов и их применения в химии вовсе не следует, что для каждого такого метода нужно создавать новый журнап, — говорится в обращении. — И тем не менее мы с этим миримся, несмотря на то, что сами сейчас особенно много говорим об интеграции науки...» Коммерческие научные журналы, которые обычно не предъявляют особо высоких требований к качеству публикаций, особенно вредно влияют на'молодых научных работников, которым важно опубликовать побольше статей, пусть даже посредственных. Как бороться с этой вредной тенденцией? Некоторые члены ИЮПАК предлагали создать какой-нибудь международный орган, который мог бы контролировать возникновение новых журналов. Профессор Томпсон считает, что это предложение нереалистично. «Сейчас все находится в значительной мере в руках самих ученых, — пишет он.— Они не должны поддаваться давлению со стороны издателей, которых интересует лишь финансовая сторона дела; они должны воздерживаться от участия в редколлегиях новых журналов, от представления туда статей и допжны удерживать от этого своих молодых коллег». С другой стороны, профессор Томпсон- считает, что делу могут помочь руководители научных учреждений — и академических, и прикладных. Оценивая работу того или иного начинающего научного сотрудника, они должны придавать значение не столько числу его публикаций, сколько их качеству, тогда молодежь не будет так стремиться напечатать лишнюю статью. Только так можно покончить с распространенным сейчас лозунгом — «Publish or perish» («Печатайся или погибай»)... А. АЛЕКСЕЕВ Зажмурьтесь для вдохновения! НОГОТКИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТКИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТКИ световой газете. Если эти сообщения подтвердятся, можно будет, наверное, читать книги, газеты и журналы в кромешной темноте, с закрытыми глазами. Наконец, еще одна любопытная гипотеза, связанная с фосфенами. Американский психолог Г. Остер обратил внимание иа удивительное сходство наиболее часто встречающихся фосфенов и детааей старинных орнаментов. Может быть, древние художники для вдохновения жмурились и терли себе глаза? А. КОЗУЛИН Каждый из нас ставил этот психологический эксперимент в далеком детстве и нередко повторяет его уже в зрелом возрасте. Стоит сильно зажмуриться или потереть закрытые глаза, как перед нами на черно-бархатном фоне возникают яркие звезды, концентрические круги, спирали. Эти субъективные зрительные образы, возникающие в ответ на раздражение глаза или проводящих путей зрительной системы, поддаются объективному описанию — они зарисованы н систематизированы. Называют их фосфенами. Это явление давно привлекает внимание психологов н нейрофизиологов. Канадские врачи, стимулируя различные участки коры головного мозга пациентов, научились создавать фосфены «по заказу»: световые пятна, геометрические фигуры, целые картины, удержанные зрительной памятью пациента. Появилось даже сообщение о том, что с помощью фосфенов удается набирать перед «внутренним взором» целые буквы и слова, как на световом табло стадиона нли на 4 «Химия и жизнь» № 4
НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ КОРОТНИЕ Рекорд, умноженный на 15 Чтобы выявить истинную продуктивность растений, их надо освободить от «власти земли», писал Тимирязев. По этому пути идут исследователи, разрабатывающие методы выращивания растении без почвы, например гидропонику или аэропоипку. Но еще больших результатов можно добиться, если освободить растения от власти Солнца, точнее, от заданного природой чередования светлого и темного времени суток, короткого и длинного дня и т. д. Например, считается, что предельный урожай одного из самых продуктивных сортов пшеницы — знаменитой «Авроры», выведенной академиком П. П. Лукьянсико, — в поле может достигать 100 ц/ra. Даже в идеальных условиях, на крохотных делянках, превзойти эту цифру пи разу не удалось. А в установках с непрерывным освещением, сконструированных в ленинградском Агрофизическом институте, за год получили с квадратного метра «Авроры» три урожая по 5 кг. В пересчете на гектар это 1500 ц — в пятнадцать раз больше полевого рекорда. Такие же результаты пат учены п при выращивании томатов. В условиях непрерывного освещения они дают за год шесть урожаев и с каждого квадратного метра можно собрать по 140 кг плодов. Это соответствует фантастическому урожаю 14 000 ц/га! Интенсификация производства — главный путь развития нашего сельского хозяйства. Л\ожет быть, в не столь уж отдаленном будущем подобные цифры перестанут казаться фантастическими н будут приводиться в сводках ЦСУ без всяких восклицательных знаков? А. ДОНСКОЙ 98 ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ
НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ НОРОТНИЕ ЗАМЕТНИ Пишут, что. ...наиболее примитивный метод оценки деятельности подчиненных — это метод. основанный на интуиции («Management Today», ноябрь 1974 г., с. 103)... ...в марте 1974 года в Северной Австралии выпал рыбный дождь («Smithsonian Institution Event Notification Card», 1974, № 1834)... ...разработан метод прогноза климата на 50 миллионов лет вперед («Science News», т. 105, с. 176).. ...при охлаждении кожа животных и человека сокращается за счет деформации коллагеновых волокон («Физиологический журнал СССР», т. LX, с. 1740)... ...в США рождаемость особенно быстро снижается среди национальных меньшинств н в семьях с наиболее низкими доходами («Medical Tribune and Medical News», т. 15, № 28, с. 2)... ...естественные электрические поля, возникающие в. горных породах под действием тепловых потоков, могут оказывать влияние на рудообразование («Физика Земли», 1974, № 11, с. ПО)... ...выделено вещество, подавляющее иммунную реакцию организма на раковые клетки (Агентство «Франс Пресс», 9 декабря 1974 г.)... ...при ядерных взрывах, производившихся в атмосфере, разрушался озон, защищающий Землю от жесткого ультрафиолета («Science News», т. 106, с. 85)... Переплатить, чтобы сэкономить Теплоизоляцию в холодильниках делают, как правило, из пенопластов. Если же ее сделать из стекловолокна, то холодильник будет стоить дороже. Но в то же время это экономически выгодно. Как же так? Когда мы собираемся купить дорогую вещь, то всегда знаем заранее, во что она нам обойдется, н очень редко представляем себе, сколько будет стоить эксплуатация. Средний срок службы холодильника — около 14 лет, и за это время он, по подсчетам журнала «Science News» A974, т. 105, № 26), съедает электроэнергии на большую сумму, чем мы платим за пего в магазине... Проблемой холодильников занялись исследователи из очень серьезного научного учреждения — Массачусетского технологического института. Их рекомендации несколько неожиданны: с целью экономии холодильники надо делать дороже. Одно усовершенствование, которое несколько повысит цену холодильника, названо в начале заметки. Но вот что интересно: увеличение стоимости из-за смены теплоизоляции окупается за время эксплуатации в шестикратном размере! А улучшение электродвигателя, который гонит в испаритель хладоагент, дает трехкратную по сравнению с затратами экономию. Не исключено, что потребитель станет протестовать против замены пенопласта па стекловолокно: за электричество платить еще когда-то, а за новый холодильник -— прямо сейчас. Что ж, придется его (вас, меня) переубеждать. Дешевые и недолговечные вещи слишком дорого обходятся человечеству — они поглощают запасы энергии и увеличивают год от года и без того непомерные свалки. Видимо, справедлива давнишняя сентенция: «Я не настолько богат, чтобы покупать дешевые вещи»... Г. МАРКОВ 99
3 КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Молекула — не просто сумма атомов Шелк из промокашки Марсианские наводнения Кому он нужен, этот химический эквивалент... Вместо аппарата Киппа ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ Молекула— не просто сумма атомов Зададимся таким вопросом: активен ли водород? Трудно сказать... Ответ будет зависеть от того, что мы подразумеваем, говоря о водороде. Налейте в четыре пробирки раствор соляной или серной кислоты и растворите в нем небольшие количества хлорного железа FeCls, марганцевокислого калия KMnOi, двухромовокнслого калия К2СГ2О7 н ванадата аммония NH4VOs. Пропустите через эти растворы водород (из газометра или из аппарата Кнппа). Известно, что водород — восстановитель, а все находящиеся в пробирках вещества — окислители. Значит, должны идти реакции. Между тем никаких изменений в пробирках нет; выходит, что в условиях нашего опыта водород — очень слабый восстановитель. Немного изменим опыт: будем получать водород непосредственно в пробирках, бросив в них сначала по кусочку цинка. Если растворы были разбавленными, то результаты не заставят себя долго ждать. Желто- бурый раствор в первой пробирке станет бледно-зеленым — FeCls восстанавливается до FeCh- Розовый раствор во второй пробирке обесцветится из-за восстановления семнвалентного марганца до двухвалентного. В третьей пробирке восстановление шестнвалентно- го хрома до трехвалентного приведет к тому, что красно- оранжевый цвет раствора сменится зеленым. В последней же пробирке пронзой- 100 Клуб Юный химик
дут настоящие чудеса: пятивалентный ванадий последовательно восстанавливается до четырех-, трех- н двухвалентного состояния, и раствор, который вначале был бесцветным, станет сначала синим, потом зеленым и, наконец, фиолетовым. Но чем отличается водород нз газометра от того, что был получен в пробирках? В газометре находится молекулярный водород Нг — не очень-то активное вещество. Прн комнатной температуре и в темноте он вступает в реакции (кроме реакции со фтором) чрезвычайно медленно. Объясняется это тем, что в молекуле водорода связь между атомами прочная — 103 ккал/моль. Чтобы молекулярный водород вступил в реакцию, необходимо активизировать его молекулы — нагревая реакционную смесь или вводя катализатор. Если же водород образуется в результате химической реакции или электролиза, то сначала появляются его изолированные атомы, которые затем уже соединяются попарно. Эти свободные атомы отличаются очень высокой реакционной способностью (химики говорят о водороде in statu nascendi — в момент образования). С участием атомарного водорода и шли наши реакции в пробирках: Fe3++H—*Fe2++H+; Мп07+5Н+ЗН+—* ->Мп2++4Н20; Сг20?-+6Н+8Н+^ -+2Сг3++7Н20; V07+H+3H+—* бесцветный ->V02++2H20; синий V02++H+H+— -*V3++H20; зеленый V3++H—^V2++H + фиолетовый Расщепить молекулы водорода (и не только водорода) иа атомы можно разными способами, например действием электрического разряда. Атомарный водород уже прн комнатной температуре реагирует с серой, фосфором, окислами и солями металлов. Иногда удается увеличить реакционную способность, не расщепляя молекулу на атомы, а только ослабляя связи между атомами в молекуле. Порой бывает достаточно просто удачно подобрать растворитель. Чтобы убедиться в этом, проделаем еще один опыт. Приготовьте в нескольких пробирках 1%-ные растворы йода в разных растворителях — бензине, эфире, хлороформе, спирте. Все эти растворы внешне легко различимы: так, бензиновый раствор фиолетовый, а спиртовой коричневый (вспомните аптечную йодную настойку). И вот что любопытно: реакционная способность йода в коричневых н фиолетовых растворах неодинакова! Внесите в пробирки порошок меди или листочки тонкой медной фольги, плотно закройте пробирки пробками и встряхните. В коричневых растворах йод значительно активнее: если взять порошок свежевосстановленной меди, то коричневый раствор обесцветится за 1—2 минуты, а фиолетовый — за 15— 20 минут (с медной фольгой реакция будет идти дольше). Каломель же обесцвечивает коричневый раствор за несколько секунд, а фиолетовый — только за две минуты. Объяснение. У паров йода, как известно, фиолетовый цвет. Этот цвет сохраняется н прн растворении в веществах, не взаимодействующих с молекулами йода (предельные углеводороды, нз которых в основном состоит бензин, четыреххлористый углерод и т. п.). В других же растворах молекулы йода взаимодействуют с молекулами растворителя, образуя комплексы, и связь в молекуле иода ослабляется. Это отражается и на цвете раствора, и на его реакционной способности — она возрастает. Иод — далеко не единственное вещество, которое под влиянием растворителя меняет реакционную способность. Например, растворы серы в сероуглероде, бензоле и пиридине с различной скоростью взаимодействуют со ртутью и серебром. Словом, растворитель — это не просто инертная среда, позволяющая молекулам двигаться и сталкиваться между собой: порою он может активно вмешиваться в ход химической реакции. И. ЛЕЕНСОН Клуб Юный химик 101
Шелк из промокашки Одним из самых первых искусственных волокон был медноаммиачный шелк. Его делают н сейчас, правда, немного — появились более совершенные волокна. Однако для самостоятельного экспериментирования медноаммиачный шелк — самый подходящий объект. Прежде всего приготовьте медноаммиачный раствор. Для этого понадобится основная углемедная соль Cu2(OHJC03. Если этой соли у вас нет, то ее можно получить реакцией водных растворов CuS04 и Ла2СОз. Налейте в склянку 20 мл 25%-иого раствора аммиака (нашатырного спирта) и добавьте 2 г (чайную ложку без верха) углемедной соли. Закройте склянку резиновой пробкой и взболтайте содержимое. Полученная темно-синяя жидкость н есть медноаммиачный раствор. Разлейте раствор в две скляикн, подобрав к иим предварительно резиновые пробки. В одну склянку внесите небольшими порциями аптечную гигроскопическую вату; каждый раз закрывайте склянку пробкой и встряхивайте. В другую склянку добавьте хлопья белой промокашки и растворяйте их таким же образом. Эти хлопья удобнее всего приготовить так: плотно свернуть промокашку н натереть ее на терке. Растворы должны получиться вязкими и густыми наподобие снропа. Такие растворы называют прядильными. С ними можно поступить двояко: выделить клетчатку в виде хлопьев или в виде нити. Первое сделать совсем просто. Налейте в стакан слабый раствор уксусной кислоты или щелочи и прибавляйте по каплям прядильный раствор нз ваты или промокашки. И в том н в другом случае в осадок выпадут хлопья клетчатки. Но, конечно, гораздо интереснее получить нить. Чтобы она была прочной и гибкой, прядильный раствор выдавливают обычно через тонкое отверстие в раствор серной кислоты. Однако нить можно получить и более простым способом. В стакан с 10%-ным раствором серной кислоты (ОСТОРОЖНО!) прибавляйте по каплям медноаммиачный раствор ваты или промокашки. Часть раствора останется па поверхности, а часть опустится на дно стакана, образуя нить. Если вы проявите ловкость, то вам рано или поздно удастся подцепить нить лучникон н вытянуть ее нз стакана. Однако ровной она не будет. А чтобы получить ровную нить, надо воспользоваться иглой к медицинскому шприцу. Вставьте иглу в толстостенную резиновую трубку, налейте в трубку прядильный раствор н закройте ее деревянной пробкой. Погрузите нглу в тарелку или кювету с 10%-ным раствором серной кислоты и аккуратно выдавливайте жидкость, сжимая трубку пальцами. Образовавшуюся нить захватите пинцетом и протяните через всю тарелку. Чтобы удачно поставить этот опыт, надо хорошенько потренироваться. Полученную нить можно наматывать 102 Клуб Юный химик
на катушку, но для этого придется еще потренироваться; а удобнее всего ставить такой опыт вдвоем. Формовать нить нз прядильного раствора можно н другими способами, например с помощью медицинского шприца или велосипедного4 насоса. Как это сделать — подумайте сами. Л в заключение заметим, что искусственный шелк других видов, например вискозный н ацетатный, получают таким же путем: сначала растворяют клетчатку в подходящем растворителе, а затем выделяют ее в виде нитей. В. СКОБЕЛЕВ ЧТО НОВОГО В МИРЕ Марсианские наводнения В прошлом году в небольшом американском городке Спокан проходила всемирная выставка «Прогресс без загрязнения окружающей среды». О ней писали газеты и журналы, ее экспонаты показывали по телевидению и снимали на кинопленку. В общем, город прославился на весь мир. Возможно, он прославится еще раз — но на этот раз благодаря событиям, которые произошли 20 тысяч лет назад, еще в ледниковом периоде. А случилось тогда вот что. Огромное озеро, прорвав ледник, устремилось по горным долинам, переворачивая все на своем пути. Наводнение было страшным: будто все реки мира одновременно ринулись вниз. По сей день в Спо- канской долине на участке площадью около 6 тысяч гектаров нет растительности, а сама долина сильно изрезана, усеяна гравием. Ну а при чем тут Марс, обещанный в заголовке? А вот при чем. Советские и американские космические корабли не раз уже фотографировали марсианскую поверхность. На этих снимках ясно видны долины, изрезанные извилистыми каналами; одну такую фотографию мы здесь приводим—не правда ли, напоминает высохшее русло реки? А когда марсианские снимки стали сравнивать со снимками Земли, сделанными с искусственных спутников, то обнаружилось, что долины на Марсе очень похожи на некоторые земные, и в первую очередь на Спокан- скую. Вывод напрашивается сам собой: на Марсе тоже были когда-то наводнения. Именно так считают некоторые специалисты. Но откуда взялась вода? Ведь давление на Марсе так мало, что вода в жидком виде существовать там не может. Действительно, сейчас не может, но раньше-то условия могли быть совсем иными1 И наверное, текли по Марсу реки, а время от времени случались наводнения... Между прочим, если и вправду на Марсе была вода, то там вполне могла быть и жизнь. А вдруг что- нибудь да выжило? О. ОЛЬГИН Клуб Юный химик 103
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! Кому он нужен, этот химический эквивалент... Некоторое время назад из школьной программы исключили понятие «химический эквивалент». Спора нет, это понятие не столь фундаментально, как, скажем, моль, но использование эквивалента очень помогает при решении многих задач. Между прочим, участники химических олимпиад нередко решают задачи, пользуясь «исключенным» эквивалентом. Что это нм дает, вы скоро узнаете, а сейчас дадим основные определения. Эквивалентом элемента называется такое весовое количество его, которое соединяется с 1,008 весовыми частями водорода или 8 весовыми частями кислорода (либо замещает их в соединениях). Эквивалентом соединения называется такое весовое количество его, которое в данной реакции взаимодействует с одним эквивалентом водорода A,008 весовых частей) нлн с одним эквивалентом другого вещества. Если вместо весовых частей употреблять граммы (что мы и будем делать), то химический эквивалент будет называться грамм- эквивалентом, сокращенно ГЭ. Из определения эквивалента можно вывести несколько следствий. Следствие 1. Эквивалент элемента численно равен атомному весу, деленному на валентность. Fe + 2HC1 =,FeCl2+ H2; ГЭ Fe = 56/2 =* 28 г. 2Fe + ЗС12 = 2FeCl3; ГЭ Fe = 56/3 = 18,3 г. Следствие 2 (настолько важное, что его часто называют законом эквивалентов). Все химические элементы н вещества взаимодействуют между собой в количествах, пропорциональных их эквивалентам. Из этого закона следует, что, например, при образовании FeCI2 один эквивалент железа взаимодействует с одним эквивалентом соляной кислоты, несмотря на то что 1 моль железа взаимодействует с двумя молями HCI. Следствие 3. ГЭ кислоты численно равен ее молекулярному весу, деленному на число атомов водорода, замещаемых на металл. Например, в реакции H2S04 + 2KOH = = K2S04 + 2Н20 ГЭ серной кислоты равен 98/2 = 49 г, а в реакции H2S04 + КОН = = KHS04 + Н20 ГЭ серной кислоты будет уже 98 г, так как в этой реакции серная кислота выступает как одноосновная. Точно так же ГЭ основания численно равен его молекулярному весу, деленному на число групп ОН (или, что то же самое, на валентность металла). Посмотрим теперь, как понятие эквивалента помогает решать задачи. ЗАДАЧА 1 Какой объем газообразного хлора потребуется, чтобы сжечь смесь порошков металлов: 12.8 г медн, 6,5 г цинка, 11,2 г железа и 5,4 г алюминия? Сколько газообразного водорода (условия нормальные) выделится при растворении той же смеси в соляной кислоте? «Школьное» решение. Си + С12 = СиС12. Zn + С12 = С12. 64 г — 22,4 л 12,8 г - х, л х, = 4,48 л. 65 г — 22,4 л 6,5 г — х2 л х2 = 2,24 л. 2-56 г — 3-22,4 л 11,2 г- х3л х3 = 6,72 л. 2-27 г — 3-22,4 л 5.4 г — Х4 л х4 = 6,72 л. х = х, + х2 + х3 + х4 = 20,16 л 65 г —22,4 л 6.5 г — yi л у, = 2,24 л. 56 г — 22,4 л 11,2 г — у2 л у2 = 4,48 л. 2-27 л — 3-22,4 л 5,4 г — уз л у3 = 6,72 л. У = У1.+ Уг + Уз = 13,44 л. 2Fe + ЗС12 = - 2FeCl3. ?А1 + ЗС12 « = 2А1С1з. 2п + 2HCI = = ZnCl2 + Н2. Fe + 2HC1 = = FeCI2 + Н2. 2А1 + 6HCI = - 2Л1С1з 4- ЗН2. 104 Клуб Юный химик
Короткое решение. Вычислим .количества металлов в ГЭ. При реакции с хлором Си н Zn проявляют валентность S, a Fe н Л1 — 3. Следовательно, Си —0,4 ГЭ, Zn —0,2 ГЭ, Fe — 0,6 ГЭ, А1 — 0.6 ГЭ (всего 1,8 ГЭ). Поскольку 1 ГЭ любого -металла взаимодействует с 11,2 л С12, то всего будет затрачено 11,2-1,8 = 20,16 л хлора. Решая вторую часть задачи, надо учесть, что валентность железа будет равна 2, значит, растворится 0,4 ГЭ железа. А всего с HCI вступит в реакцию 1,2 ГЭ металла. Каждый ГЭ металла вытесняет 11,2 л Н2, следовательно, водорода выделится 1,2-11,2 = 13,44 л. Вот и все! Теперь поговорим немного о концентрациях растворов, а именно о нормальных растворах. Нормальным называется раствор, один литр которого содержит 1 ГЭ растворенного вещества. Естественно, что могут быть м полунормальные растворы @,5 ГЭ/л) и сантинормальные @,01 ГЭ/л) и т. л. Обозначается нормальность раствора либо и., либо N. Если у нас есть растворы двух веществ (скажем, кислоты и щелочи) с нормально- стями Ni и N2, то на основании закона эквивалентов можно написать: N^V! = N2-VL>, где V[ н Уг — объемы взаимодействующих растворов. Это очень важное соотношение, на нем основан такой известный метод аналитической химии, как титрование. Теперь — задача на использование нормальной концентрации. ЗАДАЧА 2 Сколько миллилитров 2,5 М раствора NaOH потребуется для нейтрализации 47 мл 2 М раствора H2S04? «Школьное» решение. Уравнение реакции: 2NaOH + H2S04 = Na2S04 + 2H20. Рассчитаем, сколько молей кислоты содержит 47 мл раствора: 1000 мл — 2 моля 47 мл — х молей х = 0,094 моля. Теперь узнаем, сколько молей щелочи необходимо для нейтрализации: 2 моля — 1 моль х молей — 0,094 моля х=0,188 молей. Наконец, определим искомый объем щелочи: 1000 мл —2,5 моля х мл—:0,188 моля х = 75,2 мл Короткое решение. ГЭ NaOH численно соответствует молекулярному весу, следовательно, 2,5 М раствор соответствует 2,5 н. раствору. ГЭ H2S04 соответствует молекулярному весу, деленному на 2, следовательно, 2М раствор соответствует 4 н. раствору. VI4 = V„.N„/N„, = 47-4/2,5=75,2 mi Наконец, об эквивалентах в окислительно- восстановительных реакциях. Эквивалент окислителя численно равен его молекулярному весу, деленному на число присоединенных электронов, а эквивалент восстановителя — молекулярному весу, деленному на число отданных электронов. ЗАДАЧА 3 Сколько миллилитров 6%-ного раствора КМп04 (плотность 1,04) потребуется для полного взаимодействия с 28 мл 0,1 М раствора сульфита натрия? «Школьное» решение. 1. Составим уравнение реакции. В слабощелочной (из-за гидролиза сульфита) среде Мп07 восстанавливается до Мп(Х 4 2 |МпО~+ 2Н20 + Зе = Мп02 + 40Н~ 3 | S032- + 20Н- — 2е = S042" + Н20 Суммарное уравнение (в ионной форме): 2МпО~+ Н20 + 3S032" = 2Мп02 + + 20Н- + 3S042- или в молекулярной форме: 2КМп04 + Н20 + 3Na2S03 = = 2Мп02 + 2КОН + 3Na2S04. Определим, сколько сульфита (молекулярный вес 126) вступает в реакцию: 1000 мл — 0.Ы26 г .28 мл—л г х =0,352 г. Найдем требуемое для реакции количество перманганата (молекулярный вес 158): 2-158 г — 3-126г х г — 0.352 г х = 0.295 г. Клуб Юным химии 105
Рассчитаем сначала вес, а затем объем 6%- ного раствора: 100 г — 6 г х г — 0,295 г х = 4,9 г. Объем раствора равен 4,9/1,04=4,7 мл. Короткое решение. Прежде всего, уравнения реакции знать вообще не требуется (!), достаточно лишь вспомнить, что в слабощелочной среде пер- манганат восстанавливается до Мп02, теряя три электрона, а сульфит окисляется в сульфат, присоединяя два электрона. Выведем формулу пересчета процентной концентрации в нормальную. Мы имеем р%- ный раствор с плотностью d; если нормальность раствора N, то в 1 л его содержится N - ГЭ г вещества. Отсюда 100 г —р г 1000-d г —N-ГЭ rN-lO-^-yj- NKMnO* 10-6.1,04 ■=- 1,19. 158 3 28 мл 0,1 М раствора сульфита натрия соответствует 28 мл 0,2 и. его раствора. Необходимый объем раствора перманганата: Укмп04 : 28-0,2 —д- = 4,7мл. ЗАДАЧА 4 Сколько потребуется 1 М раствора НС1 или 1 М раствора КОН для растворения отфильтрованного и промытого осадка, полученного действием 300 мл 1 н. КОН на 400 мл 0,5 М раствора А1С13? Уравнение реакции: AICls + ЗКОН = А1(ОНK + 3KCI. В растворе находится 400-0,5/1000 = 0,2 моля А1С13, или 0,6 ГЭ. В растворе КОН находится 0,3 моля (ГЭ) КОН, то есть щелочь в недостатке. Образуется 0,3 ГЭ А1(ОНK. Для растворения осадка потребуется 0,3 ГЭ НС1, или 300 мл 1 и. (он же н 1 М) раствора НС1. Казалось бы, что на растворение 0,3 ГЭ А1(ОНK нужно то же количество щелочи, что и кислоты, то есть 0.3 ГЭ. Однако это поспешный вывод: в реакции со щелочью грамм-эквивалент А1(ОНK втрое больше, чем в реакции с кислотой. Взгляните на уравнения: А1(ОНK + 3HCI = А1С13 + ЗН20, А1(ОНK + КОН = КА1(ОНL. Значит, щелочи потребуется в три раза меньше, а именно 0,1 ГЭ, или 100 мл 1 М раствора. Этот пример напоминает о том, что эквивалент в разных реакциях может иметь различные значения. Кроме того, хотя нам и удалось решить предыдущую задачу, не составляя уравнения, все-таки уравнения приходится обычно писать... Вы все поняли и готовы применять понятие эквивалента на практике? Что ж, вот еще две задачи, решите их самостоятельно. ЗАДАЧА 5 При разложении 6,66 г малахита (основного карбоната меди) образуется окись медн, которую восстанавливают водородом. Сколько алюминия потребуется для получения необходимого количества водорода? ЗАДАЧА 6 0,20 г йодида некоторого металла разложн- ти до чистого металла на вольфрамовой проволоке, нагретой до 2000°С. Вес проволоки увеличился на 0,067 г. Что это за йоднд? А. ГОФмАН, Н. ЗЛОБОВ ВОЗМОЖНЫ ВАРИАНТЫ Вместо аппарата Киппа Время от времени в Клубе Юный химии появляются интересные опыты с газами. Для получения газов в лаборатории .часто используют аппарат Киппа; но далеко не у каждого юного химика он есть. Однако можно сделать более простые самодельные приборы. Предлагаем вам два варианта. Прибор, изображенный на верхнем рисунке, состоит из колбы 1 й пробирки 2; они скреплены мягкой проволокой. И колба, и пробирка закрыты резиновыми пробками. В пробке колбы — два отверстия. 106 Клуб Юный химик
В одно вставлена стеклянная трубка 3, не достающая до дна на 3—4 мм, в другое — резиновая груша 4 (продается в аптеке). В пробке пробирки также два отверстия. Через одно проходит стеклянная трубка 5, не достающая до дна на 3—4 мм, через другое — газоотводная трубка 6. На нижнюю часть трубки 5 плотно насажена резиновая пробка 7 несколько меньшего диаметра, чем пробирка (зазор между стенками 1—1,5 мм). Трубки 3 и 5 в верхней части соединены кусочком резинового шланга 8, на котором есть зажим, позволяющий отсоединять пробирку от колбы. Расскажем, как надо готовить прибор к действию. Налейте в колбу разбавленную соляную A:1) или серную A:5) кислоту (ОСТОРОЖНО! ПРИ РАЗБАВЛЕНИИ ЛИТЬ КИСЛОТУ В ВОДУ!). В пробирку, прямо на пробку 7, поместите твердый реагент — гранулированный или в виде мелких кусочков (Zn, FeS и т. д.). Закройте колбу и пробирку пробками. Чтобы привести прибор в действие, надо снять со шланга 8 зажим, надавить рукой на грушу 4, а затем зажать шланг. Под действием созданного в колбе давления кислота поступит в пробирку. Уровень кислоты не должен подниматься выше уровня твердого реагента. Образующийся газ выходит из прибора через газоотводную трубку 6. Когда опыт закончен, то для приведения прибора в исходное положение достаточно снять зажим с трубки 8. Кислота по трубкам 5, 8 и 3 перейдет из пробирки в колбу, и образование газа прекратится. Другой прибор, изображенный на нижнем рисунке, состоит из склянки 1, закрытой широкой корковой или резиновой пробкой 2 с возможно большим лиспом отверстий. В эти отверстия плотно вставлены пробирки 3 без дна. Каждая пробирка закрыта снизу резиновой пробкой 4, в которой проделаны сквозные отверстия малого диаметра. Все эти нижние пробки «утоплены» в пробирках примерно на 1,5—2 см. Верхние отверстия пробирок закрыты пробками 5 с одним отверстием; в них вставлены газоотводные стеклянные трубки, на которые надеты резиновые шланги с зажимами. Работает прибор так. В склянку налейте те же растворы соляной или серной кислоты. В каждую пробирку положите на пробку 4 твердый реагент и закройте склянку пробкой 2. Пробирки должны погрузиться в кислоту так, чтобы реагент оказался ниже уровня кислоты в склянке. В этом случае при открытых газоотводных трубках кислота зайдет в пробирки и начнет взаимодействовать с твердым реагентом; образующийся газ выйдет из прибора через газоотводные трубки. При закрытых же газоотводных трубках образующийся газ вытеснит кислоту из пробирок и реакция прекратится. Возникающее в склянке 1 избыточное давление выравнивается с помощью трубки 6. Достоинство этого прибора в том, что он позволяет получать и большие количества газа (когда действуют все пробирки), и малые. А если положить в пробирки разные реагенты, то можно одновременно или поочередно без перезарядки прибора получать несколько газов. И первому и второму прибору свойственна прерывность действия. А это очень важно: во-первых, рационально используются химические реактивы и, во- вторых, воздух лаборатории меньше загрязняется. Ю. И. БУЛАВИН Клуб Юный химик 107
Словарь науки Углеводы САХАР В словаре иностранных слов есть слова сахарин н сахароза, однако нет исходного слова — сахар: оно настолько обрусело, что уже не воспринимается как заимствование из другого языка. Между тем слово сахар, безусловно, заимствовано, так же как немецкое Zucker н английское sugar, как персидское шакар н арабское соккар. Но из какого языка? Из древнеиндийского. В нем есть слово саркара, означающее кусочки сахара. А первоначальное значение этого слова — камушек, гравий. Полагалось бы, как обычно, начать заметки прямо со слова углеводы. Но мы этого не сделаем по двум причинам. Первая заключается в том, что обе составляющие слова углеводы — уголь н вода — были уже разобраны в «Словаре науки» A973, № 5 и 2). А вторая причина в том, что с химической точки зрения термин углеводы очень неточен и его употребляют лишь по традиции. Многие предпочитают более верный термин — сахара. Поэтому первым делом разберем происхождение слова сахар. КРАХМАЛ Есть немало этимологов-любителей, которые, не затрудняясь поисками, а основываясь лишь на звуковом сходстве, делают порой фантастические умозаключения. Слово крахмал может служить для них пробным камнем. В самом деле, слово это, очевидно, сложное, и обе части его кажутся ясными: крах — крушение, мал — маленький. Словом, то. что сокрушено до малых частиц. И, как вы догадываетесь, все это безнадежно далеко от истины. Слово крахмал пришло в XVIII веке из Польши, где оно звучало крохмал. А польский язык заимствовал его из немецкого: Kraftmehl — крахмальная мука, из Kraft — сила и Mehl — мука. Таким образом, крахмал — это главная составная часть муки, придающая ей силу. Обе части немецкого слова Kraftmehl имеют родственников в русском языке: Kraft в родстве с крепкий, a Mehl — с молоть, мельница. Заметим, что слово крахмал не сразу прижилось в языке, и в диалектах встречаются иные его формы: трахмал (от трах—треск, шум нли трахнуть — ударить), крухмал (видимо, под влиянием слова крутить). ДЕКСТРИНЫ Эти промежуточные продукты гидролиза крахмала получили свое имя благодаря тому, что вращают плоскость поляризации вправо: dexter по-латыни означает правый. Термин декстрин возник в 1839 г. Его создатель французский химик Буаст основывался, надо думать, не на латнн- 108
ском слове, а на французском dextre, пришедшем^ впрочем, из той же латыни. Ну а латинское слово взялось откуда? Из греческого: дексиос. декситерос — правый. И еще есть очевидная связь с древненнднйским дакшинах — дельный, ловкий. Переход правый — ловкий легко объясним: правая рука, почти у всех людей более ловкая, нежели левая (сравните с любопытным немецким словом linkisch — неловкий, неуклюжи^ от link— левый). Правая сторона испокон века считалась более почетной. Возможно, что в dexter выступает тот же корень, что в латинском decor приличие, пристойность, красота, прелесть, от deceo — подобрать, быть к лицу. ГЛЮКОЗА В русском языке это слово впервые отмечено в словаре Толля A863 г.). Пришло оно нз французского: glucose — виноградный сахар — восходит к древнегреческому глюкос, глюкерос — сладкий. А нет лн связи с очень близким по звучанию немецким словом Gluck — счастье? Видимо, нет. Средненемецкое слово gelucke н английское luck свидетельствуют о том, что первый звук слова — это просто сжатая приставка ge. МАЛЬТОЗА Мальтоза, солодовый сахар, отнюдь не продукт с острова Мальта. Слово это происходит от английского malt — солод. Как сообщает французский этимолог А. Доза, в 1495 г. английское слово вошло во французский язык, а в 1872 г. появился химический термин maltose. По мнению некоторых авторитетов, в родсгве с malt не только немецкое MHz — солод, но и санскритское мрду — нежный н латинское mollis — мягкий, гибкий, тихий, крот- кий, спокойный и т. п. А латинисты считают, что тот же корень выступает в древнегреческом мельдо — плавить, в немецком schmelzen (тоже плавить), а также mild — мягкий, в родстве с которым русское слово милый. И еще одна ассоциация—со словом эмаль. Французское email происходит, видимо, от франкского smalt, а оно в связи с немецким schmelzen — плавить, которое мы только что упоминали, и со Schmelz — эмаль, от которого произошло употребительное в Петровскую эпоху слово шмельт (ср. с современным смальта). Вот куда завел нас химический термин мальтоза! Остается добавить совсем немного: упомянув остров Мальта, сказать, откуда он получил свое название. От древнегреческого мелите, заимствованного еще во втором тысячелетни до и. э. нз финикийского в значениях «приют», «убежище от морских волн». Т. АУЭРБАХ 109
Страницы истории «Профессор — по-латыни означает учитель...» из воспоминании О Н. С. КУРНАКОВЕ С. А. ПОГОДИН 25 декабря 1940 года Академия наук СССР, Всесоюзное химическое общество имени Д. И. Менделеева и общественность торжественно отмечали восьмидесятилетие академика Николая Семеновича Курнакова. В этот день ему был вручен орден Трудового Красного Знамени, присвоено почетное звание заслуженного деятеля науки РСФСР. Тогда же вышло в свет четвертое издание классического труда Курнакова «Введение в физико-химический анализ». За эту книгу и работы по физической химии Курнаков был удостоен Государственной премии. Николай Семенович Курнаков—не только автор выдающихся теоретических трудов. Вместе с А. Н. Бахом. Э. В. Брнцке, Н. Д. Зелинским, А. Е. Порай-Кошицем он был инициатором химизации народного хозяйства молодой Советской республики; в 1928 году входил в делегацию ученых, которая представила в Совнарком докладную записку о внедрении химической науки в нашу промышленность, сельское хозяйство, здравоохранение. Создание Института физико-химического анализа, преобразованного позже в Институт общей и неорганической химии АН СССР; налаживание выплавки алюминия и магния из отечественного сырья; тонкий аффинаж платины: исследование и освоение соляных богатств Соликамска и Ка- Н и кол а и Семенович Курнаков. 1912 ра-Богаза — далеко не полный перечень того, что сделал Курнаков. Свою первую научную работу он выполнил в 1880 году, будучи еще студентом. В 1885 году, защитив магистерскую диссертацию на тему «Использование систем соляных варниц», Курнаков получил звание адъюнкта по кафедре металлургии, гало- графии и пробирного искусства. Тогда же начал читать курсы лекций по химии, руководить практическими занятиями студен тов. Почти полвека он был профессором. В день своего восьмидесятилетия, отвечая на поздравления и приветствия, Николай Семенович говорил: «Я вижу в своих учениках продолжение собственной деятельности; вряд ли исследователь может иметь большее удовлетворение...». В 1912 году я стал студентом Петербургского политехнического института и хорошо помню первую лекцию по общей химии, ко- у. торую читал Николай Семенович Курнаков. Большая химическая аудитория переполнена. Заняты даже все ступеньки лестниц, 110
Большая кнмнчясиая аудитория. Здесь читал лекции Н. С. Курнаиоя спускающихся от входа к кафедре. На ней в образцовом порядке расставлены приборы для опытов, все огромного размера. Часы показывают двенадцать, и вот у кафедры — профессор Курнаков. Его встречают аплодисментами. Николай Семенович начинает лекцию о различии между физическими и химическими явлениями и о реакциях замещения. Демонстрировалось вытеснение начищенной железной пластинкой меди из раствора медного купороса. Алхимики, говорил Курнаков во время демонстрации опыта, называли железо Марсом, а медь — Венерой; они так описали эту реакцию: «Марс бросается в объятия растаявшей в слезах Венеры и краснеет». Он читал лекции по четвергам и субботам, с двенадцати до трех часов дня. Студенты, приходившие в аудиторию до двенадцати, могли видеть, как профессор, взобравшись на деревянную стремянку, чертил на доске таблицы свойств элементов или изображал схемы заводских устройств. Много позже. когда я был уже лекционным ассистентом Курнакова, я предложил ему свою помощь— сделать все это до его прихода. Последовал ответ: «Спасибо, батенька мой, но я привык сам». Экзаменационных сессий тогда не существовало; сдавать экзамены студенты могли в течение всего учебного года. Баллов в Политехническом институте не ставили. Сдав экзамен, студент получал «зачет» — подпись экзаменатора в лекционной книжке. А в случае провала ему любезно предлагали пожаловать в следующий раз. Провалиться на экзамене по общей химии считалось позором. Курнаков спрашивал студентов хотя и подробно, но снисходительно. И чем лучше отвечал студент, тем труднее становились вопросы. При подготовке к экзаменам нам чрезвычайно помогали лабораторные занятия. Они проводились каждую неделю в течение двух часов. Но студентам разрешалось работать в лаборатории в любой день, вне расписания. Лекции посещать было не обязательно, и те, кто особенно увлекались химией, делали в лаборатории опыты сверх программы под наблюдением лаборантов (так тогда называли ассистентов). 111
По уставу Политехнического института для получения звания инженера студент, сдавший зачеты по всем предметам, защищал пли дипломный проект, или дипломную работу, сделанную в любой институтской лаборатории. По металлургии и металлографии такие работы делались в лаборатории А. А. Байкова, по физической химии — у В. А. Кистяковского, по минералогии и петрографии — у Ф. Ю. Левинсона-Лессннга, по минеральной технологии и технической электрохимии — у П. П. Федотьева. Все они были профессорами Политехнического института. Но больше всего дипломных работ делали у Куриакова. Ои ко всем относился удивительно приветливо — будь это сложившийся исследователь или весьма средний студент. Дав выпускнику тему, он поручал его попечению одного из помощников, но сам следил за ходом работы. Помогал н советом, и добрым словом, а если нужно, и препаратом. Терпение и доброта его были безграничны... С 1907 по 1929 год под руководством Кур- накова в лаборатории общей химии Политехнического института было выполнено 128 дипломных работ. Преобладали исследования двойных металлических систем. Многие нз этих работ были напечатаны и у нас в стране, и за границей; научная школа Курнакова приобрела широкую известность. Немало работ было посвящено соляным системам, водным и безводным системам нз органических компонентов. Все это составило большой экспериментальный материал, который Николай Семенович использовал при создании фундамента физико-химического анализа. Курнаков своей педагогической деятельностью неопровержимо доказал, что высшая техническая школа, призванная готовить специалистов для промышленности, может воспитывать и высококвалифицированных научных работников. Все, кто начинал работу под руководством Курнакова, считали его своим учителем. К нему несли еще неопубликованные статьи, диаграммы, микроснимки, новые пре- Яараты... Вот в кабинете появляется убеленный сединой ученый. Курнаков, поднимаясь, с улыбкой произносит: «Как раз еще один молодой человек пришел! Сейчас послушаем, что он нам расскажет». Он обладал редким даром поддерживать в людях бодрость духа — и добрым словом, и личным примером. В трудные годы гражданской войны Николай Семенович нередко совершал пятнадцатикилометровый переход от 21 линии Васильевского острова до Политехнического института специально, чтобы приободрить своих сотрудников и учеников. Одной из самых привлекательных черт Николая Семеновича было в высшей степени уважительное отношение к работам предшественников. В докладах, лекциях, статьях он непременно упоминал о трудах ученых, заложивших основы учения о растворах и сплавах, теории гетерогенных равновесий и методики их исследования. Но больше всего* он воздавал должное великому русскому химику Д. И. Менделееву. «Эта книга никогда не устареет», — говорил он об «Основах химии». В конце двадцатых годов ои принял живейшее участие в подготовке к печати девятого издания «Основ химии». Для этого издания Курнаков написал статью «Растворы и сплавы», где сжато изложил сущность физико-химического анализа. На юбилейном Менделеевском съезде в 1934 году Курнаков сделал доклад «Особые точки Д. И. Менделеева в учении о растворах». Ои показал, что учение о характеризующих состав химических соединений сингулярных точках химических диаграмм есть развитие мысли Менделеева о том, что особые точки на диаграммах состав — удельный вес отвечают образованию химических соединений между компонентами раствора. Всю жизнь и работу Курнакова можно назвать популярной иллюстрацией к пророческим словам Менделеева: «Посев научный взойдет для жатвы народной». Среди тех, кто сеял и растил этот научный посев, навсегда останется имя академика Николая Семеновича Курнакова. Профессор — по-латыин означает учитель. Николая Семеновича Курнакова можно назвать учителем в самом высоком и благородном понимании этого слева. ш
Об авторе воспоминаний Старый московский дом на Сретенском бульваре. Просторная комната с высоким потолком и мебелью начала века, пережившей все зигзаги моды. Книги, рукописи, старенькая фисгармония. Радушному хозяину —» доктору химических наук, заслуженному деятелю науки и техники РСФСР Сергею Александровичу Погодину — недавно исполнилось восемьдесят лет. Первые шаги в науке он сделал в лаборатории общей химии петроградского (ныне ленинградского) Политехнического института, под руководством академика Н. С. Курнакова. Начал со скромной должности препаратора. А в 1935 году был удостоен степени доктора химических наук за работы по исследованию сплавов. Потом переехал в Москву. Работал в Институте общей и неорганической химии АН СССР, преподавал, руководил аспирантами, редактировал «Известия Сектора физико-химического анализа». Его фундаментальная монография «Основные начала физико- химического анализа», написанная в содружестве с профессором В. Я. Аносовым, была удостоена премии имени Н. С. Курнакова; и до наших дней она пользуется широкой известностью среди специалистов. Неразрывна многолетняя связь Сергея Александровича с Институтом истории естествознания и техники АН СССР и Большой Советской Энциклопедией. Формально профессор Погодин сейчас на пенсии. Но вот корректура из «Атомиздата». Вот рукописи из Большой Советской Энциклопедии. Из издательства «Просвещение» приходит составитель книги для внеклассного чтения по химии. Ученые и историки, авторы мемуаров и журналисты обращаются к Погодину за советом, справкой. Немногие знают одновременно и химию и несколько современных европейских языков, и латынь, и древнегреческий. А как любовно — уже свыше шестидесяти лет — собирает он свою библиотеку! Чего только в ней нет. И химические трактаты XVII—XVIII веков, и все новейшие руководства. Множество словарей и других справочных изданий. Русские писатели-классики. Богатый подбор французских книг... Мне часто приходится бывать у Сергея Александровича, он постоянный автор нашего журнала, неизменный и безотказный консультант. Взобравшись на небольшую лесенку, Погодин достает латинский, греческий, толковый словари, мъ\ сличаем написание, проверяем толкование терминов. Тут же извлекается книга, где этот термин часто употребляется. Книг — масса, они в кабинете, в коридоре, в прихожей, в столовой; но он всегда знает, где найти нужную, кто именно из старых или новых авторов может нам помочь. Я спрашиваю: какие научные открытия целесообразно включить в наш традиционный «Календарь»? Как поинтереснее прокомментировать статью об алхимиках? Кто может выступить в журнале с воспоминаниями о лидерах химической науки? Нужен редкий портрет — нет ли у вас?... Иногда приходится и отвечать. Погодина интересует все. Какие новые рубрики мъ\ собираемся завести? Почему в такой-то статье не упомянут общеизвестный факт? Он тихо, довольно смеется, подметив неточность, а то и заносит ее в «копилку курьезов» — есть у него такая коробочка с выдержками из статей и книг. Наконец, работа кончена. Немного уставший, но неизменно деликатный и внимательный, Сергей Александрович заботливо помогает мне надеть пальто. Проверяет, удобно ли мне будет нести взятые у него книги, открывает дверь и провожает до лифта — упаси бог, я отправлюсь пешком с пятого этажа... О. КОЛОМИЙЦЕВА 113
Формула Горация о научном методе — органолептике И. ВОЛЬПЕР Надо измерять измеримое и сделать измеримым то, что еще не поддается измерению, ГАЛИЛЕИ А как измерить вкус вина, сыра, масла? ^ Как сделать этот вкус измеримым? Наверное, с помощью качественного и количественного анализа, с помощью хроматографии, инфракрасной спектроскопии и других способов — мало ли их... Способов много, но в той тончайшей области, которая именуется вкусом, они дают пока меньше, чем хотелось бы. В ней по-прежнему каждый сам себе и прибор, и лаборант, и сам себе аналитик, н качество продуктов мы оцениваем не по кривым и спектрам, а по ощущениям. ВКУС, ЗАПАХ. БЛЕСК И ЦВЕТ В сочинениях Горация встречается формула: color — odor — sapor, то есть цвет — запах — вкус; ее трактуют обычно как формулу оценки вина. Тому есть подтверждение в «Салернском кодексе здоровья» (XIV в.): «Ценятся вина по вкусу, по запаху, блеску и цвету...». Вот уже сколько столетий прошло, но и поныне мы судим о качестве вина, да и • других продуктов, по той же формуле Горация. Такая оценка называется органолепти- ческой или дегустационной, от латинского degustare — пробовать на вкус. Правда, дегустатор руководствуется и зрением, и осязанием, и обонянием, но слова «дегустация», «дегустатор» укоренились в нашей речи; будем ими пользоваться и в этой статье. Органолептика хороша простотой. Никаких специальных приборов, минимум времени... Конечно, возможны и субъективные оценки, и разнобой мнений, но все это исправимо: надо руководствоваться строгими \\ 114
правилами и математически обработать результаты. В таком случае говорят о сенсорном анализе, то есть анализе с помощью чувств. Вкус и обоняние играют в таком анализе решающую роль, поэтому расскажем вкратце о теориях вкуса и запаха. ЧТО ТАКОЕ ВКУСНО? Одну нз первых классификаций вкусов дал М. В. Ломоносов. Он различал семь разных вкусов; некоторые нз них оказались сложными. Сейчас неоспоримо установлено, что основных вкусов четыре: сладкий, кислый, соленый, горький. Сочетание сладкого с кислым дает сложный кнсло-сладкий вкус (яблоки, крыжовник, малина). При соединении сладкого с горьким образуется сладко-горький вкус (шоколад, сладкий кофе). Кислое и соленое дают вкус рассола (капустного, огуречного). Кислый н горький, сладкий и соленый вкусы не сочетаются. Долгое время господствовала глюкофор- ная теория сладкого вкуса. По этой теории, носители сладкого вкуса — это так называемые глюкофорные группы (например, СН2ОН, СНОН), а другие группы атомов (СН3, C2Hs н т. п.) усиливают нлн ослабляют ощущение. Но почему тогда сладки сахарин и некоторые аминокислоты, вовсе не имеющие глюкофорных групп? Потом были другие теории; назовем для примера теории Лазарева (ионную), Рен- квиста (адсорбционную), Шелленбергера, Бедлера, Дастолн. Три последние, самые современные, объясняют сладость контактом вещества с определенными сладкочувстви- тельными белковыми молекулами во вкусовых клетках языка. Так, американский биохимик Ф. Дастолн выделил из языков домашних животных такие сладкочувствн- тельные белки, которые образуют комплексы со сладкими веществами. Кислый и соленый вкусы объяснить проще. Кислый связан, как правило, с наличием водородных нонов, соленый присущ со- .лям с низкой молекулярной массой. А вот природа горького вкуса изучена совсем мало. Горьки некоторые соли, горьки все алкалоиды и гликознды. Почему — неизвестно... А как быть с такими вкусами, которые мы называем едкими, острыми, жгучими, металлическими, вяжущими? Строго говоря, это не вкусы: бытовые понятия не всегда совпадают с физиологическими. Едкий, жгучий и тому подобные вкусы — это сочетания собственно вкуса с каким-либо другим ощущением (тепловым, болевым, осязательным и т. д.). Например, острый вкус лука связан с обонятельным ощущением, вяжущий вкус возникает под влиянием дубильных веществ, жгучий вкус горчицы объясняется тепловым эффектом. 115 i
Одним словом, когда мы пробуем продукт на вкус, возникает целый комплекс сложных ощущений; известный специалист по органолептике польский ученый Д. Е. Тнльгнер предлагает называть его вкусностью. ЛУКРЕЦИИ БЫЛ ПРАВ Теперь немного о запахах, распознать которые еще сложнее, чем вкусы. Знаменитый Карл Линней, предложивший одну из первых систем запахов, различал семь основных ароматов. Вслед за ним многие исследователи вносили свою лепту в это дело, что. конечно, продвинуло вперед теорию обоняния, но, к сожалению, не настолько, как хотелось бы. Одна из самых любопытных систем (она предложена около полувека тому назад) выглядела так: в углах шестигранной призмы — шесть основных запахов: цветочный, фруктовый, гнилостный, пряный, пригорелый н смолистый. В 1927 г. Крокер и Хендерсен сочли возможным оставить только четыре основных запаха: ароматный (или цветочный), кислый, горелый и весьма неприятный капрн- ловый; интенсивность каждого запаха онн оценивали баллами от 0 до 8. Все прочие запахи они свели к четырем основным и дани каждому числовую оценку (см. таблицу). Классификация запахов (по Крокеру и Хендерсеиу) Запахи Ванилина Кофе Интенсивность основных запахов э- ta 2 а х G 7 'X а и X X « а зрел U 0 2 G 8 X -" 0.3 с ta W О ас ^ 1 3 те X Оцен 6021 7683 Конечно, любопытно расставить запахи по номерам, но, как легко видеть, и такая классификация достаточно произвольна. А наиболее достоверна современная система Эймура и Монкриффа. В ней, как н у Линнея, семь основных запахов: камфарный (представитель — гексахлорэтан), мускусный (мускус, ксилол), цветочный (альфа- амилпнрндин), мятный (ментол), эфирный (днэтиловый эфир), острый (муравьиная кислота) и гнилостный (сероводород). Эти же авторы предложили и стереохнмн- ческую теорию, которая объясняет тот или иной запах конфигурацией молекул пахучих веществ. Р. В. Монкрифф высказал мысль, что запах зависит от того, как молекулы располагаются в соответствующих лунках Г" г *ч Н6
обонятельного эпителия; Дж. Эймур подтвердил предположение в эксперименте. Странное дело, два тысячелетня назад философ н поэт Тит Лукреций Кар высказал мысль, что в носу есть крошечные поры разной формы н разных размеров. Каждое пахучее вещество испускает частицы, которые проникают в этн поры, и всякая занимает свое особое место; разные поры — разные запахи. И вот в XX веке выясняется, что шарообразные молекулы с диаметром 7 ангстрем дают камфарный запах, дискообразные молекулы размером 10 ангстрем — запах мускуса... КОДЕКС ДЕГУСТАТОРА Мало знать, что такое ощущение и как современные теории объясняют вкус н запах, надо уметь правильно пользоваться своими ощущениями. Каждый продукт требует особого подхода: эксперт, прекрасно дегустирующий кофе, вполне может допустить ошибку на дегустации сыра. Но есть и общие требования к дегустаторам. Некоторые требования очевидны (скажем, отсутствие аномалий восприятия), другие весьма своеобразны. Например, у дегустаторов не должно быть предубеждения нн к продукту, нн к предприятию, его изготовившему. Есть особенности н в самой процедуре дегустации. Так, нельзя дегустировать одновременно разные продукты (скажем, колбасу и конфеты), и даже прн дегустации образцов похожих продуктов надо соблюдать порядок, чтобы не произошла адаптация; так, сначала пробуют печенье, а потом конфеты, сначала сухое вино, затем десертное. Заметим еще, что для большей объективности иногда прибегают к закрытым, «слепым» дегустациям, когда эксперт не знает заранее, какой именно продукт находится перед ним. ЧИСЛА УПРАВЛЯЮТ МИРОМ Этн слова сказал некогда Пифагор. Как же быть с органолептикой? В литературе был» некогда описан случай с сыром, запах которого автор — Джером К. Джером — оценил в 200 лошадиных снл. Шутка весьма хороша, но чем же измерить на самом деле запах сыра? Баллами. Эта единица измерения принята в достаточно серьезных науках, скажем, в метеорологии (шторм столько-то баллов), а также в педагогике... Поначалу пищевнкн, как н учителя, пользовались пятибалльной системой. Однако и педагогам не всегда хватает пяти баллов для всесторонней оценки знаний, а уже а органолептике... Приведем курьезный пример: некий продукт оценивают по внешнему виду, консистенции, запаху и вкусу. Первые 117
три показателя безупречны, а вот вкус подкачал: продукт абсолютно горький. Итак, три пятерки, одна единица. А средний балл — 4, то есть хорошо. И это со вкусом хинина! Причин такого нелепого результата две. Первая: не все показатели равнозначны. Вторая: не оговорен так называемый критический лимит качества. Если какой-то показатель получает плохую оценку, продукт должен браковаться. Все это стараются учесть. Обычно пятибалльную систему не применяют, а вместо нее пользуются стобалльной (виноделы — десятибалльной, которая ничем от стобалльной не отличается, просто в ней все поделено на десять). ТАБЛИЦА ДЛЯ РАЗМЫШЛЕНИЙ Приведем типичную таблицу с баллами для некоторых продуктов. В ее графах максимальные баллы, которые может получить продукт наивысшего качества Общепринятая система балльной оценки Органолеп- тическне показатели Продукты л ш о О с; си О со ° z 3 rt ч Е CJ О я \Oui Внешний вид Цвет Рисунок Прозрачность Консистенция Вкус и запах Букет, аромат Типичность Пенистость Посол к а Упаковка и оформление Итого Критический балл — 5 — - 25 50 — — — 10 10 100 79 10 5 10 — 25 45 — — — 5 100 74 30 — — — 20 50 — — — 100 G4 — — — 10 — 50 — — 30 10 100 85 — 5 -- 10 — 40 — — 35 10 100 — — 0,5 — 0,5 — 5 3 1 — 10 G ./ 118
Не правда ли, все кажется логичным? Каждому показателю отведено соответствующее место, и цвет ценится меньше, чем вкус. И критическая оценка есть: наберет сыр меньше 74 баллов —в переплавку его! Однако вглядимси повнимательнее. Почему это сыр считается недоброкачественным при оценке 74 балла, а масло — 79? В сыре мы особо ценнм тонкий вкус, а максимальный балл за вкус у сыра ниже, чем у масла. И почему для дешевого лимонада упаковка так существенна, а для дорогого вина она не имеет значения? Словом, погрешностей достаточно. Кстати, отчего высшая оценка — именно 100? Да просто оттого, что число круглое... МАТЕМАТИКА ПЛЮС ЛОГИКА Сейчас есть значительно более стройные и логичные системы балльных оценок. По одной из них оценивают качество продукции, представленной на Государственный знак качества. В ней те же показатели, но у каждого свой коэффициент весомости, установленный после опроса экспертов. И еще есть степени качества, обычно их четыре. Неудовлетворительное качество оценивается нулем, остальные —единицей, двойкой, тройкой. На дегустации специалисты ставят одну из этих оценок — от нуля до трех. Чтобы стало ясно, как система «работает», взгляните на последнюю таблицу. Нехитрая арифметика... Эта система получила название тридцатибалльной; наверное, в статьях под рубрикой «Что мы едим» вам еще не раз придется с ней встретиться. Вряд ли скоро появятся приборы, заменяющие дегустатора: но если они и будут созданы, мы, доверяя точным измерениям, будем все же проверять их по испытанной формуле Горация: цвет — запах — вкус... Оценка растворимого кофе по трндцатнбалльной шкале К S *£ :г££ та та Я та В ° * 3 « О М в о Оценка продукта Вкус и аромат 5 5-3 = = 15 1—5 6—10 11 — 15 Цвет Растворимость Консистенция Суммарная оценка 2 2 1 3 2-3 = 6 1 — 2 3—4 5—6 3 2-3 = 6 1 — 2 3 — 4 5—6 3 1-3-3 1 2 3 10-3 = = 30 4—10 14-20 24—30 119
А судьи кто? Дегустатор — очень редкая и ценная профессия, требующая высокой квалификации, тонкой восприимчивости и натренированной памяти органов чувств. Этой профессии не учат ни в техникумах, ни в институтах. И все же дегустаторы есть. В частности, людей, способных выполнять органолептический анализ, отбирают из числа выпускников пищевых институтов, которые располагают уже некоторым опытом работы с пищевыми продуктами. ЧТО ЖЕ ПРЕДСТАВЛЯЕТ СОБОЙ РАБОТА ДЕГУСТАТОРА? Во Всесоюзном научно-исследовательском институте жиров (Ленинград) дегустация начинается в 10 часов утра или 3 часа дня — чтобы не сразу после еды. Члены дегустационной комиссии (обычно их нечетное число — 9, 11, 19) входят в особую комнату: светлую с высокими потолками и стенами, окрашенными в спокойный салатный цвет, освещается комната лампами дневного света. К стенам во всю длину приставлены столы, разделенные перегородками на отдельные участки — «кабины». На столе — чистый лист бумаги, карандаш, чашка с несладким чаем, нож, ложка или шпатель и, конечно, продукт, который предстоит пробовать. В комнате никаких посторонних запахов, тишина. Приступая к делу, дегустатор должен быть в хорошем настроении, бодр, внимателен и сосредоточен; все заботы и треволнения он оставляет за порогом. Степень восприимчивости сильно зевисит от состояния нервной системы человека: никакая дегустация невозможна, если дегустатор устал, нервничает, рездражен. (Когда дегустатор плохо себя чувствует, он на дегустецию просто не приходит.) 120 И вот начинается работа: масло или маргарин берут шпателем, откусывают кусочек и тщательно разминают языком во рту — для полноты ощущения. Перед тем, как пробовать следующий образец, рот споласкивают чаем. Свое мнение о разных свойствах продукта дегустатор записывает с помощью системы баллов, а затем выносится окончательный приговор, например о маргарине: «пустой вкус» или «чистый вкус с хорошо выраженным ароматом сливочного масла»... Дегустационные комиссии есть на каждом комбинате, заводе или фабрике и в каждом научно-исследовательском институте пищевой промышленности, где проверяют и создают новые виды продуктов или новые технологические методы их получения. Но одобрения этих комиссий недостаточно: все новинки затем оценивает и утверждает (или отвергает) Центральная дегустационная комиссия при Министерстве пищевой промышленности СССР в Москве. В Советском Союзе без ее разрешения не может быть начато производство ни одного пищевого продукта. ПОЧЕМУ ДЕГУСТАТОРАМИ МОГУТ БЫТЬ НЕ ВСЕ Любой человек берется судить о книге, фильме, песне. И каждому вполне достаточно своего собственного мнения о пище, которую он ест. В определении качества ее важна совокупность таких индивидуальных оценок, она так и называется — потребительское мнение. Чаще всего о нем судят по тому, какие продукты покупаются охотнее. Но для обычного человека, создающего свое мнение о продукте, большое значение имеет и то, к какой пище он привык и как ее обычно ест. В советской специальной литературе описан, например, случай, когда люди отказывались от зернистой икры только потому, что она была не черной, а зеленой (икру специельно подкрасили). А когда дегустационной группе из американских летчиков — офицеров ВВС, связанных с космонавтикой, — одну и ту же пищу сначала давали пробовать, выдавливая прямо в рот из тубы, а потом позволяли есть ложкой с терелки, то взятая ложкой казалась им намного вкуснее. Подобная неточная оценка
V может быть вызвана самыми разными причинами, в частности и физиологическими. Мы ведь не станем серьезно прислушиваться к суждению о музыке человека, которому «слон на ухо наступил». И дегустатором, дающим оценку пище, может быть не каждый... Про «цветовую слепоту», или дальтонизм (когда не могут отличить красное от зеленого), слышали, вероятно, многие. Но далеко не всем известно, что существует и «обонятельная слепота», или анос- мия. Некоторые запахи аносмики вообще не воспринимают, например довольно резкий горькоминдальный запах синильной кислоты. Многие люди в какой-то степени страдают и вкусовым дальтонизмом: если такому человеку дать попробовать разбавленные растворы сахара или соли, то он не сможет правильно уловить и определить вкус раствора — сладкий он или соленый, и поэтому в дегустаторы явно не годится. По аналогии со зрительной и музыкальной памятью можно говорить об осязательной и вкусовой памяти и, конечно же, о памяти на запахи. Обыкновенный человек способен различать примерно 2000 запахов, а специалист-парфюмер — около 10 000. Дегустатор, оценивающий пищу, должен обладать хорошей памятью всех органов чувств и развивать ее постоянной тренировкой. Восприимчивость органов чувств сильно зависит от возраста. Как правило, все реакции достигают естественного максимума к 20 годам. В этом возрасте человек лучше всего видит, слышит, чувствует. Но нередко молодые люди еще не умеют правильно оценить и выразить словами свое восприятие запаха и вкуса. С годами способность к восприятию ослабевает. Но бывают случаи, когда при правильном образе жизни восприимчивость органов чувств сохраняется надолго. А у людей, которые к тому же тренируют свое восприятие, иногда развиваются исключительная острота вкуса, обоняния и осязания, не ослабевающая до глубокой старости. Способность к восприятию зависит и от других причин. Например, у женщин обоняние лучше, чем у мужчин. Кстати, курение ослабляет его довольно сильно; притупляет оно и вкусовую чувствительность, причем по-разному: курильщик хорошо ощущает вкус соленого, в гораздо меньшей степени вкус горького и обнаруживает почти вдвое худшую способность оценить сладости. Все это приводит к тому, что различия между возможностями органов чувств у разных людей очень велики. Сравните, например, цифры индивидуальных и средних порогов восприятия вкуса, взятые из книги Д. Е. Тильгнера «Органолептический анализ пищевых продуктов». Вкус Вещество о К * J oi о ъ ш 1- X нчес нны §2 *Й Пороговая концентрация t°/ \ \ /о) к ьна мал X X 2 няя в* о. Сладкий Сахароза 73 0,05 0,4 <**•*» ХЛОн^ийЙ 98 0,15 0,2 Кислый Винная кислотй 73 0,008 0,015 Горький Кофеии 70 0,0036 0,0045 Дегустаторы должны обладать определенной минимальной чувствительностью восприятия вкуса, запаха и цвета, так называемым сенсорным минимумом. КТО МОЖЕТ БЫТЬ ДЕГУСТАТОРОМ В один из рабочих дней в кабинка* дегустаторов ВНИИЖ выставили не образцы продуктов, а маленькие стеклянные стаканчики, в которых совершенно одинаково отсвечивали бесцветные жидкости. В этот день должна была состояться не обычная дегустация, а нечто вроде экзаменов на дегустатора. Предстояло определить, кто из отобранных кандидатов (двадцати одного человека) способен выполнять органолептический анализ. Перед испытаниями были приготовлены разбавленные водные растворы сахарозы, хлористого натрия, винной кислоты и кофеина, обладающие соответственно четырьмя основными вкусами: сладким, соленым, кислым и горьким. Для пробы на вкусовой дальтонизм испытуемым предлагали растворы разных концентраций, например, от 0,80 г/л сахарозы до 0,040 г/л кофеина. Каждый получил по девять стаканчиков с этими 121
растворами. 18 кандидатов правильно назвали вкус всех образцов; трое допустили по четыре или пять ошибок, а' по условиям конкурса разрешалось сделать не более двух. И сразу стало ясно, что трое испытуемых дегустаторами быть не могут, потому что страдают вкусовым дальтонизмом. Следующим испытанием было определение индивидуального порога вкусовой чувствительности. Каждому дали пробовать не- сколько^растворов с возрастающей концентрацией вещества, то есть сначала дистиллированную воду, потом 0,1 %-ный раствор сахарозы, затем 0,2%-ный и так далее до 0,5%-ного. Пороговой считалась та минимальная концентрация вещества, которую экзаменуемый правильно определял при условии, что последующие растворы он тоже называл верно. Необходимый для дегустаторов минимум по этому тесту — 0,2% сахарозы в воде, 0,18%-ный раствор соли, 0,01 %-ный винной кислоты и 0,0038%-ный кофеина. (Проверьте свою чувствительность хотя бы к сладкому — можете ли вы рассчитывать на место дегустатора?) Пятеро испытуемых оказались невосприимчивыми к такой концентрации сахарозы, четверо не ощутили пороговое количество соли, двое не уловили «кислый порог», трое — горький. Затем следовало определение порога вкусовой разницы: то есть устанавливали, какую минимальную разницу улавливают испытуемые между двумя высокими концентрациями вещества. Растворы разных вкусов готовились в двух концентрациях: А и Б (например, 0,2%-ный и 0,25%-ный раствор соли). Их зашифровывали в семь «троек», то есть перед экзаменуемым ставили 21 стакан, все они группировались по три; первая тройка состояла из одного стакана с раствором А, во втором был раствор Б, и в третьем тоже А. Затем следовали комбинации ААБ, ББА, БАБ и так далее. Экзаменуемый должен был установить, какие два образца из трех обладают одинаковой интенсивностью вкуса и насколько вкус третьего слабее или сильнее остальных. Благополучно прошедшим испытания считался тот, кто опознал правильно не менее пяти «троек». 17 испытуемых сделали по две ошибки, а четверо — больше, они провалились на экзамене. И наконец, чтобы выяснить, какова способность кандидатов в дегустаторы различать запахи, за неделю до экзаменов было смоделировано девять ароматов, из тех, что встречаются в масложировой промышленности. Всю эту неделю кандидатов приучали к модельным образцам. И вот в день экзамена им предложили определить запахи образцов. Выдержавшим испытание считался тот, кто правильно установил не менее семи запахов; это удалось сделать 19 человекам. (Более подробное описание испытаний приведено в статье И. В. Михайловой и В. С. Федотова «Органолептический анализ продуктов» — журнал «Масложировая промышленность», № 5 за 1974 г.) Так во Всесоюзном научно-исследовательском институте жиров была создана авторитетная дегустационная комиссия из 17 человек. Четверо экзамены не выдержали. Кстати, в институте впервые составляли комиссию на столь строгой научной основе, поэтому теперь там могут вполне аргументированно ответить на вопрос «А судьи кто?» Н. ТРЕЙГЕР, Всесоюзный научно-исследовательский институт жиров НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ РАСТЕНИЯ ПОГЛОЩАЮТ ТОЛУОЛ Зеленые растения очищают атмосферу не только от углекислого газа: они могут поглощать и химические загрязнения, в том числе аро- 122 м этические углеводороды. Исследования, проведенные в Институте биохимии растении АН Грузинской ССР, показали, что и корни, и листья различных растении способны поглощать и усваивать толуол, расщепляя его ароматическое кольцо и включая образующиеся продукты в общий обмен веществ. Особая склонность к толуолу обнаружена у лоха узколистного и клена полевого: они поглощают из ноздуха миллиграммы толуола в сутки на килограмм сырого веса листьев.
Клетка, рожденная свободной Я с большим интересом прочитал статью кандидата медицинских наук И. 3. За- рецкого «Онкоген, который передается по наследству», опубликованную в девятом номере журнала за 1974 г. О том, что найден «онкоген», я уже и раньше слышал и читал. Но вот с чем я не согласен.. Автор статьи и другие исследователи счи- тают) кто онкоген — это «чужая ДНК», попавшая в состав клеточного генома многие миллионы лет назад. В статье проводится мысль, что когда-то, миллионы лет назад, все организмы заразились вирусом рака, включившим свою информацию в геном клетки. Давайте попробуем разобраться в этом вопросе с другой стороны. Что такое раковая клетка? С точки зрения многоклеточного организма — это страшная аномалия, приводящая к гибели, распаду организма. А с «точки зрения» отдельной клетки? Как пишет И 3. Зарецкий, для самой клетки перерождение в раковую вовсе не трагедия. Напротив, трансформация делает клетку бессмертной! Известно, что нормальные клетки способны расти и размножаться в искусственных условиях в течение всего лишь нескольких поколений, затем они погибают. Злокачественная же клетка может существовать в культуре тканей неограниченно долго. Что это значит? Это значит, что раковая клетка не что иное, как специализированная клетка многоклеточного организма, превратившаяся в самостоятельный одноклеточный организм. Известно, что любая клетка многоклеточного организма обладает тем же набором хромосом, что и две первичные половые клетки, давшие начало жизни организма. Но в каждой специализированной клетке реализуется только часть наследственной генетической информации; другая, большая часть репрессирована. А как возникли многоклеточные организмы? Они возникли из одноклеточных, для их возникновения необходимо было прежде всего репрессировать многие гены, характерные для одноклеточных. Миллионы лет назад была репрессирована наследственная информация, свойствен-^ ная одноклеточному организму и ненужная многоклеточному. Стремление каждой отдельной клетки быть самостоятельным организмом было крепко заперто на замок. Но соответствующие гены — репрессированные гены одноклеточного организма — сохранились в наследственной информации высших многоклеточных. Это не «чужая ДНК», это «ДНК- аппендикс», оставшийся нам от одноклеточных. Это и есть онкоген. Таким образом, в любой клетке нашего организма заложено стремление стать самостоятельным одноклеточным организмом, заложено стремление к свободе, независимости и бессмертию. Вырвавшись из- под контроля организма, свободная клетка размно-' жается гораздо быстрее, чем специфические клет- ки-«рабыни», и, кроме того, в виде онковирусов посылает другим клеткам необходимую информацию, чтобы они тоже стали самостоятельными. Как же нам найти путь, чтобы преодолеть этот неожиданный анархический бунт клеток, приводящий к гибели человека? Может быть, следует более внимательно присмотреться к нашим самым младшим братьям — простейшим многоклеточным. Они первые сумели репрессировать онкоген — стремление к независимости, поэтому они не болеют раком. Может быть, именно в простейших многоклеточных можно найти тот механизм, который не позволяет клеткам бунтовать, превращаясь в одноклеточные организмы. Профессор, доктор химических наук В. А. КУХТИН ПОПРАВКИ В январском номере «Химии и жизни» за этот год, на стр. 67 мирабилит ошибочно назван магниевой солью. На самом деле это десяти- водный сульфат натрия. В прошлом номере «Химии и жизни» (стр. 106, правая колонка, первый абзац) вместо слов «Знак' в виде круга» и «Тот же круг» следует читать «Знак в виде треугольника» п «Тот же треугольник». 123
Полезны** тов£1Ы Чем чистим стекла по весне В апреле очень многие жители средней полосы выполняют ■ меру приятную процедуру послезимнего мытья оконных стекол. Корреспондент «Химии и жизни» обратился к специалистам Всесоюзного производственного объединения «Союзбытхим» с просьбой рассказать о препаратах, облегчающих это дело. Рассказывает старший инженер объединения Р. Н. ЩЕРБАКОВА. Время, когда основным средством для мытья стекол была взвесь мела в воде, давно прошло. Предприятия бытовой химии выпускают несколько стеклоочистителей, в равной степени пригодных и для мытья оконных стекол, и для чистки зеркал, хрусталя, фарфора, фаянса, кафельных плиток. Выпускают стеклоочистители двух видов — готовые к употреблению и концентраты, которые перед употреблением нужно разбавить водой примерно в пять раз. К первым относятся жидкости «Нитхинол» и «Фаноль». Порошок «Эврика» и жидкие концентраты «Бло», «Быстрый», «Свет» и «Миг» требуют растворения в воде. Все перечисленные стеклоочистители не оставляют разводов на стекле, не раздражают рук и облегчают мытье стекла в следующий раз. Работа с ними требует минимальных усилий. В состав этих средств в разных пропорциях входят поверхностно-активное вещество синтанол, углекислый аммоний, растворители (спирт, ацетон, вода) и немного красителя, как правило, голубого. Голубоватый оттенок тончайшей пленки, остающейся после обработки, как бы подчеркивает чистоту вымытого стекла. В наибольшей степени ускоряет и упрощает мытье стекол препарат «Секунда» в аэрозольной упаковке. Тонкий слой пены наносится на стекло с расстояния 10—15 сантиметров, и тут же стекло нужно протереть чистой тряпкой. Затем чистой сухой тканью наводят блеск. Пена помогает быстрее и легче снять со стекла пыль, гарь, следы органических веществ. В состав аэрозольных стеклоочистителей входят поверхностно-активное вещество и фреон. Своевременное и правильное применение любого из перечисленных препаратов поможет вам содержать стекло в чистоте. Все они выпускаются промышленностью в достаточном количестве. А вот для очистки стекол автомобиля лучше пользоваться стеклоомывающей жидкостью «НИИСС-4», разработанной специально для автомобилистов.
Консультации ЧТО, КРОМЕ ЛЕКАРСТВА, БХОДИТ В СОСТАВ ТАБЛЕТОК Говорят, что кроме лекарства ■ состав таблеток входят еще какие-то вещества. Так ли это! Зачем они нужны! В. Кригер, Москва Да, при изготовлении таблеток к лекарству приходится добавлять и другие, нелечебные компоненты. Таких добавок известно довольно много. Упомянем некоторые из них. Часть добавок именуют разбавителями, но это вовсе не жидкости. В роли разбавителей обычно выступают свекловичный или молочный сахар, глюкоза, иногда маннит, сорбит, гидрокарбонат натрия, ксилит, декстроза. С помощью этих веществ удается придать приемлемую массу таблеткам, которые содержат очень маленькие дозы — сотые и тысячные доли грамма — сильнодействующих препаратов. Многие таблетки при приеме внутрь рекомендуется сначала размельчить и только потом принимать. Но обычно подобными ре-» комендациями люди почему-то пренебрегают. Фармацевтам пришлось учесть это обстоятельство и ввести в таблетки разрыхлители, которые разрушают таблетку в воде или желудочном соке. Разрыхлителями служат, например, винная кислота с гидрокарбонатом натрия или лимонная кислота с карбонатом кальция. Образующийся при их взаимодействии углекислый газ разрывает спрессованное лекарство. В таблетки нередко вводят крахмал. Он делает порошок лекарства более сыпучим— из такой массы в процессе изготовления удается получать таблетки без изъянов. Кроме того, крахмал придает им блеск. А крахмальный клейстер (или сахарный сироп, желатин) делает таблетки более прочными. Добавляют к таблеткам и красители для того, чтобы отметить принадлежность лекарства к той или иной группе веществ,1 например к витаминам или сильнодействующим препаратам. Кстати, яркая окраска лекарственных таблеток, а иногда и необычная форма таят в себе опасность — они привлекают внимание детей. Поэтому напоминаем: что бы ни содержали лекарства, какими бы безобидными они вам ни казались, держите их подальше от любопытных и всевидящих детских глаз. ЧЕМ АЦИДОФИЛИН ОТЛИЧАЕТСЯ ОТ КЕФИРА Расскажите, пожалуйста, чем ацидофилин отличается от ясем известного кефира. А. Лабренцев, Ленинград Один молочнокислый продукт отличается от другого составом и свойствами прежде всего потому, что для приготовления продуктов берутся разные культуры микроорганизмов или проще — разные закваски. Для приготовления кефира в молоко вносят кефирные «грибки». Это сложная смесь из культур молочнокислого стрептококка, молочнокислой палочки и молочных дрожжей. Особое своеобразие напитку придают дрожжи, которые сбраживают лактозу и образуют углекислый газ и немного этилового спирта. Ацидофилин готовят, добавляя в молоко те же кефирные «грибки», а также культуры молочнокислого стрептококка и ацидофильной палочки (в равных количествах все три компонента). От кефира этот напиток отличается, во-первых, тем, что в нем есть ацидофильная палочка. А во-вторых, поскольку количества микроорганизмов в ацидофилиновой закваске несколько иные, нежели в кефирной, то другим получается и соотношение продуктов брожения, например в ацидофилине меньше углекислого газа и этилового спирта. Присутствие ацидофильной палочки не только придает напитку характерный привкус, но и определяет его специфическое действие: этот вид микроорганизмов хорошо приживается в кишечнике и подавляет возникающие там гнилостные процессы. Поэтому ацидофилин часто используют в лечебном и детском питании. АНАЛИЗ НА САХАР И АЦЕТОН — В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ Я слышала, что есть какой- то набор реактивов, с помощью которого больной диабетом может сам сделать анализ на сахар. Это было бы очень удобно, так как не всегда удается регулярно ходить ■ поликлинику. Л. Соколова, Московская обл. Действительно в продаже бывает «Набор для экспресс-анализа сахара в моче». Маленькая картонная коробка содержит все необходимое для работы: две склянки с реактивами, пластмассовую ложечку, пипетку с делениями, пробирку и цветную шкалу, а также инструкцию. Сам по себе анализ очень прост и занимает всего несколько минут. Сначала ложечкой берут четы- 125
ре гранулы реактива А и помещают их в пробирку (это едкая щелочь, будьте с ней осторожны!), затем с помощью градуированной пипетки туда же наливают 0,5 мл исследуемой мочи и 0,5 мл воды. Пробирку несколько раз осторожно встряхивают, чтобы гранулы растворялись быстрее, а затем в нее бросают таблетку реактива Б. Сейчас же начинается бурная реакция: содержимое пробирки вскипает, меняется в цвете. Через несколько минут, когда реакция закончится, цвет жидкости в пробирке сравнивают со шкалой. Если жидкость синяя — все в порядке, сахара нет; если зеленая, то сахар есть, но его немного — около 0,5 %. При более высоком содержании сахара жидкость приобретает окраску от зеленовато-желтой до коричневой. В продаже бывает еще один набор реактивов, который предназначен для больных с тяжелой формой диабета: «Набор для экспресс-анализа ацетона в моче». Его содержимое: баночка с таблетками, пипетка, фильтровальная бумага и шкала-инструкция. На фильтровальную бумагу кладут таблетку, затем на нее из пипетки капают две капли анализируемой мочи. Через две минуты сравнивают цвет таблетки со шкалой. Если окраска таблетки не изменилась, ацетона нет: если же она стала фиолетовой, ацетон есть: чем интенсивнее окраска, тем больше ацетона. Конечно, такие анализы не могут полностью заменить лаСораторного исследования в поликлинике; но они дают возможность своевременно заметить нежелательные изменения, а значит, и во-время обратиться к врачу. Оба набора выпускает рижский завод «Реагент»; продаются они в магазинах химических реактивов. ЗНАЧКИ НА СТЕКЛЕ На стеклянной посуде для химических лабораторий часто можно увидеть значки: матовые кружки, а вокруг буквы: 9QO ХУ-1 Не могли бы вы сообщить, что они обозначают! С. Юденич, Керчь Значки на химической посуде расшифровываются просто. Монограмма или же буквы над матовым кружочком — это товарный знак завода, где посуду изготовляют; а буквы ТУ, Т, ХУ-1 обозначают сорт стекла, из которого сделана колба или химический стакан: ТУ — термически устойчивое, Т — термостойкое, ХУ-1 — химически устойчивое стекло I класса. Термическую стойкость стекла определяют следующим образом: сначала его погружают в разогретое цилиндровое масло, а затем вынимают и тут же опускают в воду комнатной температуры B0е С). Максимальная разность температур, которую стекло выдерживает, не разрушаясь, и есть его термическая устойчивость. Например, согласно ГОСТ, для стекла мерки ХУ-1 эта величина должна быть не менее 80°С, для ТУ и Т—не менее 1^0°С. Химическая устойчивость измеряется числом миллиграммов, которое теряет стекло (с поверхности 100 см2) при кипячении его в течение трех часов в растворе щелочи или кислоты и в течение пяти часов в дистиллированной воде. Например, стекло ХУ-1 в щелочи должно потерять не более 60 мг, в кислоте — 0,5 мг, а в воде — 2,0 мг. А что означает матовый кружок на стекле, вокруг которого группируются цифры и буквы? Ничего. Делают его на колбах (чаще плоскодонных) и на ~( стаканах для того, чтобы на стекле можно было сделать надпись простым карандашом. У химиков существует правило: не оставлять в посуде растворы, не обозначив на ней название того, что в посуде находится. Как говорится, на память надейся, а сам... Конечно, когда в банку помещают реактив, который собираются в ней долго хранить, то название реактива пишут на этикетке, а затем ее приклеивают на банку. Если же приготовленный раствор должен оставаться в колбе только несколько часов, то писать этикетки и приклеивать их на колбы не очень удобно, особенно если колб с растворами много. Можно, конечно, сделать надпись и специальным карандашом для стекла, но такие надписи потом нелегко удалить. На матовом кружке обычно простым карандашом ставят номер колбы, а в рабочем журнале записывают, что в колбе №... находится такой-то раствор. Когда же посуду моют, карандашные номера легко смываются. ЧТО ТАКОЕ ХРОМИН Я слышал, что в гальванотехнике сейчас применяют препарат «хроммн». Что он собой представляет и для чего применяется! Е. Кривошеее, Калуга Читатель Е. Кривошеев совершенно прав, хромин в гальванотехнике применяют. Этот препарат представляет собой смесь фторированных сульфокислот — поверхностно-активных со- "* единений. Чтобы понять, для чего нужен хромин, придется несколько слов 126
сказать о самом процессе хромирования. Применять электрическое хромирование начали с 1922 года. И с наждым годом оно приобретает все большее значение. Сейчас к этому процессу обращаются, ногда нужно защитить от норрозии и механического износа детали машин, приборов и бытовые изделия, а также при изготовлении декоративных элементов. Хромированными деталями щеголяют автомобили, корабли, самолеты, а также домашние холодильники и другая кухонная техника. Но нанесение хрома электролитическим путем считается вредным производством, потому что выделяющиеся в электролитических ваннах водород и кислород уносят с собой в атмосферу цеха капельки ядовитой хромовой кислоты (количество уносимой кислоты достигает 30%)- Частично уменьшить загрязнение воздуха удается с помощью пластмассовых поплавков — полиэтиленовых шариков или гранул объемом 4—5 см3. Они плавают на поверхности электролита, уменьшая зеркало испарения. Загрузке и выгрузке деталей шарики не мешают. Но подобная защита явно недостаточна. И вот оказалось, что небольшая добавка хромина куда более эффективна. Введенный в электролит препарат значительно снижает поверхностное натяжение растворов, что сразу же резко уменьшает количество хромовой кислоты, попадающей в атмосферу. Снижаются и потери кислоты при выгрузке деталей. Хромин выпускают заводы органического синтеза. Изготовляют его в виде таблеток. Стоимость препарата пока, правда, довольно высока — около 40 рублей за килограмм, но вводят его в электролит в очень небольших ноли- чествах B—3 г на литр). И служить он может довольно долго. Сейчас новый препарат широко применяют, например, на Московском автомобильном заводе имени Лихачева. Нововведение значительно улучшило условия труда. ПОПУГАЙ В КВАРТИРЕ Недавно мне подарили попугая, который называется нимфа или карелла. Очень красивый и хороший попугай, но я совсем не знаю, как за ним ухаживать. Очень прошу рассказать об этом попугае. В. Т. Артеменко, Сочи Нимфа или карелла — небольшой, с дрозда, попугай из Австралии. Там он живет стаями. Самец очень красив, хохолок придает ему задорный вид. Менее чувствителен к низким температурам, чем многие другие виды попугаев. Хорошо переносит неволю. Выучивает отдельные слова и даже мелодии. Однако голос у него громкий, однообразный и надоедливый. Хорошо уживается с другими мелкими видами попугаев, например с волнистым. Лучше всего держать пару, самца и самку. В одиночку попугай будет скучать... Ученого попугая переносят на руке, а отлавливают мягким сачком: брать и ловить его руками не следует. В квартире попугая держат в прямоугольной клетке не менее 70X60X50 см, с высокими бортиками, чтобы попугай не разбрасывал на пол пищу и песок. Материалом для клетки служат крепкие породы дерева* (дуб, бук) или стальные прутки. Кормушку и поилку надо мыть каждый день горячей водой. Клетку надо чистить тоже ежедневно и время от времени дезинфицировать трехпроцентным раствором формалина. (Клетку опускают В раствор на три часа, потом промывают кипятком и тщательно просушивают.) На дно клетки насыпают хорошо промытый речной песок с золой, в соотношении 5:2. В клетке укрепляют жердочки из твердых пород дерева, толщиной не менее одного-полутора сантиметров. Кору с жердочек не снимают: это сделает сам попугай. Кормушку и поилку подвешивают к стенке клетки. Баночку с минеральным кормом (мел, яичная скорлупа, древесный уголь) ставят на дно клетки. Многие попугаи любят купаться. Для них в клетку ставят ванночку с водой комнатной температуры. Клетку надо укрепить на уровне роста человека, в светлой части комнаты, но так, чтобы не было сквозняка. Попугай легко может простудиться. Кормят попугаев по утрам. Основа корма — зерновая смесь: 50% проса с добавкой овса, овсяной крупы, пшеницы. Жирный корм: конопля, подсолнухи, кусочки орехов — не должен составлять более 10%. Полезны семена, салата, одуванчика, подорожника. Метелки риса, овса и проса в стадии молочно-воско- вой спелости служат лакомством. Три раза в неделю можно давать кашу, вареные крутые яйца, свежий творог. Изредка — овощи, фрукты, зелень (проросший овес или пшеницу, листья традесканции и т. п.). Полезны попугаю свежие и сушеные ягоды рябины и смородины. Поваренную соль в чистом виде давать нельзя, она может вызвать отравление. Кашу следует варить в слабоподсоленной воде, давать без масла. Раз в неделю в кашу добавляют рыбий жир @,5 грамма рыбьего жира на сто граммов каши). 127
Т. НОВИКОВОЙ, Полтава: Колхамин и колхицин — раз- ные алкалоиды, хотя и тот и другой извлекают из безвременника. А. С. ИВАНОВУ, Московская обл.: Пальмовое масло и кокосовое масло — одно и то же; это ценное техническое сырье, его годовое производство превышает 2.5 миллиона тонн. А. КЛЕНОВУ, Львов: Базальтовые волокна существуют, более того, в Киеве есть даже Научно-исследовательская лаборатория базальтовых волокон. Н. В. МАЙОРОВОЙ, Рубцовск: Статья о чеканке напеча-. тана в М 7 «Химии и жизни» за 1973 г. Г. А. МАКСИМОВОЙ, Ленинград: Ставить знаки пробы на изделия из драгоценных металлов имеет право только одна организация — Государственная инспекция пробирного надзора. М. ПОТАПОВОЙ, Новгород: Ягоды крушины в пищу не употребляют, а в медицине их применяют как слабительное; из ягод делают также желтую краску. Л. ОСТАПЕЦ, Азов: «Китайская капуста» никакого отношения к капусте не имеет, это просто кефирные грибки. Н. В. РОМАНЕНКО, Киев: Без совета врача не стоит лечиться даже безобидными веществами. Г. Л. ДЕДИКУ, Южно-Сахалинск: Автор статьи пр:) муравьев перерыл по нашей просьбе гору научной и научно-популярной литературы и не нашел ничего о «муравьином масле», которое упоминает Н. С. Соколов-Микитов; может быть, это авторская вольность? Н. Г., Казань: Рады бы помочь, но только откуда нам знать, что за мошки поселились в вашей квартире? Редакционная коллегия: И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, К М. Жаворонков, Л. А. Костандов. Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. К Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, A. Д. Иорданский, О. И. Коломийцева, О. М. Либкин, B. С. Любаров (главный художник), Э. И. Михлин (зав. производством), Д. К Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), В. К. Черникова Номер оформили художники: Ю. А. Ващенко, А. Я. Гладыше в, М. М. Златковский, Е. В. Ратмирова, Е. П. Суматохин АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москва, Ленинский проспект, 61. Телефоны для справок: 135-90-20 н 135-52-29 Корректоры Г. Н. Нелидова, Е. И. Сорокин* Т-03052. Сдаио в набор 13/1 1975 г. Подписано к печати 25/11 1975 г. Бум. л. 4. Усл. печ. л. 10,4. Уч.-изд. л. 12,3. Бумага 7OXlO0'/i« Тираж 250 000 экз. Цеиа 40 коп. Заказ 84 Чеховский полиграфический комбинат Союзполнграфпрома при Государственном комитете Совета Мим и строе СССР по делам издательств, полиграфии и- книжной торговли, г. Чехов Московской области (£,■ Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1975 г. 128
-ч f I I Почему у кальмаров дырявые глаза? Эволюция подарила кальмарам самые лучшие в море глаза. С такими глазами не стыдно было бы появиться и на суше: у кальмаров, словно у зайцев или коров, есть роговица и радужина, хрусталик, стекловидное тело и сетчатка. В глазах кальмаров есть и то, чего на суше не встретишь — дырка. Корове и не снились глаза размером с тарелку. А у кальмаров рода Architenthii бывают глазищи в 40 сантиметров диаметром. Говорят, что от таких глаз невозможно оторвать взгляд. Увы, кальмарам некоторых видов эволюция испортила физиономию: левое око в несколько раз больше правого. Однако это уродство целенаправленное — на глубине кальмар смотрит миниатюрным глазом, здоровенным же пользуется в верхних слоях воды. А дырка в глазу и вовсе не уродство — от дырки кальмары тоже извлекают пользу: когда ныряешь на жуткую глубину, вода, свободно циркулирующая через отверстие в роговице, выравнивает давление внутри глаза и снаружи. Поэтому-то сложный и громоздкий орган зрения остается в целости-сохранности. В страшных сказках и скучных палеонтологических трудах встречаются трехглазые чудища. Действительность бывает краше сказок — всех монстров кальмары заткнули за пояс: глаз у них не счесть. Кроме глаз с отверстиями, есть еще и потайные очи, их не видно, они спрятаны внутри (!) мозга. Как ни верти, так называемые пароль-факторные пузырьки в мозгу кальмаров представляют собой не что иное, как активно функционирующие крошечные органы зрения. Пока никому в точности неизвестно, зачем кальмару смотреть на свои мозги и что он там видит.
Зачем химику нос В старину химики, исследуя вещества, широко пользовались органолептическими методами анализа. Каждое новое соединение они непременно нюхали, щупали, пробовали на вкус и затем подробно описывали свои впечатления. Более того, известно, что некоторые ученые прошлого были способны по запаху распознавать некоторые особенности структуры молекул: например, отличать спирты от аминов, альдегиды от кетонов, насыщенные соединения от ненасыщенных, циклические от нециклических и даже приблизительно оценивать молекулярный вес вещества. Сейчас, с развитием физических методов исследования, химики стали меньше доверять своим органам чувств. А зря. Как сообщает апрельский номер журнала "Тор & Tail", специальные психофизиологические тесты показали, что возможности органов чувств человека расчрыты еще не до конца. Оказалось, что после специальной тренировки, техника которой пока еще держится в секрете, с помощью обоняния можно распознавать не только отдельные группировки атомов, но и целые структурные фрагменты. В частности, нескольким наиболее способным химикам-снифферам (так называют авторы работы тренированных нюхальщиков), вооруженным лишь простейшим лабораторным оборудованием — примерно таким, каким располагали химики конца прошлого века, — удалось всего за два месяца расшифровать структуру алкалоида, выделенного из экзотического африканского растения Cucumis vulgaris, в то время как обычные химики в лаборатории, оборудованной по последнему слову техники, потратили на ту же работу полгода. Авторы полагают, что после усовершенствования системы тренировки снифферы сумеют распознавать по запаху даже изотопы отдельных элементов. М. Н. С. Издательство « Наука» Цена 40 кол. Индекс 710H