Теги: журнал природа  

Год: 1943

Текст
                    ПРИРОДА
ПОПУЛЯРНЕЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ
Ж*У*Р*Н^А * Л
ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАуК СССР
( о
ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИЯ НАУК СССР

ПРИРОДА ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕСКИЙ Ж*У*Р*Н*А*Л ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НлуК СССР № 4 ГОД ИЗДАНИЯ ТРИДЦАТЬ ВТОРОЙ 1943 СОДЕРЖАНИЕ Стр. В. П. Щеглов. Определение точ- ного времени................. 3 Д-р хим. н. В. П. Борзаковский. Химические реакции в твёр- дом состоянии................12 Член-корр. АН СССР И. Е. Тамм. Новые перспективы в физике сверхбыстрых частиц .... 24 Акад. Л. И. Прасолов. Современ- ные задачи почвоведения . . 36 Проф. Л. И. Савич-Любицкая. Применение сфагнового (тор- фяного) мха в медицине . . 41 Природные ресурсы СССР Акад. В. А. Обручев. Вероятные запасы золота в россыпях и отвалах приисков...........51 Новости науки Астрономия. Глазомерное определе- ние времени по звёздам ..... 59 Физика. Современная рентгеноскопиче- ская техника................. 60 Химия. Полииодиды щелочных метал- лов ......................... 65 География. Коралловые рифы высо- ких широт.......... 65 Биохимия. Образование тироксина щитовидной железой........... 66 Микробиология. Ядро у бактерий 67 Медицина. Сульфидин. — Иммуниза- ция людей скарлатинным токсином . 67 Ботаника. Биохимические обличия ви- дов в пределах полиплоидной серии 70 CONTENTS Page V. Р. Shcheglov. Accurate Time'1 Measuring......................... 3 Dr. V. P. Barzakovsky. Chemical Reactions in Solid State ... 12 /. E. Tamm, Corresponding Mem- ber of the Academy. New Out- looks of the Physics of Ultra- rapid Particles ..................24 L. I. Prasolov, Member of the Aca- demy. Modern Problems of Soil-science .....................36 Prof. L. I. Savicz-Lubizkaja. Appli- cation of Sphagnum in Medici- ne ...............................41 Natural Resources of the USSR W. A. Obruchev, Member of the Academy. Probable Accumula- tion of Gold in Placers and Re- fuses of Gold-diggings .... 51 Science News Astronomy. Time Determination from the Position of Stars by unaided Eye . 59 Physics. Modern Technique of x-Ray Examination.......................60 Chemistry. Polyiodides of Alkaline Metals.......................... 65 Geography. Coral Reefs of High Lati- tudes..............................65 Biochemistry. Tyroxln Production by the Pituitary Gland in vitro..... 66 Microbiology. Nucleus of Bacteria. . 67 Medicine. Sulphidlne. — Immunization of Man to the loxins of Scarlet Fever. 67 Botany. Biochemical Distinctions Bet- ween Species Within a Polyploid Se- ries ............................ 70
Зоология. Находка глубоководной цыбы — алепизавра у берегов Кам- чатки ............70 Паразитология. Вредная черепашка в Узбекистане ........ 72 Жизнь институтов и лабораторий Z?. IJ, Щеглов, Ташкентская астрономиче- ская обсерватория............... 76 Научные съезды и конференции М. И. Радовский. О работе юбилейной ко- миссии по проведению празднования 300-летия со дня рождения Исаака Ньютона............................ 82 Юбилеи и даты Проф. С. А. Погодин. Памяти Н. А. Мен- шуткпна (1842—1942)............. 84 Varia 87 Критика и библиография 91 Zoology, finding of an Abyssal Fish Alepisaurus Near the Coasts of Kam- chatka ............... 70 Parasitology. Eurygaster integriceps in the Uzbekistan ........... 72 Life of Institutes and Laboratories V. P. Shcheglov. The Astronomical Obser- vatory at Tashkent.............. 76 Scientific Congresses and Meetings M. I. Radowsky. On the Activities of the Jsaak Newton Commitee on the Occa- sion of his 300 th anniversary .... 82 Jubilees and Dates Prof. S. A. Pogodin. Memorial of N A. Menshutkin (1842—1942)............... 84 Varia 87 Book Reviews and Bibliography 91 Председатель редакционной коллегии академик С. И. Вавилов.- Ответственный редактор проф. В. П. Савич.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТОЧНОГО ВРЕМЕНИ В. П. ЩЕГЛОВ Важность проблемы определения времени трудно переоценить. Ритм всей нашей жизни: научной, техни- ческой, общественной, культурной, регулируется временем, и можно себе вообразить, что получилось бы с со- временным человеческим обществом, если бы оно вдруг потеряло представ- ление об измерении времени. Знание точного времени бесспорно являлось огромным двигателем прогресса. Об- щеизвестно, что искусство опреде- ления его способствовало развитию мореходства, открытию новых земель и их географическому изучению. Оп- ределение точного времени сопут- ствовало великим экспедициям Колум- ба и Магеллана, Ляперуза и Крузен- штерна, Пири и Нансена, Берда и Амудсена, Чкалова и Громова, Шми- дта и Папанина. Можно утверждать, что успех этих экспедиций в значи- тельной мере обязан применявшимся в них астрономическим методам ориентировки, основанным на знании точного времени. Огромное значение имеет точное время в военном деле. Не говоря уже о том, что одновременность действий отдельных войсковых сое- динений часто решает успех опера- ций, точное время необходимо для создания стратегических карт, для ориентировки на суше, на море, в воздухе и т. д. Но прежде чем говорить об оп- ределении точного времени, надо сначала установить, что мы понимаем под этим термином. Совершенно оче- видно, что понятие точного времени является относительным. В зависи- мости от проблем, к которым это понятие приложимо, оно имеет раз- личный смысл. Современные космо- гонисты всё ещё спорят о „длинной" или „короткой" шкале возраста Га- лактики, т. е. о том, прошло ли с её образования как звёздной системы несколько биллионов (1012) или же „лишь" несколько миллиардов лет. Но уже геологи утверждают, что они достаточно точно могут опоеделить возраст коры земли в пределах от 3 до 2 миллиардов лет. Следовательно, здесь понятие точного времени ук- ладывается в один миллиард лет. Действительно, радиоактивный метод дал им в руки средство с большой точностью определять возраст различ- ных геологических эпох. Именно эта точность порядка 20% возраста са- мой эпохи. Принимая во внимание, что последний равняется сотням мил- лионов лет, мы приходим к характе- ристике точного времени с геологи- ческой точки зрения, эта точность выражается величиной в десятки миллионов лет. Однако, в сравнении с космогонистами, геологи в поня- тиях точного времени стоят неизме- римо выше. Следующими по точно- сти потребителями времени являются археологи. Их утверждения звучат достоверностью, когда они говорят, что данная находка относится к тако- му-то веку. Сто лет в точности опреде- ления времени — огромный прогресс по сравнению с геологами. Историки очень часто довольствуются годом и только в наиболее близких к нам событиях стремятся установить дату этих событий более точно. Потребности общественной жиз- ни, транспорта, связи и так далее удовлетворяются знанием времени до минуты. Значительно' более высокие требования предъявляют к точности времени картографы и геодезисты. При определении географических координат астрономическими мето- дами необходимо знать время с точ- ностью до сотых долей секунды. Такая же точность нужна и гравиме- тристам при определении ускорений силы тяжести. Но наиболее изыскан- ными потребителями точного времени являются астрономы. В их проблемах и, в частности, в проблеме изучения неравномерности вращения Земли вокруг оси со всей настойчивостью
4 Природа 1943 требуется знание моментов времени с точностью до тысячных долей се- кунды. , В своём дальнейшем изложении мы и будем понимать под точным временем такое, моменты которого определяются с ошибкой, не превы- шающей сотых долей секунды. Определение времени, производи- мое по наблюдениям периодических явлений, происходящих в космиче- ском пространстве, и сохранение по- лученной по этим наблюдениям меры времени для длительных промежут- ков всегда составляло важнейшую и почётнейшую задачу практической астрономии. Имея актуальное науч- ное и практическое значение, проб- лема эта в настоящее время разре- шается рядом специальных лабора- торий, называемых „Службами вре- мени". Их работа в довоенный пе- риод координировалась международ- ным Бюро времени в Париже, а во всесоюзном масштабе Комитетом времени при Главной астрономиче- ской обсерватории СССР (в Пулко- ве). В задачу каждой службы времени входят три процесса: определение вре- мени из астрономических наблюдений, хранение определённого таким обра- зом времени в периоды между на- блюдениями и распространение его для использования заинтересованными учреждениями и лицами в научных и практических целях. Основание для астрономического определения вре- мени дает равномерно вращающаяся вокруг оси Земля. Установленный на её поверхности инструмент может быть рассматриваем как стрелка кос- мических часов, циферблатом кото- рых является окружающее нас звёзд- ное небо. Дальнейшее устремление в области получения точного време- ни сводится к тому, чтобы суметь отсчитать время по такой стрелке на столь необычном циферблате. Современные определения време- ни в большинстве служб времени производятся переносными пассаж- ными инструментами средних разме- ров с перекладывающимися трубами. Пассажный инструмент представляет трубу, имеющую вращение в плоско- сти меридиана вокруг горизонталь- ной оси. В поле зрения трубы натя- нута вертикально паутиновая нить, которая может быть передвигаема с помощью винта. С этим же винтом связано вращение контактного бара- бана, замыкающего и размыкающего низковольтную электрическую цепь, вызывающую работу пера, пишущего на ленте хронографа. Техника на- блюдений заключается в том, что при появлении в поле зрения трубы дви- жущегося изображения звезды нить наводится на середину этого изобра- жения, и в дальнейшем наблюдатель, вращая винт, всё время удерживает нить на изображении звезды. В ре- зультате на ленте хронографа поя- вится запись моментов прохождения звезды через определённые положе- ния в поле зрения, соответствующие моментам замыканий или размыканий, производимых контактным барабаном. Одновременно с этим, на ту же лен- ту хронографа записываются другим пером секунды точных часов. Распо- лагая такой записью, а также зная координаты наблюдаемых звёзд, мож- но определить поправку часов, т. е. найти ту величину секунд и их до- лей, которую надо прибавить к по- казаниям часов, чтобы получить вер- ное точное время. Для вывода на- дёжного результата наблюдают около 10 звёзд в вечер. Как показывает опыт, средняя квадратичная ошибка поправки, полученной в результате такого определения, не превышает zt0,02 с. В исключительно благоприят- ной обстановке величина этой ошиб- ки может быть снижена на половину. Во многих случаях точного опре- деления времени ошибка в it0,01 с могла бы удовлетворить даже тре- бовательного потребителя. Однако опыт определения времени различ- ными обсерваториями показывает, что так благополучно обстоит дело лишь со случайными ошибками наблюде- ний. Значительно хуже поведение х систематических ошибок, неизменно сопровождающих эти определения. Сравнение одних и тех же моментов времени, определённых службами времени, расположенными в различ- ных точках земного шара, дают меж- ду собой расхождения, не оправды- ваемые случайными ошибками на-
Определение точного времени 5 № 4 блюдений и доходящие до 0,1 с. Си- стематические ошибки до. сих пор в подавляющем большинстве остаются не изученными и потому не исклю- чаются из наблюдений. Причины их кроются как в наблюдателе, так и в инструменте, непостоянстве рефрак- ционных условий и т. п. Сюда же должны быть отнесены погрешности, проистекающие от перемещения зем- ных полюсов, которые также не учи- тываются в первоначальном варианте определения моментов времени, так как доставляемые международной службой широты координаты мгновен- ного полюса запаздывают ко времени вывода точных моментов. Если, однако, исключить долгот- ные влияния колебаний полюса на определения моментов времени, то остающаяся часть систематических ошибок представит собой сезонные ошибки, присущие данной обсерва- тории, а также постоянную ошибку долготы этой обсерватории. Эта ошибка выявляется путём сопостав- ления моментов, определённых от- дельной обсерваторией, с так назы- ваемыми сводными моментами, вы- водимыми на основании совместной обработки материалов, полученных в различных Службах времени. Сниже- ние сезонных ошибок должно являть- ся основной задачей любой службы времени. Для разрешения этой зада- чи научно-исследовательская мысль идет по линии: а) изучения и иссле- дования систематических ошибок, б) конструирования и введения в практику наблюдений новых инстру- ментов, Ошибки личного и инстру- ментального характера определяются из специальных исследований. Но наибольший эффект здесь достигает- ся при применении инструментов, в которых исключена сама возможность их существования. Так, в Вашинг- тонской морской обсерватории в течение ряда лет применяется для определения времени фотографиче- ская зенитная труба, исключающая в наблюдениях участие глаза наблюда- теля. Вместе с тем конструкция этой трубы такова, что малые изменения её наклона не влияют гна получае- мый результат. Далее, в 1933 году Директором Страссбургской обсер- ватории Данжоном был сконструиро- ван и испытан пассажный инструмент с реверзионной призмой, установлен- ной перед,объективом. В поле зре- ния трубы такого инструмента полу- чаются два изображения звезды: не- посредственно через объектив и через реверзионную призму. При этом изображения звёзд движутся навстречу друг другу. Наблюдения изображений звёзд последовательно ведутся саморегистрирующим микро- метром. Наконец, большой интерес представляет разработанный проф. Н. Н. Павловым в Пулковской обсер- ватории метод фотоэлектрической регистрации прохождений звёзд, ос- нованный на использовании энергии фотоэлемента, возбуждаемого дей- ствием светового потока звезды. Ме- тод этот дал прекрасные результаты в определении поправок часов. В нём полностью исключается участие глаза в наблюдениях, в связи с чем устра- нено влияние персональной ошибки наблюдателя. Следует заметить, что введение в практику новых инструментов ценно именно как средство изучения систе- матических инструментальных по- грешностей. Что касается погрешно- стей случайного характера, то резуль- татами, даваемыми пассажным ин- струментом, здесь можно вполне удовлетвориться. В самом деле, тре- бовать квадратической ошибки по- правки, полученной из наблюдений 10 звёзд, меньше 0,006—0,01 с едва ли возможно из-за ошибок координат звёзд, по которым вычисляются по- правки. Так обстоит дело с наблю- дениями. Рассмотрим второй процесс рабо- ты Служб времени — хранение време- ни. Совершенно очевидно, что по- требности жизни могут предъявить требования — знать точное время в любой момент. С другой стороны, астрономические определения его, сами по себе занимая известный пе- риод времени, производятся с пере- рывами. Наличие облачности иногда доводит эти перерывы до несколь- ких недель. Естественно возникает потребность обеспечить сохранность полученного из астрономических наблюдений времени. Для этой цели
6 Природа_________________________________________________ 1943 служат точные астрономические часы. Известны различные конструкции астрономических часов. Наиболее со- вершенными из них показали себя часы, построенные инженером Шорт- том в Англии. Однако, прежде чем останавливаться на описании этих часов, надо выявить те требования, которые предъявляются к астроно- мическим часам. Исходя из формулы продолжительности колебания маят- ника, являющегося регулятором хода астрономических часов, мы видим, что последняя зависит от длины его, ускорения силы тяжести и амплитуды. Е//гр2 где 1=а-\-----— , причем Ма а—расстояние центра тяжести маят- ника от оси вращения его, М—масса маятника, р — расстояние элемента с массой т от оси, проходящей через центр тяжести маятника параллельно оси вращения, g—ускорение силы тяжести, а — амплитуда. Следовательно, для обеспечения постоянства периода колебания маят- ника, что является обязательным требованием, предъявляемым к точ- ным часам, необходимо, прежде все- го, обеспечить постоянство его дли- ны, т. е. величины в физическом маятнике, представляющей расстоя- ние между точкой подвеса и центром качания его. Для этого надо парали- зовать действие на маятник темпера- турного фактора. Это обязывает де- лать маятники астрономических часов из специального сплава никеля и стали.— инвара, имеющего ничтожный коэффициент расширения, и помещать часы в изотермические камеры. К устройству последних должны быть предъявлены высокие требования. Действительно, исследуя влияния тем- пературы на маятники с инварными стержнями, Джексон и Боуэр в Грн- ниче показали, что изменение темпе- ратуры на один градус вызывает изменение суточного хода на 0,006 с, что является уже ощутимым при точ- ных работах. Вот почему инвар не разрешает целиком проблемы посто- янства длины маятников. Поэтому дополнительно их приходится поме- щать в изотермические часовые под- валы. Современные часовые подвалы представляют комнаты, стены н по- толок которых выкладываются не- сколькими пробковыми, асфальтовыми и свинцовыми прослойками. Кроме этого, там устанавливаю гея автома- тически регулируемые нагреватели, обеспечивающие постоянство темпе- ратуры внутри подвала в пределах 2—3°. Другой тип часовых подвалов имеет вид глубокой вертикальной шахты, оканчивающейся комнатой. Эти подвалы обеспечивают постоян- ство температуры в пределах долей градуса в год без помощи каких-либо терморегуляторов. Такого рода под- вал глубиной в 10 м имеется, напри- мер, в Ташкентской астрономической обсерватории. Он сделан по образцу однотипного подвала Национальной Аргентинской обсерватории в Кор- добе. Естественная температура в под- вале Ташкентской астрономической обсерватории колеблется в течение года в пределах 0,5°. Это не может оказать практического влияния на изменение хода часов. Ещё более совершенным подвалом располагает Парижская обсерватория: годовые, колебания температуры в располо- женной на глубине 28 м камере этого подвала характеризуются сотыми до- лями градуса. Существенное значение имеет дли периода колебания маятника сопро- тивляющаяся среда, в которой дви- жется последний. Для обеспечения постоянства плотности этой среды, маятники первоклассных часов по- мещают в герметически закрытые сосуды, в которых воздух разре- жается до нескольких - миллиметров ртутного столба. Исследования тех же авторов в Гриниче показали, что изменение давления с 34 до 25 мм для маятников часов Шортта вызы- вает изменение суточного хода на 0,06 с, а изменение давления с 27 до 10 мм — на 0,04 с. Здесь не заме- чается прямой пропорциональности, вследствие того, что уменьшение давления действует на колебание маятника двояко: с одной стороны,
№ 4 Определение точного времени 7 уменьшая сопротивление, оно уско- ряет период колебаний, с другой же, увеличивая амплитуду колебания маятника, оно замедляет его. Кривая зависимости хода часов от давления имеет минимум при 20 мм. При этом давлении и следует держать маятник часов Шортта. Изменением плотности воздуха внутри часовых баллонов пользуются для регулировки хода часов. Так, у часов Рифлера изменение давления па 1 мм вызывает изменение суточ- ного хода на 0,008 с. Значительное влияние на ход часов оказывает также изменение амплиту- ды. Изменение амплитуды на 0,1' при величине её в 2Э приводит к изме- нению суточного хода на 0,011 секунд. Это обязывает обеспечить постоян- ство амплитуды с очень большой точностью, доходящей до 0,01'. В Гриниче с целью учёта изменений амплитуды на ход часов последняя находится под постоянным контролем. Лумис в Америке ввёл особое при- способление в часы Шортта, которое автоматически регулирует амплитуду с точностью до 0,0025 (мм. Изменение амплитуды при посто- янной плотности воздуха внутри ча- сов может быть вызвано различными факторами. Самым губительным в ташкентских условиях являются зем- летрясения. Десятилетний опыт рабо- ты Службы времени Ташкентской астрономической обсерватории, рас- положенной в сейсмической области, показал, что землетрясения не только вызывают временное нарушение по- правки и хода часов, но что во мно- гих случаях последний не возвра- щается к своей прежней величине, а принимает новое значение. Так, 12 января 1943 г. землетрясение в 4 балла вызвало увеличение амплитуды сво- бодного маятника часов Шортта Таш- кентской астрономической обсерва- тории на 13 мм при нормальном зна- чении её в 33 мм. Часы дали за сутки, в течение которых произошло земле- трясение, замедление хода на 0,3 с. В дальнейшем суточный ход часов изменил свою величину на 0,12 с. Повидимому, это объясняется тем, что при резких толчках линия изгиба подвесной пружины маятника меняет свое положение, изменяя, таким оо- разом, приведённую длину маятника. Для парализования влияния земле- трясений на маятниковые часы до сих пор нет радикальных мер. Ускорение силы тяжести, от кото- рого также зависит период колеба- нии маятника, практически считается постоянным для данного места и его возможные ничтожные изменения не принимаются в расчёт при обработке показаний часов. Изменение ускоре- ния силы тяжести может быть след- ствием двух причин: перераспреде- ления масс внутри Земли и измене- ний в положениях Солнца и Луны, обусловливающих изменение прилив- ных сил. Понятна трудность, с ко- торой могут быть обнаружены непе- риодические изменения ускорения силы тяжести. Практически влияния этих изменений на ход часов не учи- тываются. Что же касается действия приливных сил, то влияние их было подтверждено экспериментально в лаборатории Лумиса. Периодическое колебание хода часов в 0,00015 с в течение 24 часов 50 минут оказалось в полном согласии с теоретически рассчитанной величиной влияния Луны на массу маятника. Всё изложенное создает представ- ление о тех трудностях, которые встают перед конструктором точных астрономических часов. Наиболее распространённые в современных службах времени часы Шортта имеют два маятника. Один из них, располо- женный в изотермическом подвале, в баллоне с давлением около 20 мм, носит название свободного. Он вы- полняет непосредственную функцию измерителя времени и имеет сопри- косновение лишь с приспособлением, дающим ему энергию для поддержа- ния колебаний. Эта энергия — нич- тожна. Значительное разрежение воз- духа внутри сосуда, в котором по- мещён маятник, приводит к тому, что необходимый для поддержания его колебаний импульс осуществляется грузиком весом в 0,43 г, падающим с высоты в 2 мм один раз в 30 се- кунд! В период же между импуль- сами колебание маятника происходит совершенно свободно. Потребная на поддержание хода этого маятника
8 Природа 1943 работа измеряется 0,9 килограммо- метра в год. Второй маятник часов Шортта помещается в обычных ус- ловиях. При помощи особого при* способления — синхронизатора — при- водимого в действие замыканием элек- троцепи, происходящим во время па- дения импульсного груза свободного маятника, достигается полная синхрон- ность колебаний второго маятника с первым. Свободный маятник как бы диктует вторичному свое поведение. Этот же последний несёт всю работу, которая требуется от часов: даёт секундные контакты на регистрирую- щие приспособления, управляет стрел- ками циферблатов и так далее. Такое разделение функций двух маятников оказалось очень рациональным и при- вело к тому, что часы системы Шорт- та показали исключительно высокие качества. Достоинство часов, как из- вестно, определяется постоянством их хода. Если изменение поправки пропорционально времени, то они могут считаться идеальными. Если же этой пррпорциональности не наблю- дается, то такие часы для точных работ не пригодны. Такое, высокое качество перво- классных астрономических часов при- водит к тому, что точность интерпо- лирования или экстраполирования поправки часов при помощи их хода значительно превышает точность астрономического определения её. Еще 12—15 лет тому назад ход часов получали, как разность двух смежных астрономически определённых по- правок, делённую на промежуток вре- мени между определениями. Такой метод вполне оправдывался, так как суточная вариация хода употребляв- шихся в то время астрономических часов была того же порядка, как и ошибка наблюдённой поправки, т. е. около 0,02 секунды. Применение этого метода к выводу хода часов Шортта привело бы к тому, что ошибки астрономических наблюде- ний значительно искажали бы его величину. Поэтому в настоящее вре- мя для получения хода часов посту- пают так: наблюдённые поправки в крупном масштабе накладываются на график. Естественно, что они дадут совокупность точек с большей или меньшей дисперсией. По этим точкам Часы Шортта обладают высоким постоянством хода. Его суточные вариации оцениваются в 0,001 с — весьма убедительный показатель пре- красного качества этих часов. С помощью таких часов можно уверен- н ^сохранять время даже в длитель- ные перерывы между наблюдениями. проводится плавная кривая, исполь- зуемая в дальнейшем для оконча- тельного определения поправок часов. На прилагаемом чертеже (фиг. 1) показаны поправки часов Шортта, наблюдённые в Ташкентской обсерва- тории в период <г18 июля по 17 сен- тября 1942 года, кривая выравненных
Определение точного времени 9 № 4 поправок и ход часов Шортта, вычис- ленный на основании последних. Как видно, его чрезвычайно плавные из- менения не превышают 0,005 секунды за указанный период. Надо отметить, что качество определений поправок часов в Ташкентской обсерватории стоит на очень высоком уровне, равно как и хранение времени часами Шорт- та. Эти результаты обязаны прекрас- ным условиям для астрономических наблюдений, имеющим место в таш- кентских климатических условиях, а также очень хорошему изотермиче- скому помещению. Приведённые материалы позволя- ют получить поправку часов в любой момент со случайной ошибкой, не превышающей сотой доли секунды. Нам остаётся рассмотреть третий процесс работы Службы времени, а именно распространение времени. Последняя операция производится через подачу в эфир специальных, так называемых ритмических, сигна- лов. Программа этих радиосигналов охватывает 5 минут, в течение кото- рых передается 300 точек и 6 тире, разделяющих точки на серии по 60 сигналов в каждой. Таким образом, промежуток между двумя последова- тельными сигналами равен 60/61 секун- ды. Такой метод передачи позволяет уверенно осуществлять приём сигна- лов и сравнение их с показаниями часов, дающих нормальные секунды. Здесь используется принцип нониуса, почему и часы, передающие ритми- ческие сигналы, носят название но- ниуса. Передающие часы также должны быть высокого качества, хотя их показания перед подачей сигналов и корректируются по основ- ным часам — хранителям времени. Сигналы- точного времени переда- ются ежедневно многими обсер- ваториями в заранее установлен- ные для каждой обсерватории сро- ки. Естественно, что все усилия работников Службы времени направ- лены к тому, чтобы эти сигналы подать по возможности строго в установленный программой момент. Но, вследствие неизбежных погреш- ностей, они выходят с, антенны пере- дающей радиостанции не точно в назначенное время, а с некоторой ошибкой, выражаемой сотыми доля- ми секунды. Работник Службы вре- мени, передающий сигналы, не знает наперёд этой ошибки. Однако он должен её определить. Для этого он принимает эти же сигналы и срав- нивает их с показаниями своих ос- новных часов, выводя в дальнейшем поправку к теоретическому моменту своей подачи. Так появляются сводки моментов ритмических сигналов, еже- месячно публикуемые в изданиях многих обсерваторий. Ранее указывалось, что резуль- таты определения одного и того же момента времени различными служ- бами времени могут различаться на 0,1 секунды вследствие системати- ческих ошибок, присущих различным определениям. Для вывода более точ- ных моментов одни и те же сигналы точного времени принимаются не- сколькими обсерваториями. Совмест- ная обработка полученных резуль- татов приводит к составлению так называемых сводных моментов, отли- чающихся весьма высокой точностью. Сводные моменты, публиковавшиеся до войны Международным бюро вре- мени в Париже, выводились на осно- вании приёмов сигналов времени, осуществлявшихся 20 Службами вре- мени мира. Естественно, что рацио- нальная обработка такого обильного материала позволяла значительно повысить точность в знании этих моментов. Сигналы времени могут быть при- нимаемы в любой обстановке, где можно расположить радиоприемник. Потому они являются доступными для всех заинтересованных потре- бителей. Та высокая точность в определе- нии времени, которая достигнута в последние годы благодаря описанным выше мероприятиям, позволила по- ставить на очередь' ряд исследова- тельских проблем первостепенного научного значения. Мы коротко ос- тановимся на двух таких проблемах, а именно: на вопросе об изменяемости долгот земной поверхности и на воп- росе о неравномерности вращения Земли вокруг оси. В свое время Вегенером была высказана гипотеза о перемещении
10 Природа 1943 материков. Величина этих перемеще- ний такова, что она могла бы быть обнаружена при современных высоко- точных долготных определениях, про- изводимых на основе знания точного времени. С целью изучения поставлен- ного вопроса, как в свете этой гипо- тезы, так равно и по другим сообра- жениям, по решению Международ- ного астрономического и геодези- ческого союзов был запроектирован ряд кругосветных долготных опреде- лений, разделённых промежутками в несколько лет. В 1926 году было осуществлено первое такое опреде- ление долгот, к которому привлека- лось несколько обсерваторий мира. Основной полигон с вершинами в Алжире, Зикавее и Сан-Диего был замкнут с ошибкой всего в 0,007 се- кунды, продемонстрировав с очевид- ностью изумительную точность, до- стижимую в настоящее время в рас- сматриваемом вопросе. В 1933 году подобная работа была повторена в более грандиозных размерах. В ней приняли участие около 90 обсерва- торий мира. Окончательная обра- ботка материалов, сосредоточенная в Международном бюро времени, ещё не закончена. Однако получить из этих двух определений совершенно уверенный ответ на поставленный воп- рос, повидимому, не удастся, так как промежуток времени в семь лет слишком мал, чтобы уловить пред- полагаемые весьма малые изменения долготы. Правда, из сравнения мо- ментов приёма радиосигналов вре- мени обсерваториями Европы и Аме- рики удалось найти колебание долгот с амплитудой около 18 метров и пе- риодом в 11 лет. Работа по изуче- нию изменяемости долготы ещё не завершена, но накопленный различ- ними Службами времени материал позволяет надеяться, что поставлен- ная проблема в ближайшие годы по- лучит надлежащее освещение. Неравномерность вращения Земли вокруг оси была заподозрена ещё в XVIII столетии. Современник, друг и ученик Ньютона, Галлей был скло- нен к историческим сопоставлениям. Сравнивая положение яркой звезды Арктура по данным каталога Гиппар- ха с современным ему положением, он пришёл к заключению о собственных движениях звёзд. Рассматривая даты появления комет, он впервые уста- новил наличие периодической коме- ты, носящей его имя. Сопоставляя древние наблюдения солнечных за- тмений, произведенные арабским ас- трономом Аль-Батани, с современ- ными, он открыл вековое ускорение средней лунной долготы. В XVIII столетии Майер высказал мысль, что обнаруженное Галлеем ускорение лун- ной долготы объясняется замедле- нием суточного вращения Земли, вызываемым приливным трением. В дальнейшем было установлено, что половина наблюдаемого ускорения лунной долготы может быть объяс- нена действием притяжения Луны и планет. Ньюком, детально иссле- дуя движение Луны, обнаружил су- ществование неправильных уклонений средней лунной долготы, из которых можно было выделить главный член с периодом в 270 лет и амплитудой около 14". Этот член, названный впоследствии большим эмпирическим членом, не мог быть объяснён тео- ретически. Кроме того, были обнару- жены также неправильные колебания в лунной долготе с амплитудой в 3—4". Если описанное ускорение лун- ной долготы обусловливалось замед- лением вращения Земли, то подоб- ное явление должно было бы быть наблюдаемо и по отношению к пла- нетам и Солнцу. Правда, в этом слу- чае оно должно было бы иметь место в меньшей степени в связи с мень- шей величиной их среднего движе- ния. Действительно, вековое ускоре- ние долгот Солнца, а также Мерку- рия и Венеры было в дальнейшем обнаружено с полной очевидностью. Таким образом, предположение о не- равномерности вращения. Земли при- обрело значительную убедительность. Итак, не укладывающиеся в теорию тяготения неравенства в движении Луны и планет в принципе можно успешно объяснить замедлением вра- щения Земли вокруг оси. Последнее может вызываться, с одной стороны, Кприливным трением, с другой же из- менением момента инерции Земли. По определению^- де-Ситтера, сово- купное действие этих причин может
Определение точного времени II привести к накоплению ошибки в исчислении времени до 1,4 секунды в год. Всё сказанное основано, однако, лишь на теоретических соображе- ниях. Экспериментально же измене- ние длины суток ещё не подтверж- дено. И понятно почему. Здесь мы имеем дело со столь малыми вели- чинами, что даже при высокой тех- нике в определении времени, кото- рая была изложена выше, пока не представляется возможным их фи- ксировать. Некоторые перспективы в направ- лении экспериментального подтверж- дения неравномерности вращения Земли открывают, так называемые, кварцевые часы, в последнее деся- тилетие выступившие серьёзным кон- курентом маятниковых. В основе кварцевых часов лежит открытый братьями Кюри в 1880 г. пьезоэлек- трический эффект. Впервыё такие часы были осуществлены в 1929 году Моррисоном в Америке. Они пред- ставляют снабженный пьезо-кварцем генератор переменного тока с весьма высоким постоянством частоты. Пе- ременный ток этого ге‘нератора через посредство ламповых усилителей и при Помощи понижающих частоту трансформаторов питает синхронный мотор, соединённый с временным контактом, через который и устанав- ливается связь между ходом часов и астрономически определённым вре- менем. Практика использования квар- цевых часов в качестве хранителя времени в нескольких лабораториях Америки и Западной Европы позво- лила констатировать их совершенно исключительные достоинства. Есть все основания думать, что с помощью этого механизма в ближайшем буду- щем неравномерность вращения Зем- ли будет подтверждена эксперимен- тально. Вместе с тем надо полагать, что пластинке пьезокварца, невиди- мому, в дальнейшем суждено заме- нить господствующий в течение 300 лет со времени Галилея и Гюйгенса в качестве измерителя времени маят- ник. Не преувеличивая, можно ска- зать, что мы вплотную подошли к чрезвычайно вг ясному моменту в воп- росе определения точного времени. До сих пор мы использовали враща- ющуюся вокруг оси Землю в каче- стве идеальных космических часов для того, чтобы по ним корректиро- вать часы, изготовленные руками человека. Теперь же мы бесспорно стоим на рубеже той эпохи, которая позволит нам решить обратную за- дачу: по показаниям точнейших часо- вых механизмов определять поправ- ки космических часов, т. е. фи- ксировать неравномерность вращения Земли.
ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ В ТВЁРДОМ СОСТОЯНИИ Д-р хим. и. В. П. БАРЗАКОВСКИЙ Ещё совсем недавно в химии су- ществовал взгляд, что химические реакции могут совершаться лишь между веществами, находящимися в жидком или газообразном состоя- нии. Только убедительные системати- ческие опыты Гедвалла [’] и Тамма- на [2], проведенные в 1920—25 гг., изменили этот взгляд и заставили обратить большое внимание на уже ранее известные из практической технологии явления диффузии в твёр- дых металлах, при различных пре- вращениях, происходящих при терми- ческой обработке металлов, спекании керамических масс, образовании це- ментного клинкера и т. д. Оказалось, что большинство твёр- дых веществ при определённой тем- пературе способно вступать в реак- ции с некоторыми другими твёрдыми телами. Теперь надо считать, что наблюдаемые в твёрдых веществах реакции являются не каким-либо ред- ким исключением, а общим правилом. Диффузия в твёрдых телах. Со- ставные част и кристаллической решёт- ки твёрдого тела (ионы, молекулы) совершают колебания около некото- рых положений равновесия. При по- вышении температуры энергия коле- бания становится достатрчно боль- шой для перескока частицы из дан- ного положения равновесия, т. е. узла кристаллической решётки в меж- доузлие или вакантное место, соот- ветствующее узлу решётки, но не занятое. Существование таких вакантных мест—пустот решётки—доказывается рентгеновскими исследованиями, а так- же другими соображениями. Резуль- татом перескоков является диффузия твёрдых тел, а в случае кристаллов, построенных из ионов, — ионная элек- тропроводность. Диффузия, проис- ходящая при соприкосновении двух металлических пластин, известна уже давно. С повышением температуры дви- жение частиц усиливается, причём для каждого твёрдого тела можно указать температуру (верней, неко- торую небольшую температурную область), при которой это движение делается настолько интенсивным, что уже становятся возможными такие процессы, как собирательная рекри- сталлизация, т. е. рост крупных крис- таллов за счёт мелких и спекание порошков или керамических масс. В случае порошкообразной смеси двух разнообразных веществ, способных реагировать друг с другом, темпера- тура, при которой начнётся интен- сивная диффузия по крайней мере одного из веществ является также и температурой начала реакции в твёр- дом состоянии. ‘Для образования но- вого химического соединения необ- ходимо, чтобы частицы из разнооб- разных кусочков кристаллов подошли друг к другу на атомные расстоя- ния. Это как раз происходит при температуре, когда диффузия в твёр- дых кристаллах станет значительной. Тамман [3] установил зависимость между температурой плавления (Тр) вещества и температурой начала ин- тенсивной диффузии Tz. Измеряя температуру, при которой происхо- дит резкое увеличение сопротивле- ния перемешиванию тонко-измель- чённого кристаллического порошка, Тамман нашёл следующие зависи- мости между вышеуказанными тем- пературами (выраженными в шкале абсолютных температур): а) металлы.......Tz = 0,3— 0,4 TF б) соли...........Tz = 0,57 TF в) органические соедине- ния и силикаты . . . Tz = 0,8—0,9 TF. При температуре начала интен- сивной диффузии в твёрдом теле,
№ 4 Химичеакие реакции в твёрдом ечтоямим 13 которую также называют температу- рой обмена мест или температурой разрыхления . решётки, происходят разнообразные явления. На полиро- ванной металлической поверхности появляются небольшие всхолмления, электрическое сопротивление неко- торых твёрдых проволок умень- шается и так далее. Изящный метод установления тем- пературы разрыхления кристалличе- ской решётки был применён 0. Га- ном [4]. Если в кристаллическую соль ввести радиоактивный препарат (на- пример, помощью совместной крис- таллизации), выделяющий эманацию, то при низких температурах выделе- ние эманации, могущее легко быть прослеженным, практически равно нулю. Эманация почти целиком удер- живается в кристаллической решётке и подвергается там дальнейшему ра- диоактивному распаду. При повыше- нии температуры вначале увеличение выделения эманации очень незначи- тельно, но при некоторой темпера- туре обнаруживается резкое увели- чение выделения эманации. На фиг.' 1 приведена кривая зави- симости эманационной1 способности •т^температуры прокалки для сер- Фиг. 1. Определение температуры начала интенсивной диффузии в кристаллическом BaSO4 эманационным методом. нокислого бария, имеющего темпе- ратуру плавления 1580°С. Как видно, нагревание до 750и ^ишь незначи- тельно повышает эманационную спо- собность. Между 750° и 850’ наблю- дается резкое нарастание эманацион- ной способности, которое быстро переходит в почти количественное выделение эманации. Ган установил, что при охлаждении эманационная способность становится такой же малой, как и раньше. При повторном нагревании резкое выделение эмана- ции начинается опять при той же тем- пературе. Всё это позволяет связать наблюдённую температуру резкого повышения эманационной способно- сти с температурой разрыхления ре- шётки. Найденная температура раз- рыхления (770°С или 1043°К) состав- ляет 0,56 абсолютной температуры плавления сульфата бария (1853°К), что находится в очень хорошем со- гласии с приведёнными выше соотно- шениями Таммана. Для ВаС12 темпе- ратура разрыхления описанным мето- дом найдена равной 390° (663°К). Здесь отношение Tz к Тр составляет 0,54, т. е. опять же находится в хо- рошем согласии с формулой Таммана. Вся так называемая порошковая металлургия, а также и металлокера- мика основана на процессах, связан- ных с диффузией в твёрдых телах. Укажем, например, на метод изготов- ления вольфрамовой проволоки из порошка вольфрама. Это осуществ- ляется следующим образом: порошок вольфрама смешивается с каким-либо связующим средством и через алмаз- ное отверстие (глазок) выдавливается в виде тонких нитей. Нити просуши- ваются и затем протаскиваются через горячую зону (~2500РС). Образова- ние сплошной вольфрамовой прово- локи из отдельных зёрен совершается здесь с очень большой скоростью. Для этого естественно требуется тем- пература более высокая, чем дик- туемая соотношением Таммана, но все же она значительно ниже темпе- ратуры плавления вольфрама (ЗООО’С). Типы реакций в твёрдом со- стоянии. Можно указать следующие процессы, в которых принимают уча- стие только твёрдые вещества: 1. Аллотропическое превращение одной кристаллической модификации в другую. 2. Реакция соединения двух прос- тых химических соединений или про- стых тел с образованием более слож-
14 Природа 1943 ного соединения высшего порядка (например, образование MgAl2O4 из MgO и А12О3 или Ag.S из серебра и серы). 3. Реакция двойного обмена AgjCO3 -f- 2NaI = Na2CO3 4~ 2AgI или Mg 4~ CuO = MgO Cu. Кроме этих обычных типов хими-' ческих реакций для реакции в твёр- дом состоянии установлен новый тип реакции. 4. Перемена места кислотного остатка BaO г CaCO;t = СаО + ВаСО3. Часто химическая реакция в твёр- дом состоянии протекает иначе, чем в водном растворе. Так, например, при реакции в водном растворе ВаСО3 + Na2SO4 = BaSO4 + Na2CO3, направление её определяется произ- ведением растворимости компонен- тов и протекает слева направо. В твёрдом состоянии эта реакция про- текает в обратном направлении в со- ответствии с положительным тепло- вым эффектом. Большой интерес представляют реакции перемены места кислотного остатка. В 1921 году Гедвалл и Геу- бергер [6], исследуя кривые нагрева- ния смеси ВаО и СаСО3, обнаружили, что при 345° здесь наблюдается рез- ко экзотермическая реакция. При переходе температурной области 900—920° не наблюдалось эндотер- мического эффекта, характеризую- щего диссоциацию СаСО3, а вместо этого наблюдалась эндотермическая реакция при температуре, соответ- ствующей диссоциации ВаСО3. Полу- ченные результаты указывали на иду- щую при 345° реакцию: ВаО 4- СаСО3 = ВаСО3 4- СаО. Аналогичные реакции были обна- ружены и с другими комбинациями окисла (например, SrO, СаО) и соли (сульфаты, фосфаты, силикаты раз- личных металлов), причём единствен- ным условием для протекания таких реакций является положительный теп- ловой эффект. При изучении этих реакций было обращено внимание на их механизм. Здесь возможны две схеме протека- ния реакции: I схема: Ва++О—+ Са++СО3— = = Ва++СО8- ~ 4- Са++О—. Согласно этой схеме происходит ионная реакция дверного обмена (аналогично протекающим в водных растворах). И схема: ВаО 4- СаО-СО2 = ВаО СО24-СаО. Эта схема предусматривает переход кислотного окисла от соли к другому окислу. Детальное изучение этих реакций показало, что в преобладающем ко- личестве реакции протекают по вто- рой схеме. Этот новый тип реакции известен только для взаимодействия твёрдых веществ. Гедвалл показал, что если в ка- честве окисла брать ВаО, то незави- симо от второй соли (её катиона и аниона) реакция начинается прибли- зительно при одной и той же темпе- ратуре (~350°). Реакции с окисью стронция неза- висимо от состава второй соли начи- нались приблизительно при 450° и, наконец, реакции с СаО около 530°. На табл. 1 приведены наблюдённые Гедваллом „температуры реакции**., т. е. температуры, при которых на кривых нагревания обнаруживается экзотермическая реакция. Таблица 1. .Температура реакции*, про- текающей по схеме MejO 4- Me2R = MejR + + МеаО, где Mel = Ba, Sr, Са; R — кислот- _____________ный радикал.___________ Соль Me2R .Температура реакции* с ВаО (MeiO = ВаО) .Температура реакции* с SrO (Me,O = SrO) .Температура реакции* с СаО (Me,О = СаО) SrCOg СаСО, MgCO3 SrSO, MgSO4 ZnSO4 CaSi6, MgSiO3 MnSiO3 Al,SiO5 395 345 345 370 370 340 340 340 355 355 355 i 355 465 455 440 425 450 465 455 4.55 - 465 430 — 525 540 520 ; 1 560 : 465 530
№ 4 Химические реакции в твёрдом состоянии 15 В ряде работ Яндер с сотрудни- ками [®] убедительно показал, что рассматриваемые реакции действи- тельно заключаются в переходе кис- лотного окисла от соли к другому окислу. Яндер изготовлял небольшие диски (один из окисла, второй из соли), которые накладывались один на другой и выдерживались при оп- ределённой температуре в печи. Для лучшего сближения дисков сверху на диски клался груз в виде фарфоро- вого цилиндра. После температур- ной выдержки диски обычно легко разнимались один от другого. Изу- чение поверхностных слоёв дисков позволяло сделать выводы о меха- низме реакции. Например, для дис- ков из MgO и ZnWO4, выдержанных в течение двух дней при 850°, было найдено, что диск из MgO в поверх- ностном слое (на стороне, обращён- ной к диску из ZnWO4) содержал WO3 и не содержал цинка. В диске из*вольфрамата цинка не было обна- ружено даже и следов магния. Полученные результаты можно интерпретировать как миграцию WO3 от ZnWO4 к MgO. Правда, полученное результаты не отрицают возможности ионного обмена, в данном случае обмена иона кислорода О из MgO на ион WO4 из вольфрамата, но та- кой механизм является мало веро- ятным. Окись магния при указанной температуре обладает электронной проводимостью, т. е. ион кислорода не перемещается в решётке MgO, поэтому трудно допустить диффузию иона кислорода при протекании рас- сматриваемой реакции. Присутствие WOS обнаруживалось Яндером на вполне ощутимой глу- бине (до 0,2 мм) в диске из MgO, поэтому надо допустить, что из об- разовавшегося в первый момент на самой поверхности диска из MgO слоя вольфрамата магния, группы WO3 способны „перепрыгивать" в глубь решётки MgO. Эти же группы совершают очевидно миграцию и в решётке исходного вольфрамата цин- ка, двигаясь к поверхности раздела дисков. Яндер наблюдал диффузию WO3 и Мо03 в наложенных друг на друга дисках из ZnWO4 и ZnMoO4. Скорость диффузии оказалась того же порядка, что и в опытах образо- вания вольфрамата магния} Вопрос о переносчиках вещества в реагирующих системах ещё не мо- жет считаться точно выясненным. Так, Вагнер [7] полагает, что при об- разовании форстерита — Mg2SiO4 из MgO и MgSiOs в процессе диффу- зии участвуют ионы Mg44- и Si+'i'++ MgO Mg2SiO4 MgSiO, Ионная диффузия 2Mg++ I Si+-’”l’+ _ j Реакция 4MgO 4MgSiO3 на поверх- — 2Mg++ — S l++++ костях фаз + Si4’+++ + 2Mg++ = Mg,SiO4 = - 3MgaSiO4 Однако диффузия иона кремния в силикатах мало вероятна, и приве- дённая схема является сомнительной. Скорей здесь можно предполагать диффузию молекул MgO. В некоторых случаях можно с оп- ределённостью говорить об ионном механизме , реакции. Так, процесс реакции 2AgI + Hgl2 = Ag2HgI4 может быть представлен в виде схемы: | Ag2HgI4 Hgl2 Agl Ионная диффузия Реакция на поверхно- стях фаз 2Ag+ lHg++“* 4AgI -2Ag+ + Hg++ = Ag2HgI4 2HgIa -Hg++ + 2Ag+ = AgsHgl4 Для этой реакции такой механизм доказывается большой подвижностью ионов Ag+ и Hg++ в кристалличе- ской решётке, определяемой, напри- мер, из данных электропроводности. К ионному типу относятся такие реакции обменного разложения, изу- ченные Тубандом и Рейнгольдом [9]: Ag2S 2CuI < Cu2S -4- 2AgI, Ag2S -(- Cu2Se Cu2S -f- Ag2Se.
16 Природа 1945 Эти реакции интересны тем, что для них может быть достигнуто тер- модинамическое равновесие. Реакции в твёрдом состоянии, если только не образуются жидкости и газы или твёрдые растворы протекают коли- чественно в направлении теплового эффекта, т. е. до полного исчезно- вения одного или обоих (если веще- ства взяты в стехиометрическом со- отношении) исходных веществ. Все описанные ранее реакции про- текали в одну сторону до исчезно- вения одного из соответствующих ис- ходных веществ. Системы же, изучен- ные Тубандом, отличаются тем, что сульфиды, иодиды и селениды обра- зуют твёрдые растворы. Это обстоя- тельство и является причиной установ- ления подвижного равновесия. Для рассматриваемых систем примерно соблюдался закон действующих масс, выраженный в аналитических кон- центрациях. Изучение механизма реакций в твёрдом состоянии. За последние годы было проведено более деталь- ное изучение процессов, происходя- щих при реагировании двух твёрдых веществ. Оказалось, что уже при температурах, далеко отстоящих от тех, при которых может быть обна- ружено первое появление вновь об- разующегося соединения, в смеси из двух способных реагировать веществ происходят процессы глубокого их изменения. Свойства смеси, выдержанной при некоторой температуре и затем ох- лаждённой, оказываются совсем от- личными от свойств исходной смеси. При быстром охлаждении смеси фиксируется то состояние, которое установилось при нагревании. Про- цессы, происходящие при нагревании, резко отражаются на способности охлаждённой смеси, например, к сорб- ции красителей, каталитической ак- тивности, гигроскопичности, раство- римости, плотности, магнитной вос- приимчивости, флюоресценции и т. д. В некоторых случаях обнаруживается заметное изменение цвета. Изучение свойств промежуточных состояний, появляющихся при нагре- вании порошкообразной смеси, произ- водилось на системах, состоящих из двух окислов, из которых Гютти- гом [и] особенно детально изучена система ZnO — Fe2Os. Хотя образова- ние феррита цинка обнаруживается (по появлению соответствующих ли- ний на рентгенограммах) только при 600—620°, уже при 150—200° проис- ходят процессы, влияющие на свой- ства порошкообразной смеси. Гюттигу [п] и Яндеру [1в] удалось показать последовательную смену различных промежуточных состояний, наблю- даемых при нагревании смеси двух окислов*. На фиг. 2 приведены результаты всестороннего исследования системы Фиг. 2. Свойства различно прокалённых смесей 1 ZnO: 1 Fe*Ot, /—сорбция красителя, 2— катализ СО/О«, 3—гигроскопичность, 4 — катализ распада N,O, 5 — цвет, 6 — плотность, 7 — магнитная восприимчивость, 8— рентгено- грамма феррита, 9— флюоресценция. ZnO—Fe2O|, выполненные Гюттигом с сотрудниками. На оси абсцисс от- ложена температура прокалки порош- кообразной смеси ZnO и Fe2Oa, взя- тых в стехиометрическом отношении. На оси ординат отложены количе- ственные характеристики различных свойств, причём нулевым состоянием считается соответствующая характе- ристика исходной (не прокалённой) смеси. Как видно из приведённых кри- вых, при низких температурах, начи- ная примерно от 300°, изменяются 1 Общеизвестно, что сами окислы метал- лов, в зависимости от метода получения, спо- соба предварительной обработки, темпера- туры прокалки н т. д., обладают различными свойствами. Как правило, растворимость окисла, например, в кислотах уменьшается с повышением его температуры прокалки, изменяются также и многие другие свойства. Это обстоятельство Приходится учитывать при изучении изменения свойств смеси окислов.
17 Химические реакции в твёрдом состояний М_£ сильно адсорбционная способность по отношению, к красителям, катали- тическая активность и гигроскопич- ность, т. е. свойства, определяемые состоянием поверхности смеси. На препаратах, нагретых выше 500°, уже начинают изменяться свойства, отра- жающие превращения, происходящие с самими кристаллическими решёт- ками. Сюда относятся, например, магнитная восприимчивость, йлот- ность, флюоресцирующая способ- ность, а также появляются новые линии на рентгенограммах. Гюттиг [is] различает шесть последователь- ных периодов, совершающихся в порошкообразной смеси двух окис- лов. Перечисляемые ниже периоды реакции наблюдались для многих сис- тем, поэтому могут считаться доволь- но общей закономерностью. Для не- которых реакций были обнаружены не все указываемые периоды. Отме- чаемые температуры, отделяющие один период от другого, относятся для системы ZnO — F2O3. Для других систем окислов эти температуры бу- дут, естественно, иными. а) Период пок р(ы в а н и я (от комнатных температур до 300°). Этот период характеризуется соприкосно- вением поверхностей веществ и со- вершается уже при. смешении. При соприкосновении частиц уменьшается их поверхность, и потому адсорб- ционная способность по отношению к красителям уменьшается. Слабое повышение температуры усиливает этот эффект (кривая /). Этот эффект более заметен при адсорбции краси- телей с большими молекулами. Из- вестно также, что простое примеши- вание второго вещества оказывает влияние (понижающее) на катализи- рующие свойства некоторых веществ. Здесь допускается, что разнородные частицы тесней сближаются при,пе- ремешивании, чем однородные. б) Период активирования вследствие образования .квази мол екул* и молекуляр- ных поверхностных плёнок (300—400°). Препараты, выдерживае- мые при температуре 300° и выше (до 400°), обнаруживает всё возрас- тающую с повышением температуры активность в отношении каталити- ческого действия (изучался катализ реакции 2СО-|-О2 = 2СО2 и распад N2O). Начиная от 300° растёт также гигроскопичность и изменяется цвет препарата. Процессы, происходящие здесь, связаны с движением частиц на поверхности. Диффузия частиц на самой поверхности совершается при более низкой температуре, чем внутри кристаллической решётки. Гюттиг считает [14], что температура интенсивного поверхностного движе- ния молекул Т2 связана с темпера- турой разрыхления решётки Т2 соот- ношением Т2 = 0,59 Т2. Молекулы одного из компонентов, отличающиеся ббльшей подвижно- стью (в рассматриваемой системе мо- лекулы Fe2Os), переползая по поверх- ности, входят в тесное соприкосно- вение с молекулами другого сорта и, попадая в силовое поля последних, образуют как бы недостроенные, с ненасыщенной валентностью „квази- молекулы“, отличающиеся большой активностью (например, обладают сильным катализирующим действием). Это поверхностное передвижение молекул создает в конце концов мономолекулярную плёнку из указан- ных активных молекул. Для системы MgO — FeaOB (фиг. 3), где также дви- жущимися являются молекулы Fe2O8, Фиг. 3. Растворимость и магнитная восприим- чивость различно прокалённых смесей 1 MgO : : 1 FejO^ /—растворимость MgO, 2—раство- римость Fe3Oa, 3—магнитная восприимчивость. обнаруживается повышение раство- римости Fe2O9 (в слабой НС1) и пони- жение растворимости MgO. Образую- щие молекулярную плёнку молекулы рвгОз в активизированном состоянии легче переходят в раствор, чем лежа- щая под ними окись магния, которая как бы защищается от растворителя. в) Период дезактивирова- ния молекулярных поверх*
18 Природа 1943 ностныхплёнок (400—500°). Здесь катализирущее действие смеси и гиг- роскопичность понижаются. Образу- ющаяся в предыдущем периоде мо- лекулярная плёнка с повышением температуры упрочняется вследствие укрепления связи активных молекул, составляющих эту плёнку с ниже лежащими молекулами подложки. Более стабилизированные молекулы обладают соответственно меньшей активностью. Для некоторых систем, например, MgO—Fe2O3 и CdO—Fe2O3 этот период не был установлен. г) Период активирования вследствие внутренней диф- фузии (500—600°). При некоторых температурах, связанных, согласно Тамману, с температурой плавления тел (см. выше), начинает происходить перемещение частиц внутри кристал- лической решётки. Более подвижные частицы (в рассматриваемом случае Fe2O3) проникают в кристаллическую решётку другого компонента, т. е. ZnO. Этот процесс сопровождается естественно разрыхлением и связан- ной с этим повышением активности обоих компонентов, но особенно окиси цинка. Здесь уже изменяются свойства, на которых отражаются превращения, происходящие внутри самих кристаллических решёток (а не только на поверхности). Резко вырас- тает магнитная восприимчивость. Вследствие разрыхления решётки плотность (определяемая в вакуум- ном пикнометре) понижается. По мнению Гюттига, правда, оспаривае- мом Яндером, Fe2O3 глубоко прони- кает в решётку ZnO. Яндер допускает проникновение Fe2O9 только в самые поверхностные слои. Слой, в кото- рый проникло постороннее вещество, становится как бы аморфным и пред- ставляет своего рода твёрдой раствор. На рентгенограммах препаратов ZnO—Fe2O9, выдержанных при тем- пературах рассматриваемого периода, Гюттиг ' обнаружил сильное ослаб- ление линий исходных продуктов, особенно ZnO, хотя новых линий феррита ещё не обнаруживается. Рентгенограмм^ таким образом при- нимает вид, характерный для аморф- ных веществ. Интересные результаты получи- лись при изучении реакции карбоната МеСО3 (например, ВаСО3) с Fe2O3. Здесь при температуре внутренней диффузии происходит удаление СО2, но ещё не образуется феррит. Внед- ряющиеся в решётку карбоната моле- кулы Fe2O9 по мере своего продви- жения как бы изгоняют из карбоната СО2, но сами ещё не вступают в реакцию. Ададуров [16], исследуя тер- мический распад CaSO4 в присутствии SlOo,обнаружил, что последний вызы- вает более раннее выдёленне SO9, и лишь в дальнейшем происходит обра- зование силиката. Окисел, в который происходит проникновение посторон- них молекул, увеличивает свою рас- творимость(например, в кислотах). Это мы видим из примера системы MgO— Fe2O3, где на температурном участке 500—600° растворимость MgO повы- шается, а растворимость Fe2O« пони- жается (фиг. 3). д) Период образования кристаллического продукта реакции (600—750°). Этот период начинается тогда, когда вследствие продолжающейся диффузии концент- рация своеобразного твёрдого рас- твора (правильней сказать, неупоря- доченной смешанной фазы) одного компонента в другом достигает та- кой величины, что уже будет воз- можно выделение кристаллов нового соединения. Здесь так же как и при всяком процессе самопроизвольной кристаллизации различные факторы могут ускорить или замедлить воз- никновение новой кристаллической решётки. Для системы ZnO—Fe2O3 возникновение феррита характери- зуется резким появлением ферромаг- нитных свойств (волнистая линия на кривой 7 фиг. 2, начинающаяся при 600°). На рентгенограммах появляют- ся первые линии феррита цинка, ин- тенсивность которых (кривая 8 на фиг. 2) всё возрастает точно так же, как и интенсивность флюоресценции. Плотность в связи с уплотнением ре- шётки повышается. е) Период исправления дефектов строения кристал- лической решётки образо- вавшегося соединения. Перво- начально образовавшиеся кристаллы нового соединения обладают ещё
4 Химические реакции в твёрдом состоянии 19 дефектами строения решётки и нахо- дятся в мелко дисперсном состоянии. Уже после того, как на рентгенограм- мах исчезнут линии исходных веществ, линии нового соединения ещё на некотором температурном интервале становятся все более интенсивными. Здесь происходит исчезновение де- фектов решётки и образование круп- ных кристаллов за счёт мелких (соби- рательная рекристаллизация). Существование активных проме- жуточных состояний установлено и на реакциях другого типа, в которых участвуют твёрдые вещества. Даже процесс разлож'ения, например, кар- бонатов или кристаллогидратов про- ходит через нестабильные активные стадии. Активные состояния наблю- дались и на системах, которые не образуют соединений, например, в системе ВеО—Fe2O3, где не происхо- дит образование феррита. Предложен- ная Гюттигом схема деления на от- дельные периоды ещё не доработана во всех её деталях, но основные её положения подтверждаются много- численными экспериментами. О составе соединений, образую- щихся в твёрдом состоянии. Между некоторыми окислами существует несколько соединений. При прове- дении реакции в твёрдом состоянии состав образующегося соединения отнюдь не определяется количе- ственными соотношениями взятых компонентов. Яндером [1в] было установлено, что обычно при взаимодействии двух окислов в первый момент возникает одно и то же соединение независимо от соотношения взятых компонентов и других условий опыта. В дальней- шем постепенно образуются и дру- гие соединения. Особенно подробно изучена была система CaO—SiOa. Уже давно было известно, что взаимодействие между этими двумя окислами в твёрдом состоянии цроисходит ’ в процессе образования цёмента. Для этой сис- темы известно большое количество соединений. Для выяснения состава образующихся соединений были вы- работаны специальные ,методы хими- ческого анализа. Оказалось, что пер- вичным продуктом реакции являет- ся ортосиликат О кальция 2CaO-SiO2, и уже в результате вторичных реак- ций образуются другие силикаты 3CaO-SiO2, ЗСаО 2SiO2 и CaO-SiO2. На фиг. 4 показано, Как первично образовавшийся ортосиликат перехо- дит в соединение — 3CaO-2SiO2 и метасиликат кальция. Фиг. 4. Последовательность образования сое- динений при взаимодействии СаО н S1O2 по Яндеру. На оси ординат процентное содер- жание отдельных соединений в реакционной смеси. В системе MgO—S1O2 также в первую очередь выделяется ортоси- ликат—2 MgOSiO2. Если брать смеси, более богатые SiO2 (например, соот- ношение 1 MgO: 1 SiO2), то до тех пор, пока не израсходуется весь MgO, об- разуется практически только ортоси- <ликат, причём образование этого соединения происходит с довольно большой скоростью, при 1170° за 5—6 часов эта реакция заканчивается, последующая реакция между Mg2SiO4 и SiO2 происходит несоизмеримо медленней (фиг. 5). Интересные ре- Фиг. 5. Последовательность образования сое- динений при взаимодействии MgO и SiOg по Яндеру. На оси ординат процентное содер- жание отдельных соединений в реакционной смеси. эультаты были получены при изуче- нии реакции с заранее притотовлеи-
!Ю Природа 1943 ным орто- и метасиликатами магния. Были изучены реакции: Mg2SiO4 + SiО2 = 2 MgSiO3, MgSiO3 4- MgO = Mg2SiO4. Обе эти реакции совершаются в твёр- дом состоянии, но первая протекает несравненно медленней второй. В то время как для силикатов первичным продуктом реакции обычно является соединение, где основной и кислотный окислы входят в соотно- шении 2:1, для соединений типа шпинелей соотношение окислов в первичном продукте равно 1:1. На таблице 2 приведены соединения, по- лучающиеся в качестве первичного продукта при проведении реакций в твёрдом состоянии. Здесь же ука- Таблица 2. Состав первично образующе- гося соединения при проведении реакции в твёрдом состоянии. Система Соединения, образующиеся из расплава Первичный продукт реак- ции в твёрдом состоянии MgO —А1аО3 СаО —А12Оа ВаО —А12О3 СаО —Fe2Oe MgO — S1O2 СаО - SlOa SrO - SiO2 ВаО — S1O2 MgO— TiO2 PbO —MoO, PbO — WO, 1:1 3:1,5:1,1:1,3:5 3:1,2:1,1:1. 2; 1,1:1. 2 : 1, 1 : 1, 3:1,2:1,3:2,1:1 2:1,1:1 2:1,1:1,2:3,1:2 2:1,1:1,1:2, 2:1,1:1 2:1,1:1 MgO-Al2O, СаО-А1аОа BaO-AljO, CaO-Fe2O, 2MgO-SiO2 2CaO-SiO2 2 SrO-Si O2 2BaO-SlO2 MgO-TlO2 PbO-MoO, PbO-WO8. заны все соединения, получаемые кристаллизацией из расплава. Вопрос о причинах первичного выделения того или иного из возмож- ных соединений остается пока что невыясненным. Повидимому, суще- ственную роль здесь играет кристалли- зация соответствующих соединений. Известно, что ортосиликаты легче кристаллизуются из расплава, чем метасиликаты. Большая скорость об- разования связана также с тем, что днффузия через ортосиликат проис- ходит легче, чем через метасиликат. Влияние аллотропических пре- вращений на реакционную способ- ность твёрдых тел. В ряде работ Гедвалл с сотрудниками [”] показали, что в тот момент, когда в твёрдом теле происходит аллотропическое превращение, его реакционная спо- собность по отношению к другим твёрдым телам (а также и к любым реагентам) сильно повышается. Здесь мы укажем на несколько работ Гедвалла с сотрудниками, ил- люстрирующих эту закономерность. Реакция между ВаО и Agl, соверша-* ющаяся довольно энергично в твёр- дом состоянии, протекает особенно интенсивно при температуре, близкой к 170°, а при более высокой темпе- ратуре скорость реакции уменьшается (фиг. 6). Эта температура близка к Фиг. 6. Влияния превращения Agl на выход реакции: ВаО + 2AgI = Ва12 + Ag2O ^2 Ag + + j о,). температуре перехода р—Agl в а—Agl (~145°). Некоторый сдвиг максимума в сторону более высоких температур объясняется непродолжительностью опыта (порошкообразная смесь выдер- живалась при соответствующих тем- пературах всего 2 минуты, и потому максимальная скорость реакции на- блюдалась не при 145°, а несколько выше). Окисление твёрдой серы раство- ром КМпО4 в H2SO4 происходит наи- более интенсивно при температуре перехода ромбической серы в моно- клиническую (фиг. 7). Интересно, что обратный переход серы моноклини- ческой в серу ромбическую, осуще- ствляемый при охлаждении, не обнару- живает усиления реакции. В ряде наблюдений было замечено, что переход кварца в кристобалит, совершающийся при ЭОС—950°, харак- теризуется повышенной реакционной способностью SiO2. Так П. П. Будни-
№ 4 Химические реакции в твёрдом состоянии 21 ков и Э. И. Креч р8] обнаружили, что газообразный хлор особенно сильно действует на кварц при температурах 900—950°t где как раз возможны ал- лотропические превращения. Р. Ягич [>’], пользуясь эманационным методом Гана, обнаружил, что при темпера- Фнг. 7. Влияние превращения серы на ско- рость её окисления раствором KMnO4+H,SO4. 1 — кривая нагревания ромбической серы, 2 — кривая охлаждения моноклинической. туре превращения кварца (выше 900°) резко возрастает скорость образо- вания силиката кальция. Аналогичных примеров можно привести большое количество. Происходящая в момент кристал- лографического превращения пере- группировка атомов неизбежно свя- зана с разрыхлением решётки и об- легчением выхода атомов или атом- ных групп из неё. В этой связи стоит привести опыты ' Гедвалла, показы- вающие, как сильно влияет разрых- ление решётки на скорость реакции. При изучении реакции ВаО -ф- РЬС12 = = ВаС12-|-РЬО к хлористому свинцу было прибавлено небольшое коли- чество ВаС12 (0,1% мол), а этого было достаточно, чтобы количество про- реагировавшего за то же время РЬС12 возросло в два раза. Реакционная способность твёрдо- го вещества в момент образования. При изучении реакций между окис- лами во многих случаях было обна- ружено, что окисел, получающийся в самом реакционном пространстве, например, в результате термической диссоциации, обладает ббльшей реак- ционной способностью, чем тот же окисел, но приготовленный заранее. Реакции NiO и СоО С кремнезёмом протекают довольно инертно. Если же взять, вместо СоО, Со304, то при температуре распада этого соедине- ния (около 900°) образование сили- ката кобальта резко усиливается. На фиг. 8 приведены результаты Гедвал- Фиг. 8. Ускорение реакции в момент превра- щения S1O] и разложения Со,О4. 1—NIO с SiO2; 2— Со9О4 с SiO,. Продолжительность опыта 30 минут. *ла, показывающие, как сильно повы- шается выход силцката кобальта при распаде CogO4. Значительно ниже лежащая кривая выхода силиката никеля (образую- щегося из N1O и SiO2) обнаруживает некоторый подъём вблизи 900°, ко- торый связывается с. превращением кварца. Реакция между СаО и SnO2 начи- нается заметно (при 15 мин. выдерж- ке) при температуре 700°. Если же вместо двуокиси олова взять q-бронзу (CuSn), то при температуре 420° происходит распад этой q- фазы и энергичное окисление олова в SnOs (процесс ведётся в присутствии кис- лорода), и образовавшаяся двуокись олова сразу же вступает в реакцию с СаО с образованием станата. Та- ким образом, в последнем случае об- разование станата кальция начинает-
22 Природа 1943 ся на 300° раньше. Известно также, что силикатообразование наступает раньше, если брать смесь МеСО9 и SiOa, а не МеО и SiO2. Реакционная способность твёрдых веществ в большой степени зависит от их состояния, причём здесь имеет значение не столько дисперсность вещества, сколько искажения и вся- кого рода дефекты кристаллической решётки. Более реакционно-способ- ные, так называемые активные окис- ли, получаемые осторожным прока- ливанием гидратов, карбонатов и других соединений за последние годы были подвергнуты детальному иссле- дованию. Оказалось, что вещество в активном состоянии является более богатым энергией. Так, например, активная окись магния обладает из- быточной энергией по сравнению с прокалённой MgO, достигающей 2700 калорий на гр-моль. Рентгеновские исследования пока- зали, что активные окислы отлича- ются искажённой решёткой, напри- мер, для активной окиси магния об- наружено расширение решётки, дохо- дящее до 0,65%. Во многих случаях удаётся пока- зать, что возникающая новая кристал- лическая фаза как бы содержит в себе некоторые элементы той твёрдой кристаллической решётки, из которой эта новая фаза произошла. Лишь по- степенно эта новая кристаллическая решётка полностью переходит в ха- рактерную для нее стабильную струк- туру. Это явление получило название .памяти материи". Естественно, что такая нестабильная решётка будет характеризоваться повышенной реак- ционной способностью. В зависимости от того, из какого соединения получается окись метал- ла, её свойства оказываются различ- ными. Особенно интересна в этом отношении окись железа — Fe2O3. Окись железа, полученная прокали- ванием сульфата не выше700>, полу- чается в виде красивых тонких крис- таллических чешуек. Из других сое- динений Fe3O3 получается зернистого строения коричневого цвета. Гедвалл р0] показал, что рентгенограммы этик описей одинаковы, но „сульфатная* окись, если она не подвергалась силь- ной прокалке (например, до 1000°), оказывается более химически актив- ной. Это было показано Гедваллом при изучении реакции Fe2O3 с СаО. Смесь СаО с Fe2O3 различного проис- хождения выдерживалась 30 минут при различных температурах и опре- делялось (по гликолевой вытяжке) ко- личество непрореагировавшего СаО. Результаты этих опытов приведены на фиг. 9. Кривые фиг. 9 показывают, Фиг. 9. Влиянже происхождения Ре,О, на её реакционную способность. Сплошная кривая— выход реакции.СаО + Fe,O,= CaF^Oj с оки- сью железа, полученной прокаливанием суль- фата; пунктирная кривая — та же реакция, но с Fe,O„ полученной из оксалата. Опыт 30 минут. что окись железа, полученная из сульфата, несмотря на меньшую по- верхность кристаллов, значительно энергичней реагирует с СаО, чем окйсь из оксалата. Разница в реак- ционной способности особенно велика при 700—800°. Выше 700° в связи с начавшимся процессом обмейа мест в решётке более активной Fe2O3 происходит исчезновение искажённых мест, а при 1000е обе решётки ста- новятся совсем идентичными. Гедвалл показал, что и спекание окиси железа у активной („сульфатной") окиси же- леза происходит при той же темпе- ратуре скорее. Заключение. Накопленный экспе- риментальный материал, касающийся реакций в твёрдом состоянии, пол- ностью опровергает выставленное еще алхимиками утверждение—.cor- pora noa agunt nisi liqulda" (вещества не реагируют, если они не жидкие).
№ 4 Химические реакции в твёрдом состоянии 23 В различных технологических про- цессах, например, производстве це- мента, огнеупоров, керамике — реак- ции в твёрдом состоянии являются во многих случаях основными про- цессами, приводящими к конечным продуктам. В металлокерамике, произ- водстве твёрдых сплавов, аггломера- ционных процессах также несомненно используются реакции в твёрдом сос- тоянии. За последние годы реакции в твёрдом состоянии становятся мето- дом препаративной химии. Многие вещества могут быть сравнительно легко получены путём реакции в твёрдой фазе, тогда как в присут- ствии жидкости получить их затрудни- тельно. Силикат кальция состава 3CaO-SiO2 удалось получить только при проведении реакции в твёрдом состоянии. Цинтль [21] получил целый ряд сильно основных ортосолей, про- водя реакции между твёрдой окисью натрия (впервые им полученной в чистом состоянии) И соответствую- щими окислами. Таким образом были синтезированы, например, Na4BeO3, Na,BOa,' NasA104, Na^SiO4, Na4PbO4, N*iNO4. Некоторые новые ниобаты и ура- наты также удалось получить только этим способом. Литература [1J J. А. Н е d v а 11. Z. anorg. allg. Chem. 122, 1922, 181. [2] G. Tammann. Z. anorg. allg. Chem. 149, 1925, 21. [3] Q. Tammann, Z. anorg. allg. Chem. 126, 1923, 121; 157, 1926, 321. [4] О. . H a h n. Applied Radiochemistry. 1936, p. 228. [5] J. H e d v a 11 u. H e u b e r g e r, Z. anorg. allg. Chem. 122, 1922, 181; 135, 1924, 49; 140, 1924, 243. [6] W. J a n d e r. Z, anorg, allg. Chem. 190, 1930, 397; 191, 1930, 171; 102, 1930, 286; 192, 1930, 297. [7] C. Wagner. Z. physlk. Chem. (B) 34, 1936, 309. [8] C. Wag- ner u. E. Koch. Z. physlk. Chem. (B) 34, 1936,317. [9] С. T u b a n d t u. H. Reinhold. Z. physlk. Chem. (A) 140, 1929, 291 [10] G. Huttig (с сотрудниками). Z. ariorg. allg. Chem. 237/ 1938, 209 -325 [11]. G. Hilt tig (с сотрудниками) многочисленные статьи в Z. anorg. allg. (.hem. и в Z. f. Elektroch. Обзор дан в Angew. Chem 49, 1936, 882. [12] W. Jander (с сотрудниками). Z. anorg. allg. Chem. 214, 1933, 56; 231, 1937, 345. [13] Q. HGt tig. Angew. Chem. 49, 1936, 882.[14] G. H Ct tig. Kollold. — Z. 98, 1942, ’(275. [15] И. Ададуров. Журнал прикл.химии. Т. 5, 1932, 149,736 [16] W. Jander. Z. anorg. allg. Chem. 218, 1937, 211. [17] J. A. Hedvall. Reak- tionsfahlgkelt fester Stoffe, 1938, S. 127—142. [18] П. П. Будников и Э. И. К p e ч. Жури, прикл. химии. Т. 9. № 7, 1936, 1225. [19] R. J a git б ch. Z. physlkal. Ch. (В) 36, 1937, 339. [20] J. A. Hedvall, см. ссылку 17, S 139‘ [21] Е. Zlnti, Z. anorg. allg. Chem. 236,. 1937, 372.
НОВЫЕ ПЕРСПЕКТИВЫ В ФИЗИКЕ СВЕРХБЫСТРЫХ ЧАСТИЦ Член-корр. АН СССР И. Е. ТАММ В 1941 г. физика обогатилась но- вым чрезвычайно остроумным экспе- риментальным методом, открываю- щим совершенно новые возможности получения сверхбыстрых частиц. Доктор Принстонского университета в США Керст разработал и скон- струировал в лаборатории компании Дженерал Электрик прибор, назва- ние которого ещё окончательно не установилось. Чаще всего его назы- вают бетатроном (бета-электронами называются быстрые электроны, ис- пускаемые радиоактивными веще- ствами), реотроном (,рео“ по-гре- чески „теку") или индукционным ус- корителем. Этот компактный прибор, электрические напряжения в котором не превышают 15—20 тысяч вольт, дает относительно мощный пучок электронов с энергией в 20 мил- лионов электрон - вольт \ т. е. с энергией, в 6—7 раз превышающей энергию наиболее быстрых бета-элек- тронов, испускаемых естественными радиоактивными веществами. В на- стоящее время Дженерал Электрик изготовляет опытную установку на 100 миллионов эл.-вольт, причем есть все основания рассчитывать, что методом Керста удастся получать еще более быстрые электроны. Мы -сначала кратко охарактери- зуем те перспективы, которые откры- вает перед экспериментальной физи- кой изобретение Керста, потом рас- смотрим некоторые общие принципы, лежащие в основе современных ме- тодов получения быстрых частиц, и уже после этого перейдем к описа- нию самого бетатрона и сравнению его с другими ускорителями. 1. Перспективы применения бе- татрона. Как только первый опыт- 1 Напомним, что энергия в 1 электрон- вольт равна энергии, которую приобретает электрон, пройдя разность потенциалов в 1 вольт. ный экземпляр бетатрона на 2'/j млн. эл. - вольт был пущен в действие, его сразу же стали приспосабливать для технических применений. Изве- стно, какую роль в промышленности играет контроль изделий с помощью рентгеновских лучей: на всех круп- ных машиностроительных и других металлических заводах существуют рентгеновские лаборатории, контроли- рующие качество деталей машин. Рент- геновские установки в этих лабора- ториях дают лучи с энергией, не пре- вышающей обычно 200—300 тысяч эл.-вольт. Интенсивность таких рентгеновых лучей ослабевает в 10 раз при прохождении через слой железа в 2,3 см. Этим лимитируются размеры деталей, могущих быть „просвеченными* рентгеновскими лу- чами. С другой стороны, если бом- бардировать металлическую пластин- ку (антикатод) электронами в 10 МЭВ (в дальнейшем МЭВ будет означать миллион электрон - вольт), то плас- тинка эта излучает гамма-лучи соот- ветствующей энергии, т. е. электро- магнитные волны, отличающиеся от рентгеновских лучей только значи; тельно меньшей длиной, волны. Гам- ма-лучи в 10 МЭВ ослабевают в 10 раз при прохождении не через 2,3, а через 9 см железа. Это открывает возможность контролировать детали ббльших размеров. Помимо этого бетатрон обладает чрезвычайными преимуществами по сравнению с рент- геновской установкой: он несрав- ненно компактнее, портативнее, не требует применения особо высоких напряжений, благодаря чему отпа- дает необходимость в специальных мерах предосторожности, специаль- ных высоковольтных проводках и т. д. Так, например, в бэтатроне на 2,5 МЭВ электрические напряжения не превышают 1500 вольт. Поэтому весьма вероятно, что в недалеком бу-
№ 4 Новые перснективы в физике сверхбыстрых частиц 25 дущем бетатрон вытеснит рентгенов- ские установки даже в ряде таких областей их применения, в которых нет необходимости в повышении энер- гии рентгеновских лучей — ведь ме- тод Керста может быть применен и для получения электронов с энергией в десятки и сотни тысяч вольт. На фиг. 1 изображен первый бе- татрон Керста на 2,5 МЭВ; весь при- бор стоит на столе, виден электро- магнит и стеклянная камера между его полюсными наконечниками, в ко- торой ускоряются электроны. Несомненно, что изучение с по- мощью бетатрона свойств и дей- ствия частиц с энергией в десятки, а может быть и сотни миллионов эл. - вольт, приведет к новым их практическим применениям, которые трудно предвидеть. Чтобы овладеть новой областью явлений и исполь- зовать её на службу человечеству, нужно её сначала изучить и понять. До сих пор основным источником быстрых электронов и гамма-лучей были естественные радиоактивные вещества. Энергия электронов и гам- ма-лучей, испускаемых этими веще- ствами, не превышает 3—3 J5- МЭВ. Немногим выше достигнутый до Керста предел энергии искусственно ускоренных электронов, причём для их ускорения применялись чрезвы- чайно сложные и громоздкие уста- новки1. Правда, при некоторых ядер- 1 Так, например, ускоритель влектронов сис- темы Вант Графа в Украинском физ.-техн. ных реакциях (превращениях ядер атомов химических элементов) полу- чаются гамма-лучи с энергией до 17 МЭВ, однако интенсивность этих лучей настолько ничтожна, что де- тальнде исследование их свойств и действия весьма затруднительно. Единственным же источником элек- тронов и гамма-лучей больших энер- гий являлись до сих пор космиче- ские лучи—источник не контролируе- мый, весьма малой интенсивности и очень сложного состава: косми- ческие лучи состоят из трудно отделяемых друг от друга частиц не только самых разнообразных энергий, но и разной природы (электроны, гамма-луци, мезоны, протоны). Понятно поэтому, что изобретение Керста открывает пе- ред физикой частиц ультравысо- кой энергии совершенно новые перспективы. Самой заманчивой из этих перс- пектив является выяснение природы мезонов. Мезонами или мезотрона- ми называются частицы, открытые в 1937 году Недермайером и Андер- соном в космических лучах. Эти час- тицы заряжены; их электрический заряд по абсолютной величине равен заряду электрона, причем в косми- ческих лучах встречаются примерно в одинаковом числе как отрицатель- но, так и положительно заряженные мезоны. Масса мезонов примерно в 200 раз больше массы электрона и стало быть примерно в 10 раз мень- ше массы протона и нейтрона. Мезо- ны являются., частицами не устойчи- выми— они создаются космическими лучами при прохождении этих лучей через вещество (в частности через верхние слои атмосферы), причём продолжительность существования мезонов измеряется стотысячными или миллионными долями секунды, после чего мезоны распадаются. По- видимому, при распаде каждого ме- зона образуется один электрон (если мезон отрицателен) или один позит- институте в Харькове представлял собою баш- ню высотою в 20 м, помещавшуюся в спе- циальном громадном зале высотою до 30 м, причем работа с напряжениями в 3—* млн. вольт требовала чрезвычайных мер предос- торожности. ф
26 Природа 1943 рон (если он положителен) и кроме того одно нейтрино; однако сколько- нибудь надёжного знания продуктов распада мезонов пока нет. Вообще наши сведения о мезонах ещё очень скудны. Так, например, неизвестна-до сих пор точная масса мезонов; неиз- вестно даже, обладают ли все мезоны одинаковой массой или нет. Скудность наших сведений о мезо- нах объясняется не столько малой длительностью их жизни, сколько тем, что единственным их источником яв- ляются пока космические лучи: выше уже отмечались трудности, связанные с изучением частиц в космических лучах. Между тем мезоны представляют исключительный интерес не только как новый сорт элементарных час- тиц, но и потому, что по всей види- мости в мезонах лежит ключ к пони- манию ядерных сил, т. е. сил сцеп- ления между протонами и нейтро- нами, из которых состоят атомные ядра. Повидимому, мезоны находятся в таком же отношении к ядерным силам, в каком световые кванты или фотоны находятся й отношении к силам электромагнитным. Истори- чески взаимодействие электрических зарядов было изучено раньше, чем была открыта электромагнитная при- рода света; выяснить же природу и законы ядерных сил, которыми опре- деляются строение, свойства и пре- вращения ядер всех химических эле- ментов, по ряду причин удастся, пови- димому, только после выяснения при- роды мезона. Не удивительно поэтому, что проблема мезона является, пожалуй, центральной проблемой современной экспериментальной и теоретической физики. Предпосылкой для разреше- ния этой проблемы является изобре- тение искусственного источника ме- зонов. Так как мезоны неустойчивы и быстро распадаются, то для этого необходимо научиться .приготов- лять0 или создавать мезоны в лабо- раторных условиях. Необходимую для создания мёзонов энергию легко подсчитать по соотношению Эйн- штейна: тс^Е, „ (1) связывающему массу m произволь- ной частицы (или в*ообще массу про- извольного тела) с полной энергией Е этой частицы (тела); с означает ско- рость света. Этот эйнштейнов закон пропорциональности между массой и энергией блестяще подтвердился в частности в опытах по созданию так называемых .пар", т. е. пары частиц электрон—позитрон. Исходя из массы электрона и позитрона, легко под- считать, что для создания одной пары этих частиц нужно минимум 1 МЭВ энергии. Энергиями этого порядка обладают гамма - лучи радиоактив- ных элементов, которые и приме- няются в настоящее время’-в лабора- торной практике для создания пар. Масса мезона примерно в 200 раз больше массы электрона, т. е. в 100 раз больше массы пары электрон—позит- рон. Поэтому для создания одного мезона нужно минимум 100 МЭВ Ч Строящийся в настоящее время бетатрон должен давать электроны с энергией как разе 100 МЭВ. Прав- да, вполне возможно, что для того, чтобы образование мезонов шло достаточно интенсивно, потребуется не 100 МЭВ, а несколько бблыпая энергия. Однако нет никаких осно- ваний сомневаться в возможности повысить до потребного предела энергию, сообщаемую бетатроном электронам. Вместе с тем мы знаем из исследования космических лучей, что энергия движения сверхбыстрых электронов Сравнительно легко .пре- вращается® в мезоны. Таким образом изобретение Керста позволяет рас- считывать на то, что тайна мезонов будет разгадана в недалеком буду- щем. 2. Техника получения быстрых частиц. Рассмотрим теперь вкратце некоторые основные принципы совре- менной техники получения быстрых частиц. Непосредственно ускорить можно только заряжённые частицы (элек- троны, протоны, ионы), воздействуя на них электрическим полем. Про- 1 Впрочем, вероятно, масса мезона несколь- ко меный'е двухсот электронных масс; поэтому минимальная энергия^потребная для образо- вания одного мезона, возможно, равна лишь 80 МЭВ.
№ 4 Новые перспективы в физике сверхбыстрых частиц 27 стейший по идее способ состоит в создании высоких напряжений (т. е. больших разностей потенциалов): лю- бая частица, обладающая одним эле- ментарным зарядом (т. е. зарядом, по абсолютной величине равным заряду электрона), пробежав разность потен- циалов в V вольт, приобретает кине- тическую энергию, равную V элек- трон - вольтов. Этот прямой метод применяется, например, в рентгенов- ских трубках, в которых испус- каемые катодом электроны уско- ряются электрическим полем и при- обретают в нём на пути от катода до антикатода достаточно энергии, чтобы при ударе об антикатод воз- будить рентгеновское излучение. Пря- мой метод практически применялся для получения электронов с энер- гиями вплоть до 3—5 МЭВ, однако уже для этих энергий он чрезвычай- но дорог и громоздок. Для бблыпих же энергий прямой метод практи- чески не применим, ибо работа даже с 5 млн. вольт требует постройки дорогостоящих высоковольтных па- вильонов с многометровыми просве- тами между находящимися под напря- жением частями установки и окружаю- щими предметами, требует специаль- ных мер предосторожности и т. д. До- статочно сказать, что длина искры в воздухе достигает 2 метров уже при напряжениях в 2—3 млн. вольт (в за- висимости от размеров электродов). Таким образом, основная задача состоит в том, чтобы сообщить заря- жённой частице большую энергию электрическим полем сравнительно невысокого напряжения. Это воз- можно только при использовании переменных полей. Действительно, если электрическое поле постоянно, т. е. если электрический потенциал каждой точки пространства не ме- няется со временем, то, максималь- ная энергия, которую может приоб- рести заряжённая частица, опреде- ляется максимальной разностью по- тенциалов в электрическом поле, т. е. напряжением поля. Действительно, согласно основному положению элек- тростатики, работа, совершаемая по- лем при перемещении' заряда из про- извольной точки А в какую-либо другую точку В, равна произведению величины заряда на разность потен- циалов между точками А и В. Работа эта вовсе не зависит от пути, по которому заряд движется от А к В. В частности, если заряд совершил замкнутый путь, т. е. перейдя из А в В, вновь вернулся из В по произволь- ному пути в исходную точку А, то по возвращении в А его энергия при- мет исходное значение (ибо потен- циалы начальной и конечной точки его пути одинаковы). В случае Же переменного поля движущийся в этом поле заряд мо- жет в принципе приобрести сколь угодно большую энергию. Для этого открываются две возможности. . Во- первых, можно заставить заряд пере- меститься из А в В в тот промежу- ток времени, когда силы поля будут ускорять заряд на его пути из Л в В, а затем заставить заряд вернуться из В в А в тот момент, когда поле изменит свое направление на обрат- ное, и стало быть будет вновь уско- рять заряд на его обратном пути из В в А (если бы направление поля не изменилось, то на обратном пути заряд двигался бы против сил поля и стало быть не ускорялся, а тормо- зился бы полем). Если даже' напряже- ние поля не велико, т. е. если заряд при однократном прохождении пути от А к В или от В к А накапливает малую порцию энергии, то все же, многократно повторяя этот цикл, заставляя заряд в надлежащие промежутки времени пере- двигаться из А в В и обратно из В в А, можно сообщать заряду сколь угодно большую энергию. Самым замечательным устройством, осно- ванным на этом принципе, является циклотрон Лауренса (см. ниже). Вторая возможность заключается в следующем. Если даж^ поле не изменяется , по направлению, то всё же в переменном поле (в отличие от постоянного) работа, совершаемая силами поЛя при перемещении заряда по замкнутому пути, отнюдь не обя- зана быть равной нулю. Можно со- здать такое поле и заставить заряд двигаться в нём по такому замкну- тому пути, например по кругу, что- бы, пробежав полную окружность и вернувшись в^исходную точку, заряд
28 Природа 1943 приобрёл определённую энергию. Даже если напряжённость поля не высока и энергия, приобретаемая зарядом за один такой цикл, не велика, то, многократно повторяя этот цикл, можно сообщить заряду произвольно большую энергию. Эта возможность и была использована Керстом в его бетатроне. Основная трудность при практи- ческом применении обоих этих спо- собов ускорения заключается в необ- ходимости точно регулировать дви- жение заряжённой частицы. Во вто- ром способе нужно заставить час- тицу многократно пробегать вполне определённый замкнутый путь. В первом способе нужно к тому же точно согласовать движение частицы с периодическими изменениями поля. Если частица „выбьется из фазы**, т. е. несколько отстанет в сйоём движении от изменений поля или опередит их, то часть времени она будет двигаться уже не по полю, а против поля. Следовательно, часть времени она будет не ускоряться, а тормозиться полем, и не сможет на- копить нужной энергии. Регулировать движение очень быстрых частиц, скорость которых к тому же не постоянна, а быстро нарастает, чрезвычайно трудно. В сущности практически вообще не- возможно регулировать движение этих частиц с достаточной степенью точности каким-либо внешним воз- действием, невозможно непрерывно изменять это воздействие в соответ- ствии с нарастанием скорости час- тиц. Достаточно сказать, .что, напри- мер, в бетатроне Керста электрон за 1/2400 долю секунды приобретает скорость, всего лишь на 0,03% отли- чающуюся От скорости света, при- чём масса электрона благодаря воз- растанию его скорости увели- чивается в 40 раз! Поэтому решение проблемы может заключаться только в автоматически действуктщем само- регулирующемся устройстве. Резюмируя, можно сказать, что для получения частиц ультравысо- кой энергии нужно, во-первых, уско- рять их переменным электрическим по- лем и, во-вторых, добиться автомати- ческой регулировки движения частиц. Самое замечательное решение этой задачи до Керста было осу- ществлено Лауренсом в его цикло- троне (1932 г.). Изобретение цикло- трона создало новую эпоху в разви- тии физики атомных ядер, открыла перед ней совершенно новые, далеко ещё полностью не использованные возможности. Однако, являясь пре- восходным ускорителем протонов и других сравнительно тяжёлых частиц (дейтонов, ядер гелия и т. п.), цик- лотрон не пригоден для ускорения гораздо более лёгких электронов. Ввиду того, что циклотрон и бе- татрон не только дополняют друг друга, но и имеют некоторые род- ственные черты, мы рассмотрим устройство циклотрона несколько подробнее. 3. Циклотрон, его достоинства и недостатки. Регулировка движения заряженных частиц как в циклотроне, так и в бетатроне осуществляется с помощью магнитного поля. Известно, что если заряжённая частица дви- жется в постоянном магнитном поле напряжённости Н и если скорость v частицы перпендикулярна полю Н, то частица описывает в своём дви- жении окружность, плоскость кото- рой перпендикулярна Н. Радиус R этой окружности определяется сле- дующим образом. Если скорость v частицы, как мы предположили, пер- пендикулярна полю Н, то на частицу действует со стороны магнитного поля сила (2) f= — H, с где е — заряд частицы, с — скорость света; сила эта направлена так, как показано на фиг. 2. При движении частицы по окружности эта сила / должна как раз уравновешивать цен- тробежную силу, равную R. где т—масса частицы. Стало быть wd1 ev .. откуда (3) a_CfUV еН
№ 4 Новые перспективы в физике сверхбыстрых частиц 20 За время одного оборота по ок- ружности радиуса R частица прохо- дит путь 2л/? со скоростью v; стало быть время, потребное для одного оборота частицы, т. е., иными сло- вами, период обращения частицы по кругу, равно т 2-kR 2itcm , v еН Таким образом, период обращения частицы по окружности в магнитном поле не зависит от скорости час- тицы. Именно это обстоятельство и ис- пользуется в циклотроне, сущность устройства которого сводится к сле- дующему. Разрезанная пополам плос- кая цилиндрическая металлическая коробка а — b помещается между полюсами N и S электромагнита, со- здающего в коробке постоянное маг- нитное поле Н (фиг. 3). Обе поло- вины металлической коробки а и b (они называются дуантами) присоеди- няются к генератору высокой час- тоты (генератору радиопередатчика), создающему между дуантами пере- менное электрическое напряжение. Обозначим через Т' период этого переменного напряжения, а через V— максимальное за период значение этого напряжения. Внутри каждого из дуантов электрическое поле прак- тически равно нулю, так что всё напряжение V сосредоточивается на зазоре между дуантами а и Ь. Для определённости предполо- жим, что мы хотим ускорить прото- ны. Тогда в откаченный от воздуха прибор вводится под малым давле- нием водород. Вблизи центра прибора водород подвергается ионизации с помощью накалённой вольфрамовой проволоки, причём в частности обра- зуются свободные. протоны (ядра водорода). Нужно заставить эти про- Фиг. 3. тоны периодически переходить из дуанта а в дуант b и обратно; при этом протоны должны пересекать зазор между дуантами как раз в* те моменты времени, в которые элек- трическое поле между дуантами на- правлено так, чтобы ускорять дви- жение протонов. Это обеспечивается магнитным полем Н, создаваемым электромагнитом NS. Нужно только подобрать напряжённость Н этого поля так, чтобы период Т обращения протона по окружности в магнитном поле Н, определяемый формулой (5), как раз равнялся периоду Г электри- ческого напряжения между дуантами. Действительно, рассмотрим про- тон, впервые попавший в зазор между дуантами, в момент когда напряжение между ними достигало максимального значения V и электрическое поле в за- зоре увлекало протон, скажем, от дуан- та а к дуанту Ь. Протон этот приобре- тет при прохождении через зазор энер- гию в V электрон-вольт; после про- хождения через зазор он будет про- должать двигаться с соответствующей скоростью внутри дуанта Ь, где элек-
30 Природа 1943 трическое поле отсутствует. Однако магнитное поле Н заставит его дви- гаться внутри дуанта не по прямой, а по окружности, так что через пол- периода 7/2 этот протон вновь пе- ресечёт зазор между дуантами в об- ратном направлении. Если Т—Т', то к этому моменту направление элек- трического поля в щели изменится на обратное, причём напряжённость этого поля как раз достигнет ма- ксимума, так что протон при прохож- дении через зазор вновь приобретёт энергию в V электрон-вольт. Всё это будет автоматически повторяться — за каждый период протон будет при- обретать добавочную энергию 2 V. Скорость его v будет соответствен- но нарастать, но так как радиус R его траектории будет согласно фор- муле (4) тоже нарастать пропор- ционально скорости v, то период его обращения Т будет оставаться- неиз- менным, и синхронизм движения про- тона с изменениями электрического поля не будет нарушаться. Так как радиус R полуокружно- стей, описываемых протоном в каж- дом из дуантов, растёт со временем, то протон будет двигаться по раз- вертывающейся спирали (фиг. 4). Когда в этом движении по спирали протоны приблизятся к цилиндриче- ской поверхности камеры (дуантов), то с помощью особого приспособ- ления эти накопившие энергию про- тоны отклоняются в сторону и вы- пускаются наружу для использова- ния. Максимально достижимая ско- рость Vm ускоряемых в циклотроне частиц определяется радиусом Ra его камеры и периодом Г генератора _ 2к/?0 напряжения: период Т = обра- щения частицы по траектории ма- ксимального радиуса /?0 (см. форму- лу 5) должен равняться периоду ге- нератора: рг__р___ ^R» ~ Vm ’ откуда .. 2я/?в Vm = -r’. (6) Наконец, максимально достижимая энергия равна £m = -^ = 2^m£5-. (7) Таким образом, чем больше масса частицы т,- тем ббльшую энергию может ей сообщить циклотрон. Прав- да, при переходе к частицам боль- шей массы нужно при заданном Т соответственно повышать и напря- жённость Н магнитного поля со- гласно формуле (5). Однако по тех- ническим причинам проще регулиро- вать Н, чем изменять период гене- ратора Т. Приведём данные для наибольшего из функционирующих в настоящее время циклотронов, построенных Лау- ренсом в Беркли (Калифорния). Ра- диус камеры Ra равен 63 см, радиус полюсных наконечников магнита 76 см, вес магнита 212 тонн, его высо- та 3,5 м, потребляемая мощность 275 квт, максимально достижимая энергия протонов £/п = 8 МЭВ, для дейтонов 1 Em = 16 МЭВ. В насто- ящее время Лауренсом ’ строится в том же Беркли еще бдльший цикло- трон-гигант, пуск в действие которого намечен на лето 1943 г. Радиус по- люсных наконечников магнита этого циклотрона 234 см, вес магнита 4 000 тонн, высота магнита 9 м, а длина 17 м, потребляемая мощность 1 Дейтонами называются ядра тяжелого водорода; масса их в^ва раза больше массы протонов.
№ 4 Новые перспективы в физике сверхбыстрых частиц 31 2900 квт. Этот циклотрон сможет давать мощный пучок дейтонов с энергией в 100 МЭВ. Таким образом,' этот циклотрон приближается по своим размерам и мощности к круп- ному заводу. Предназначается он главным образом для изготовления (с помощью бомбардировки атомов быстрыми протонами и дейтонами) искусственных радиоактивных ве- ществ как для физического их иссле- дования, так и для исследования их с точки зрения интересов биологии, медицины и техники. Конечно, для многих из этих исследований с ус- пехом используются циклотроны го- раздо меньших размеров и Мощно- стей. Несмотря на ряд неоценимых пре- имуществ циклотрона, , существует одно принципиальное обстоятельство, лимитирующее скорость ускоряемых циклотроном частиц. Мы видели, какую кардинальную роль для спо- соба действия циклотрона играет не- зависимость периода обращения Т частицы в магнитном поле от ско- рости частицы V. Между тем этот период Т, как явствует из форму- лы (5), пропорционален массе части- цы m. С другой стороны, сама мас- са частицы т зависит от её ско- рости v согласно известной формуле теории относительности: где с — скорость света, a mt — масса частицы в состоянии йокоя. Правда, в технике и в макроскопической фи- зике мы имеем дело с частицами и телами, скорости которых столь нич- тожны по сравнению со скоростью света (равной 300000 км/сек), что ве- личиною v2/cs под знаком корня мож- но спокойно пренебречь по сравне- нию с единицей и считать, т рав- ной т0, т. е. можно пренебречь зави- симостью массы от скорости. Однако атомной и ядерной физике нам постоянно приходится встречаться с частицами, скорости которых срав- нимы со скоростью света с. В этих случаях пренебрегать зависимостью массы от скорости отнюдь нельзя. Так, например, скорость протонов с энергией в 10 МЭВ достигает почти 15°/о скорости света, в связи с чем их масса превышает массу медленных протонов на 1%; при энергии же в 50 МЭВ, которую предполагается достичь в строящемся циклотроне - гиганте, масса протонов превышает массу медленных протонов уже на 5°/о- Это должно чрезвычайно вредно отозваться на функционировании цик- лотрона: по мере накопления прото- ном скорости и соответствующего нарастания его массы растет со- гласно формуле (5) и период Т обра- щения протона по его траектории. Поэтому протон в своем движении станет отставать от изменений элек- трического поля и перестанет попа- дать в щель между дуантами в мо- менты максимального напряжения. Соответственно этому по мере ус- корения протона будет непрерывно уменьшаться порция энергии, приобре- таемая им за один оборот по Kpyty. Это неблагоприятное обстоятельство существенно осложнило конструкцию строящегося циклотрона - гиганта и ставит под сомнение возможность дальнейшего повышения энергии, со- общаемой и циклотроном протонам и дейтонам. Для нас, однако, важнее всего, что зависимость массы от скорости де- лает циклотрон Лауренса непригод- ным для ускорения электронов. как масса электронов почти в 2000 раз меньше массы протонов, то при одной и той же энергии скорость электронов гораздо ближе к скорости света, чем скорость протонов. Так, например, скорость электронов с энергией в 20 МЭВ (предел, достиг- нутый пока Керстом) меньше ско- рости света всего лишь на 0,03%, соответственно чему масса их пре- вышает массу медленных электронов в 40 раз! Таким образом при воз- растании энергии электрона от нуля до 20 МЭВ период его обращения в постоянном магнитном поле возра- стает в 40 раз, так что ни о какой син- хронизации его движения с периоди- ческими изменениями напряжения на дуантах не может быть и речи. 4. Принцип действия бетатрона. Бетатрон имеет много роцствен-
32 Природа 1943 них черт с циклотроном, но отли- чается от последнего в том отноше- нии, что за всё время ускорения электрона направление электриче- ского поля в бетатроне остается не- изменным. Действие бетатрона основано на том же явлении, на котором основано действие генераторов электрического тока {динамо-машина) и трансфор- маторов, а именно на явлении элек- тромагнитной индукции. Сущность этого явления состоит в том, что всякое изменение магнитного поля возбуждает (индуцирует) поле электрическ о е. Рассмотрим, на- пример, пространство между полюс- ными наконечниками электромагнита (фиг. 5).. В пространстве этом ^уще- Фиг. 5. ствует магнитное поле, направленное от северного полюса магнита W к южному его полюсу S. Если электро- магнит питается постоянным током, то это магнитное поле постоянно, а электрического поля между нако- нечниками магнита нет. Если же маг- нит питается переменным током, то соответственно изменению силы пи- тающего тока изменяется и напря- жённость Н магнитного поля между полюсами 'магнита. Изменения маг- » нитного поля в свою очередь воз- буждают в пространстве между по- люсными наконечниками (и во внеш- нем пространстве вблизи этих нако- нечников) поле электрическое. Силовые линии этого поля представ- ляют собой окружности, центры ко- торых лежат на оси магнита (пред- полагаем, что наконечники магнита имеют конусообразную или цилиндри- ческую форму). На фиг. 5 эти элек- трические силовые линии изображе- ны пунктиром. Если между полюсами электро- магнита, питаемого переменным то- ком, поместить замкнутый виток про- волоки»' то в этом витке возникнет, как известно, переменный (индук- ционной) ток. Возникновение этого тока обусловливается тем именно электрическим полем, силовые линии которого изображены на фиг. 5: поле это приводит в движение находя- щиеся в проводе электроны. За каж- дый период питающего электромаг- нит тока как магнитное поле между полюсами N и 5, так и электрическое поле между этими полюсами дважды меняет знак (т. е. изменяет свое на- правление); поэтому и индуцирован- ный в проводе ток также меняется как по величине, так и по направ- лению. Когда электроны двигаются в металле, они испытывают со стороны металла сопротивление, подобное трению. Именно благодаря этому трению проводники и нагреваются при прохождении по ним тока. Если же выкачать воздух из пространства между полюсами электромагнита, впустить в это пространство свобод- ные электроны и каким-либо образом заставить их двигаться по кругу вдоль изображённых на фиг. 5 элек- трических силовых «линий, то элек- троны попрежнему будут ускоряться электрическим полем,, но никакого сопротивления в своём движении испытывать не будут. Поэтому они смогут приобрести очень большую скорость, если только они совершат большее число оборотов по окруж- ности *. 1 Существенно, что электрические силы ускоряют электрон на всём его пути по ок- ружности. В постоянном электрическом поле, как уже указывало^ в $ 2, это было бы не- возможно.
М 4 Новые перспективы в физике сверхбыстры! частиц 3S Этот способ ускорения электро- нов был предложен еще в 1928 г. инженером Видеро (Wlderoe). Однако ни Видеро, ни его продолжатели не смогли найти правильного решения основной задачи — заставить уско- ряемый электрон двигаться по ок- ружности. Заслуга Керста и состоит в чрезвычайно простом и изящном решении этой задачи и в практиче- ском воплощении идеи Видеро в бетатроне. В бетатроне электрон удерживается на круговой ор- бите тем же самым магнитным полем электромагнита, изменения которого, возбуждают поле электрическое, ус- коряющее электрон. Магнитным полем регулируется движение ускоряемых частиц и в циклотроне. Однако в циклотроне эти частицы движутся, как мы видели, не по круву, а по развертывающейся спирали, чем обусловливается гро- моздкость циклотрона. Объясняется это тем, что в циклотроне магнит- ное поле Н постоянно во времени; поэтому радиус траектории частицы, согласно формуле (4) о__ cmv ~ еН ’ растет вместе с ростом её скоро- сти V. В бетатроне же магнитное поле (в течение рабочей части цикла) само растет со временем, и при том так же, как растёт импульс электро- на ти; поэтому радиус орбиты элек- трона остаётся постоянным. ,Мы подошли к самой замечатель- ной особенности бетатрона. Источ- ником подлежащих ускорению элек- тронов является раскалённая прово- лока; испускаемые ею электроны предварительно ускоряются вспомо- гательным электрическим полем до 15—20 тысяч эл.-вольт. Как добиться того, чтобы если не все, то по край- ней мере заметная часть этих элек- тронов стали бы двигаться в бета- троне по одной и той же окружности, не задевая стенок камеры? Ведь эти электроны обладают в момент, когда они попадают под действие поля бетатрона, различными' по направ- лению скоростями и различными на- чальными положениями в простран- стве. Помимо этого уже в самом бетатроне электроны не могут не испытывать случайных соударений с молекулами газа, наполняющего камеру (хотя бы и под очень малым давлением); эти соударения должны выбрасывать электрон с его орбиты. А между тем бетатрон может функ- ционировать только если путь элек- тронов в нем фиксировагн чрезвы- чайно точно. Так, в бетатроне Керста на 20 МЭВ каждый электрон, чтобы накопить эту энергию,- должен сто тысяч раз подряд описать окруж- ность радиусом в 19 см, и пройти таким образом путь в 120 км, ни разу не натолкнувшись на стенку камеры! Неудача самого Видеро и его про- должателей, пытавшихся осуществить индукционный ускоритель электро- нов, объяснялась именно тем, что им не удавалось с необходимой точ- ностью регулировать путь электрона в ускорителе. Керст блестяще раз- решил эту труднейшую задачу, ис- пользовав следующее замечательное обстоятельство (частично бывшее известным уже Видеро): если магнит- ное поле в бетатроне уменьшается при удалении от его оси, и при- 1 том уменьшается медленнее, чем * *\ (R означает расстояние от оси), то в этом магнитном поле существует одна и только одна окружность вполне определенного радиуса Ro, которая является устойчивой траекторией электронов \ Устойчи- вость означает, что если движущийся по этой окружности электрон испы- тает на своём пути малое отклонение (например, благодаря соударению с молекулой газа), то он лишь незна- чительно отклонится от устойчивой траектории и очень скоро начнёт вновь приближаться к ней. Больше того, если электрон начал свое дви- жение не на расстоянии Ro от оси бетатрона, а на меньшем или ббль- шем расстоянии от оси, то он будет двигаться по спирали, навивающейся на окружность радиуса Ro, т. е. с ----------Г< 1 Для простоты мы рассматриваем здесь только движение электронов в плоскости, перпендикулярной оси бетатрона, и не ка- саемся вопроса о движении их вдоль этой осн.
34 Природа 1943 каждым оборотом его траектория будет все ближе и ближе подходить к окружности радиуса /?0. И наконец, что самое важное, радиус /?0 устой- чивой траектории определяется толь- ко зависимостью от магнитного поля бетатрона и вовсе не зависит от массы электрона (или, общее, от массы ускоряемой частицы). Поэто- му, в отличие от случая циклотрона, возрастание массы частицы по мере её ускорения не нарушает регуляр- ности её движения 2. 3 Не имея возможности приводить здесь доказательства всех изложенных утверждений, мы ограничимся выводом условия, опреде- ляющего положение устойчивой орбиты. Пусть электрон движется в поле электромаг- нита по одной из окружностей, изображён- ных пунктиром на фиг. 5, и пусть /? есть радиус этой окружности. Из закона индукции Фарадея следует, что напряжённость электри- ческого поля Е на расстоянии R от оси R' dHcp электромагнита равна Е = , где Нср означает среднее значение напряжённости магнитного поля на площади круга радиу- са R. Сила, действующая на электрон, рав- на еЕ, где е — заряд электрона; стало быть его ускорение определяется фодмулой dv eR dHcp mdt —eE~Tc dt~ • Однако в этой формуле не учтена зависи- мость массы электрона от скорости; при больших скоростях эту зависимость учесть необходимо. Согласно теории относительно- сти это ведёт к следующему, по внешности незначительному, изменению предыдущей формулы: d eR dHcp ОТ (mv) = eE=^ (9) С другой стороны, формулу (4), опреде- ляющую радиус орбиты электрона в магнит- ном поле, можно записать так: eR rJ mv= — H, . ‘ где Н означает напряжённость магнитного поля в точках окружности радиуса R. Если электрон действительно движется по окруж- ности, то радиус его траектории R не ме- няется со временем, и поэтому согласно по- следней формуле скорость изменения импульса электрона mv пропорциональна скорости изменения поля Н: d eR dH Сравнивая это с формулой (9), получаем: Нам остаётся привести некоторые конструктивные данные бетатрона на 20 МЭВ, изображённого на фиг. 6. Между полюсами электромагнита помещается согнутая в кольцо (тор) Фиг. 6. стеклянная трубка, из которой отка- чен воздух. Магнитное поле элект- ромагнита подобрано так, чтобы ус- тойчивая орбита электронов совпа- дала с центральной окружностью кольцеобразной трубки; радиус этой окружности 19 см. Внутри трубки, ближе к её внутреннему краю, поме- щается нить накала, служащая источ- ником электронов, ускоряемых не- посредственно после вылета с нити вспомогательным электрическим на- пряжением в 15—20 тысяч вольт. Электромагнит питается переменным током технической частоты — 600 пе- риодов в секунду. Электроны, вылетев- шие с нити накала в начале периода, когда напряжённость магнитного поля dH. 1 dHcp dt — 2 dt ’ » 1 откуда H—-^HCp. (10) Этим простым условием и определяется поло- жение устойчивой орбиты электрона: магнит- ное поле Н в точках, расположенных на ус- тойчивой орбите, >в два раза меньше, чем среднее значение НСр напряжённости поля на площади круга, охватываемого этой орбитой.
№ 4 Новые перспективы в физике сверхбыстрых частиц 35 проходит через нуль, захватываются полем на центральную устойчивую орбиту и через четверть периода, совершив по трубке 100 000 оборо- тов, накапливают энергию в 20 МЭВ. В этот момент электроны нужно отклонить с устойчивой орбиты и использовать по назначению. В про- тивном случае, без вмешательства извне, электроны продолжали бы двигаться по устойчивой орбите, но уже не ускоряясь, а замедляясь. Дей- ствительно, через четверть периода магнитное поле, достигнув макси- мума, начинает спадать; соответствен- но этому индуцированное электри- ческое поле изменяет свое направ- ление на обратное. Отклонение уско- ренных электронов с устойчивой ор- биты достигается включением в надлежащий момент добавочной ка- тушки, магнитное поле которой отклоняет электроны так, что они ударяются об антикатод, помещён- ный внутри стеклянной трубки у её внешнего края. Под воздействием ударов электронов антикатод испус- кает гамма • лучи с энергией до 20 МЭВ. Средняя за период сила электронного тока на антикатод дос- тигает 1 микроампера. Интенсивность рентгеновских и гамма-лучей на расстоянии 1 мот антикатода по из- мерениям ионизационной камерой равна 16 рентгенам в минуту. Необходимо отметить, что бета- трон несравненно проще по конструк- ции, компактнее и дешевле цикло- трона (при одной и той же энергии ускоряемых частиц); в частности он не требует применения мощных коротковолновых радиотехнических генераторов. Конечно, бетатрон и циклотрон отнюдь не заменяют, а лишь дополняют друг друга: цикло- трон, как мы видели, не пригоден для ускорения электронов, бетатрон же сконструирован для ускорения имен- но электронов. Применение же прин- ципа бетатрона к ускорению прото- нов и других тяжелых частиц за- трудняется тем, что чем больше масса частицы, тем меньше её скорость при заданной энергии, тем меньше стало быть совершит она оборотов в бетатроне, и тем меньше накопит она энергии за рабочую часть цикла. Первая статья Керста о бетатроне на 2,5 МЭВ появилась в американ- ском журнале „Physical Review" за июль 1941 г. За несколько мёсяцев до этого в нашем советском „Жур- нале экспериментальной и теорети- ческой физики* появилась статья доцента Московского университета Я. П. Терлецкого, излагавшая проект прибора, во всех существенных чертах совпадающего с бетатроном Керста и отличающегося от него лишь вто- ростепенными конструктивными осо- бенностями и'менее подробным ана- лизом оптимальных условий ускоре- ния электронов. К сожалению, проект Я. П. Терлецкого не был осуществ- лён. В настоящее время у нас в Союзе в лаборатории проф, П. И. Лукирского в Ленинградском физико - техниче- ском институте Академии Наук уже приступлено к изготовлению опыт- ного экземпляра бетатрона, пока для сравнительно малых энергий электро- нов. Надо пожелать, чтобы замеча- тельное изобретение Керста было освоено и использовано у нас в Союзе в возможно короткий срок.
СОВРЕМЕННЫЕ ЗАДАЧИ ПОЧВОВЕДЕНИЯ Акад. Л. И. ПРАСОЛОВ Перед лицом отечественной войны и защиты завоеваний революции, со- ветская наука о почвах, как и дру- гие области знания, стремится вло- жить свою долю в общее дело борь- бы с врагами человеческой культуры и нашей родной страны. Накопленные почвоведами раньше знания и разно- образные научные материалы находят обширное поле приложения в спе- циальных работах для обороны. Такое приложение получили и наши почвен- ные карты и данные по технологии почв и по физико-химическим их свойствам. Почвоведение смогло быстро мобилизовать всё это для срочных работ, не откладывая их до новых длительных исследований. Позднее будет возможно сказать под- робнее об этом применении почвове- дения. В нём есть также не мало интересных моментов проверки или испытания разных научных данных и методов общего значения. Но сверх этого встала задача раз- решения ряда других вопросов, свя- занных с перестройкой всего народ- ного хозяйства в период войны. В числе их возникли такие важные воп- росы, как перенос сельскохозяйствен- ных культур в восточные области, связанный с учётом земельных ресур- сов этих районов—предуральских, сибирских и среднеазиатских—и с выработкой для них новой агро- техники, далее, замена недостающих удобрений, прежде всего азотистых, и перестройка всего продовольствен- ного снабжения отдельных» областей без загрузки транспорта дальними перевозками хлеба и других продук- тов, и наконец, проблема восстанов- ления хозяйства в освобождённых от врагов районах. Возможно быстрое разрешение этих вопросов в части, касающейся почв, потребовалось и проводилось уже почвоведами в первый год оте- чественной войны, например в рас- чёте земельных ресурсов для планов сельского хозяйства на 1942 год, для распределения технических культур на Востоке и для развития пригород- ных хозяйств. Но указанные выше и другие вопросы ещё стоят перед нами и сейчас и будут стоять впредь, так как онй требуют основа- тельной научной разработки и притом в комплексе многих специальностей, как, например, проблема азота или перестройка систем сельского хозяй- ства— полеводства и животновод- ства—соответственно местным геогра- фическим условиям. Эта разработка не снимает с очереди, по нашему мне- нию, и продолжения работ по таким основным проблемам почвоведения, как динамика и точная диагностика почвенных процессов, как продол- жение почвенно-картографических работ, как выработка агрономических показателей и др. Участие Почвен- ного института Академии Наук в ра- ботах филиалов Академии в Средней Азии и в Казахстане показало нам жизненность таких общих работ и проблем. Здесь мы хотели бы кратко сооб- щить об очередных работах и даль- нейших задачах по почвоведению с точки зрения указанной общей си- туации. За последние годы перед войной и во время войны Почвенный инсти- тут продвинул ' свои обобщающие работы по картографии почв, в виде очередных листов почвенной карты СССР в масштабе одна миллионная, на Урал —Средний и Южный, на Западную Сибирь и на Казахстан. Уже подготовлены авторские ори- гиналы тринадцати листов этой кар- ты, охватывающих Урал, Западный Казахстан и Западную Сибирь (лис- тов 40 в ряде от О до К и листов 41—45 ряда О и N). Далее подготов- лены или находятся в работе все листы, охватывающие Казахстан (№№ от 41 до 45) и Узбекистан, опираясь на исследования местных филиалов
37 Современные задачи почвоведения Яа 4 академии в их почвенных секторах. В значительной части подготовлена эта работа в филиалах Туркмении и Таджикистана. Она намечена для раз- вёртывания в 1943 г. также для Кир- гизии. От учёта общесоюзных запа- сов земель теперь возможно перейти к учёту почв и угодий пообластному и даже порайонному. Обработка накопленных обширных почвенно-картографических материа- лов по Средней Азии, включающих много детальных съёмочных планше- тов до масштаба 1:25 000 и даже 1:10000, уже сделана или проводится по плану 1943 года в виде областных почвенных карт, для удовлетворения местных запросов, и в виде цбщих республиканских карт, по которым уже не трудно положить все данные на сетку листбв масштаба 1:1 млн. Таким образом, охватывается терри- тория от 58р сев. широты на юг до государственных границ и ,на восток до 90° в. д. Эта работа Почвенного института проводится, опираясь как на прежние местные исследования, так и на новые в филиалах Академии Наук. Она значительно продвигает вперёд не только одну из главных основных задач Почвенного инсти- тута, но также подводит итог много- летних почвенных исследований, ко- торые составляют необходимое звено научных и научно-технических работ в развитии методики сельского хо- зяйства, которые включают детали почв на основании уже почти закон- ченных съёмок, проведенных при землеустройстве Узб. ССР в её равнин- ных поливных районах, и материалы сети опытных полей республики. Имеется также исчисление площади различных почв и соответствующих угодий для Узб. ССР и предвари- тельное для других республик. Из всей площади Средней Азии и Казахстана большая часть — около 90%—падает на разного рода перво- бытные пастбища. Они составляют около половины всех кормовых уго- дий СССР, если исключить пашни (около 11%), леса (около 43%), болота (торфяные) и Арктику. Это большею частью сухие степи 'и пустыни на равнинах и горные степи. Из них сравнительно небольшая доля исполь- зуется в виде сенокосов, преобла- дают же пастбища подножного корма, сезонного характера. Лесов в Сред- ней Азии мало. Пахотных угодий в общем немного более 6%. Из них преобладают пашни в степях Казах- стана, где пахотные земли составляют около 12%, из которых посевных было в 1941 г. не более 2%. Горные степи, более благоприятные в отно- шении увлажнения и пригодные для культуры без орошения (богары), до настоящего времени составляют лишь небольшую часть посевной площади, например, в Узбекистане насчиты- вается пахотно-способных богарных земель только 1800 тыс. га из общего количества 5700 тыс. га богары, в Киргизии всего считается богарных земель только 3,5%, из горных про- странств, занимающих в Киргизской ССР около 38%. В Казахстане гор- ные области занимают около 8,5% общей площади, из них около поло- вины приходится на почвы чернозём- ные и типа горных тёмнокаштано- вых, используемых большею частью как пастбища. Всё это говорит о громадных за- пасах земель для бесполивного земле- делия и для животноводства в гор- ных областях Средней Азии. Но главным источником процве- тания земледелия и частью других отраслей сельского хозяйства, как известно, является поливное земле- делие. Площадь его составляет около 1,3% всей площади Средней Азии вместе с Казахстаном. Но в самой богатой, пригодной для ирригации площади с очень густым населением, издавна привыкшим к орошению,— в Узбекистане насчитывается факти- чески орошаемых земель только около 2 млн. га, т. е. около 11% площади Узб. ССР без Каракалпакии, и около 5% на всю её площадь. Киргизия имеет около 5% оро- шаемых земель, Казахстан — не более 0,5%. Таким образом, и в этом отноше- нии хозяйство Средней Азии далеко не использует те площади поливных земель, которые уже имеются. По почвенным картам Узбекистана к пло- щади „незасолённых и поливных" серозёмов отнесено всего 6 341 000 га.
38 Природа 1943 Из этого видно, насколько важны здесь, с одной стороны, предприня- тое в настоящее время в период войны строительство новых ороси- тельных каналов, а с другой стороны, меры мелиорации против засоления почв (дренаж) и меры улучшения агротехники, наряду с введением но- вых культур (свёклы и др.) и с заме- ной недостающих химических продук- тов для удобрения. Вместе с сводкой почвенных карт идёт также работа по обобщению и опубликованию аналитических и описательных данных о почвах в виде ряда диссертаций (на учёную степень доктора) аспирантов Почвенного ин- ститута. Для них утверждены в 1943 г. следующие темы: 1) „Алтайско - Са- янская почвенная провинция" (науч- ный сотрудник Казахского филиала Б.Ф. Петрова); 2) „Агропроизводствен- ная характеристика почв Казахста- на" (научный сотрудник Казахстан- ского института земледелия С. П. Матусевич); 3) .Типы почв Средней Азии* (научный сотрудник Почвен- ного института А. Н. Розанов); 4) „Почвы Голодной степи и их ороше- ние* (научный сотрудник Узбек- ского института почвоведения и гео- ботаники М. А. Панков). Почвенный институт несколько лет ведёт исследования по борьбе с засолением почв при орошении (проф. В. А. Ковда и А. Н. Розанов) и закончил детальную съёмку почв совхоза Пахта-Арал в Голодной степи, продолжая теперь изучение солевого режима в разные моменты увлажнения орошаемых почв. Институт принял деятельное учас-, тие в „Секции сельского хозяйства*, организованной в помощь местным организациям общей „Комиссии помо- щи" при совете эвакуированных инс- титутов Академии Наук. При участии института подготовлено практиче- ское руководство по борьбе с засоле- нием почв и текст обязательных по- становлений правительства о правиль- ной ирригации. Режим почв вне ирригации — „бо- гары"—изучается стационарно особой группой Почвенного института под руководством проф. А. А. Роде. Эти исследования продолжаются уже 2 года, совместно с Узбекистан- ской селекционной станцией. Они позволяют проверить эффективность рекомендуемых обычно агротехниче- ских приёмов сбережения влаги в бо- гарных почвах и установить сравни- тельно малую роль в водном режиме богарных почв капиллярного передви- жения влаги и наоборот — значитель- ную роль газообмена между почвой и атмосферой и диффузии водяных паров. Особое значение в этом воп- росе имеет тепловой режим почв. Вопрос о богарных почвах тесно связан с изучением горных почв и с возможностью, с одной стороны, расширения посевов в горных облас- тях Средней Азии, имеющих громад- ную площадь, а с другой— с кормо- выми фондами. Поэтому вопрос 6 почвах гор, их генезисе, режиме и классификации составляет также одну из главных и очередных тем Почвен- ного института. Наши экспедиции последних лет Уральская и Кавказ- ская, отчёты которых уже подготов- лены к печати, позволили выделить среди горных почв особые группы горностепных, горнолесных и гор- нолуговых почв, не сходных с типами почв широтных зон. Этот вывод можно распространить и на горные почвы Средней Азии и Казахстана. Но тема о взаимном влиянии горных биоценозов и горных почв, для ко- торых известны Давно уже характер- ные формы приспособления расти- тельности и других организмов к физическим условиям гор, до настоя- щего времени мало освещена со сто- роны обратного влияния именно почв на этот отбор. Этому мешал отчасти общий взглйд на подобие высокогор- ных почв зональным типам и на их модификацию только под влиянием литологического состава. - Тема эта роднит почвоведение, с одной стороны, с биологией — с ес- тественным отбором горной расти- тельности и с дарвинизмом, а с дру- гой — с изучением особых оригиналь- ных форм физического состояния горных почв, например, влияния по- ниженного давления и сильной инсо- ляции. Здесь также интересны и прак- тически важны явления выветривания и эрозии.
№ 4 Современные задачи почвоведения 39 Почвенные исследования на Урале (Е. Н. Иванова и др.) и в Средней Азии дали возможность изучить мно- го почв на дериватах разных плот- ных пород, в том числе изверженных кристаллических пород, и таким об- разом вскрыть здесь полнее влияние геологических условий по сравнению с генетикой почв на наносах евро- пейских равнин. На Среднем Урале выделяются далёко идущие к северу лесостепные чернозёмные районы с близкими выходами щёлочных пород. Благоприятное влияние их удалось -подметить и при экспертизе участков для пригородных хозяйств во время исследований-1943 года (А. А. Зава- лишин). В 1941—1942 гг. Почвенный инсти- тут продолжал свои исследования, частью стационарного характера, над распространением эрозии почв в Баш- кирии, где в 1940 г. развевание почв и посевов причинило бедствия насе- лению некоторых районов. Изучались и меры борьбы с этим явлением, например, при помощи урегулиро- вания снеготаяния (С. С. Соболев, Т. Ф. Якубов и др.). , Таким образом, тема о горных почвах так же сложна и комплексна, как и упомянутая выше проблема азота. Но постановка их на очередь представляется совершенно необхо- димой и с теоретической и с практи- ческой точек зрения. Развитие почвоведения и агрохи- мии приводит нас ещё к некоторым очередным темам физической химии и агрохимии. Лаборатория физической и коллоидной химии Почвенного ин- ститута (И. Н. Антипов-КаратЬев) закончила как раз перед началом войны большой том руководства по приложению к анализу почв новей- ших методов этих наук. Эти методы должны значительно изменить и об- новить применяемую теперь методику почвенного анализа, например, опре- деления состава почвенного раствора, отделения тонких дисперсоидов, их состава и др. Монография по при- менению рентгенографических и дру- гих методов определения минерало- гической природы оамых тонких .коллоидальных" частиц почв (мельче десятых долей микрона) послужила диссертацией на степень доктора сотрудника Почвенного института И. И. СедлецкогО, успешно защищён- ной им в Казанском университете. Таким образом, дальнейшее разви- тие работ этой лаборатории, в нас- тоящее время занятой работой на оборону (каучук, фильтрация вод и др.), жизненно необходимо для почво- ведения. Лаборатория агрохимии Почвен- ного института понесла большие по- тери в лице скончавшихся в конце 1941 г. и в 1942 г. в Ташкенте А. Т. Кирсанова и Б. А. Ганжа, которые дали очень важные труды, установив- шие степени‘вариирования в почвах некоторых элементов питания расте- ний (К, N, Р) и принцип .профиль' ного“ агрохимического изучения почв взамен господствовавшего раньше изучения только верхних пахотных горизонтов. Идеи этих трудов можно считать теперь уже общепризнанными. Они подтверждаются и развиваются в новейших работах других агрохи- миков. Предложен уже целый ряд способов обогащения и мелиорации почв за счёт нижних горизонтов их, обогащённых в процессах почвообра- зования тонкими частицами. Разра- ботаны частью способы правильного местного внесения удобрений (А. В. Соколов и др,). На очереди теперь стоит вопрос о разработке агрохи- мических тем с точки зрения при- ближения к естественной географии почв и к различным типам их. Такая постановка агрохимических исследо- ваний, выдвигаемая А. В. Соколовым, принявшим на себя руководство аг- рохимической лабораторией Почвен- ного института, обеспечивает един- ство этих работ с циклом почвенно- географических и картографических работ, указанных выше. Она должна быть усвоена и в намечаемых рабо- тах восстановления хозяйства в рай- онах, возвращаемых после победы над врагом. Проблему повышения урожай- ности, поставленную на разрешение Академии Наук в последние годы и ставшую острой в условиях военного периода, как известно, предлагается решить различно, путём применения открытых наукою и испытанных спо-
40 Природа 1943 собой: химизации земледелия, селек- ции культурных растений, употреб- ления возбудителей роста, правильной и повышенной агротехники и траво-, польной системы земледелия. С точки зрения почвоведения для подъёма урожайности всех культур нужно работать над введением улуч- шенной агротехники на основе при- родных различий почв по физическим и механическим свойствам, по химиз- му и биологии их. На основе диффе- ренцирования свойств почв могут быть сокращены затраты труда и машин и повышена эффективность всего хозяйства. При этом полезные свойства почв могут быть защищены и усилены мерами борьбы против холода, против излишка влаги, про- тив иссушения и против эрозии почв. Продукция полей может быть увели- чена за счёт расширения посевных площадей освоением для распашки лучших земель лесной зоны и горных склонов, также за счёт мелиорации степных пространств путём увлажне- ния, защиты от суховеев и правиль- ной ирригации в южных районах. Увеличения кормов для животновод- ства вполне возможно добиться за счёт окультуривания лугов (пойм) и болот и отбора участков в степях для рационального выпаса, сенокоше- ния и травосеяния. Следует вложить больше технических средств в произ- водство, хранение и использование кормовой продукции. Надо сказать, что почвоведы давно ужедоказываютэффективностьдиффе- ренцированного,подхода в хозяйстве, смотря по свойствам почв, и эта точка зрения принята при построении новых нормальных севооборотов в земле- устройстве колхозов. Однако она не проводится достаточно активно и целесообразно по недостатку соот- ветственно разработанной техники, нужных для её внедрения работников и средств, частью же и^-за слу- чайной и не всегда правильной гео- графической ориентировки. Поэтому постановка вышеуказанных очеред- ных тем—продолжения почвенно- географической сводки на Востоке и в тесном и прямом контакте с изу- чением горных почв и богары и с проблемой азота и географической ориентировкой агрохимических тем в Средней Азии и на Севере — по нашему мнению, вполне оправдывается и связывается с современными зада- чами почвоведения.
ПРИМЕНЕНИЕ СФАГНОВОГО (ТОРФЯНОГО) МХА В МЕДИЦИНЕ (Краткий исторический очерк) проф. Л. И. САВИЧ -ЛЮБИЦКАЯ Вонрос о врименении сфагна (Sphagnum) медицине — вопрос не новый. Это — старинное народное средство. Так, например, в Великобри- тании, в деревнях Шотландии и Ир- ландии крестьяне издавна употреб- ляют сфагн при лечении фурункулов я гнойных ран (проф. Porter f1]). В Америке — индейцы Аляски, смеши- вая истолченные листья сфагна с топ- лёным жиром, применяют эту целеб- ную мазь при поранениях р]. В Фин- ляндии местные жители, заходя на охоте и облавах далеко в малоизвест- ные им местности, утоляют жажду водой, прямо взятою из торфяных болот, предпочтительно перед речной, озёрной и даже ключевой и колодез- ной водой (д-р А. А. Гейрици [«]). В Белоруссии широко практикуется местным населением лечение поране- ний промыванием их жёлтой болот- ной водой и ходьбой (при порезах ног) по мокрому торфяному болоту (сообщение д-ра б. н. В. Ф. Купре- вича). Широкое применение сфагно- вых повязок в хирургии началось с восьмидесятых годов прошлого столе- тия. Случайное обстоятельство обра- тило внимание германских медицин- ских кругов на возможность приме- нения сфагновых повязок при ране- ниях. В 1880 г., в северной Германии, на торфоразработках рабочий пора- нил себе руку и товарищи покрыли рану чёрным торфом. Когда он, толь- ко по истечении 10 дней после ране- ния, попал в клинику проф. Эсмарха, то ассистент последнего д-р Ыейбер [’] с удивлением обнаружил, что рана под торфом частично зажила первым натяжением, частично обнаруживала хорошие грануляции, хотя были по- вреждены не только мягкие части руки, но и обе кости предплечья и даже ручной сустав. С этого времени в Эсмархввской клинике началось применение повязок из торфа в виде марлевых подуше- чек, дававших всегда благоприятные результаты. Так как сфагновый мох обладает большей всасывающей спо- собностью, чем торф, меньше кро- шится и пылит, то уже в 1882 г. Мильк и Лейсринк [4] советовали употреблять сфа^н вместо торфа, а Гагедорн [5] в 1883 г. предлагает сфагновый мох вниманию XII съезда германских хирургов как прекрасное перевязочное средство для всевоз- можных повреждений и послеопера- ционных ран. Он, как и Лейсринк, придавал особое значение громадной всасывающей способности сфагна, а также его мягкости, лёгкости и упру- гости, позволяющим сфагновой повяз- ке прилегать к любым частям тела. Лейсринк, Гагедорн и многие другие врачи в зарубежных странах пользо- вались сфагном в качестве перевя- зочного материала, как стерилизован- ным, так и не стерилизованным и не подвергнутым действию антисепти- ческих средств, и в обоих случаях получали хорошие результаты. В течение десятилетия, с восьми- десятых годов по девяностые, сфаг- новый мох, употреблявшийся сначала в виде опытов в германских и фран- цузских клиниках и госпиталях, за- служивает как перевязочный материал восторженный отзыв. В 1888 г. он даже предписывается прусским ми- нистерством внутренних дел к обяза- тельному употреблению во всех под- ведомственных ему лечебных учреж- дениях. Но с появлением лигнина (немецкого фабриката древесины), более удобного для употребления, значение сфагна как перевязочного материала падает, и он незаслуженно забывается.
42 Природа 1943 Во время войн интерес к употреб- лению сфагна в качестве повязок для ран неизменно возрастал, что явля- лось естественным последствием не- достатка и дороговизны перевязоч- ных материалов — лигнина и ваты—и желанием заменить их более дешёвым и доступным материалом. Сфагновый мох,. спорадически употреблявшийся во времена франко-прусской (1870— 1871 гг.) и наполеоновских войн (1800— 1814 гг.), по свидетельству Hotson [в] и Nichols [’], широко при- менялся во время русско-японской войны (1904—1905 гг.; по отзывам японцев, он первоклассный перевя- зочный материал) и во время первой мировой войны (1914—1918 гг.), когда употребление сфагновых повязок, достигнув в 1918 г. рекордной цифры изготовления в 1 месяц 20 00Q 000 повязок в Канаде и 4 000000 повязок в Шотландии, было широко распро- странено среди всех воюющих сторон. В Великобритании [8] с самого начала войны, в 1914 г., были применены в виде опыта сфагновые повязки в шотландских госпиталях, а в 1915 г. сфагн уже официально предписан Британским военным управлением ко всеобщему употреблению; В Канаде, Ирландии, Шотландии и Германии несколько организаций занимались изготовлением сфагновых повязок (в Канаде — Красный Крест, Ирландии и Шотландии — Депо во- енно-врачебных снабжений). Лучшие сорта, так называемые медицинские сфагны (виды группы Цимбифолиа— Cytnbifolia), отбирались на повязки, а худшие (виды остальных групп, глав- ным образом, группы Куспидата— Cuspidata) шли на набивку матрацев и подушек для раненых и больных, а также и для детей (индейцы, чукчи, ненцы издавна употребляют сфагн для последних). Способы сбора, сушки, сортировки сфагна в зарубежных странах почти не отличались друг от друга, только у американцев производилось всё это более тщательно. Так, они старались удалять из собранного материала почти все примеси, даже листья, чего не делали другие. В отношении рас- фасованного материала наблюдалось большее различие. Британский тип— марлевые подушечки, рыхло напол- ненные сфагном, — употреблялся анг- личанами, немцами. Недостатком этого типа являлось сбивание в комки сфагна и быстрое вследствие этого промо- кание сфагновой повязки, чтд устра- нялось простёгиванием повязки. Аме- риканский тип — более сложный — на слой дешёвой, не всасывающей ваты накладывался рыхлый слой мха (слой ваты придает форму повязке и не позволяет мху скользить и так как не всасывает, то мешает жидкости проходить слишком быстро, через верхнюю часть повязки), на слой мха накладывался ещё двойной слой газо'- вой (марлевой) шотландской бумаги, последняя на краях загибалась и об- разовывала как бы конвертик для мха (шотландская бумага не мешает всасывать, но задерживает мельчай- шие частицы мха, не давая им прони- кать в рану и тем самым её раздра- жать). Такие повязки, несмотря на их сложность,всё же обходились дешевле ватных. Помимо марлевых сфагновых по- душечек, немцы употребляли ещё: моховой картон Гагедорна, приготов- ленный из чистого торфяного мха путём прессования, папку Рудольфи, состоящую только из веток мха, и хирургический порошок — из листьев сфагна. Немцы делали сфагновые компрессы таким образом: мох из- мельчали простым ломаньем его, за- тем помещали в форму, под сильным давлением, так что получались плос- кие лепёшки в виде картона; затем разрезали их на отдельные куски различной величины, завертывали в марлю и стерилизовали. Эти компрес- сы служили только для наружной повязки, а на рану накладывался сначала .слой марли или ваты. При более сильном давлении эти ком- прессы становились более жёсткими, твёрдыми и применялись в виде лубка при перевязках переломов. Англичане тоже применяли сфаг- новые компрессы; у американцев они вошли в употребление позже, чем у всех. Во время второй мировой войны (с 1939 г.) в зарубежных странах (Англия) снова^бказали сфагну пред- почтение перед другими заменителями
Применение сфагнового (торфяного) мха в медицийе 4g гигроскопической ваты, ввиду его оби- лия, простоты обработки, дешевизны и хороших поглотительных свойств [*]. В Россию из Германии проникло применение сфагна для перевязочных целей. Впервые оттуда д-ром К. К. рейером были привезены образцы медицинского сфагна — сфагнум цим- бифолиум (Sphagnum cymbifolium). С 1882 г. Рейер [“] применял сфагн в больницахи госпиталях г. Петербурга всегда с' превосходными результа- тами. Он особенно подчёркивал его значение как незаменимого материала для тампонированных повязок при полостных ранах и при 1 транспорти- ровании раненых в военное время, так как сфагновые повязки являлись долгосрочными, не требующими час- той смены и в то же время не раз- дражающими рану. Сфагн, не подвер- гнутый стерилизации, давал те же ре- зультаты, что и стерилизованный. Пробы сфагна, пролежавшие 10 лет, всасывали так же хорошо, как и све- жий материал. В 1885 г., впервые в русской меди- цинской литературе, появляется со- общение о сфагне Неше^ь [п], в кото- ром он обращает внимание врачей на мох как отличное всасывающее и дешё- вое перевязочное средство. В Обухов- ской больнице г. Петербурга с 1884 г. длительно употреблялся сфагн в ка- честве перевязочного материала (д-р А. А. Троянов и другие врачи). Сфаг- новые повязки в этой больнице, по сообщению Нешель [п], накладыва- лись на раны после больших опера- ций, например, резекции суставов. Если на следующий день после опе- рации повязка промокала кровью, то рана под ней оказывалась сухой; от- деляемое раны хорошо впитывалось в подушечку, а это способствовало скорому заживлению раны. 4 Для равномерного распределения сфагна в подушечке, она прошивалась подобно тому, как это делают на матрацах. Подушечка смачивалась для стерилизации раствором сулемы или карболовой кислоты, так как стерилизация текучим паром ещё не была известна. При подсыхании на ране (при 10 и больше,днях) подушки она смачивалась изредка раствором сулемы или карболовой кислоты. > В 1889 г., на заседании секции хирургии III съезда русских врачей в г. Петербурге, д-р А. А. Генрици сделал сообщение [12] о сфагне, как перевязочном материале, вызвавшее горячие прения. Несмотря на выска- зывания ряда врачей в пользу сфагна, секция всё же признала, что, в усло- виях спешной военно-полевой работы, лён, пенька и вата более удовлетво- ряют назначению, чем мох, ввиду громоздкости сфагновых тюков и способности сфагна порошковаться и высыпаться из повязок, при его пере- сыхании. С восьмидесятых годов прошлого столетия, в России, ряд врачей в раз- ных местах применял сфагновые по- вязки и высказывался о них то поло- жительно, то отрицательно. Д-р Ген- рици [13], изучавший сфагны под руко- водством выдающегося сфагнолога — проф. Руссова в Дерпте, посвятивший много внимания вопросу использова- ния сфагна в хирургической практике, объяснял эти разноречивые мнения употреблением для' повязок то луч- ших, то худших сортов мха. Под „белым мхом“— сфагном—понимали нередко или всякий мох, часто со- всем непригодный для перевязочных целей, или торф, который пачкал рану, придавал ей неопрятный вид. Это происходило оттого, что сбором и очисткой сфагна от посторонних примесей занимались или невеже- ственные торговцы,' которых никто не контролировал, или же люди не ком- петентные, недостаточно информиро- ванные в этом отношении специали- стами-ботаниками. Самый же сфагн часто собирали неудовлетворитель- ного качества — сильно засорённый посторонними примесями, загрязнён- ный, например, водорослями, запол- няющими его всасывающие клетки и издающими неприятный запах. Кро- ме того, при пользовании стерилизо- ванными сулемой сфагновыми повяз- ками, получалось часто более или менее сильное раздражение кожи в ок- ружности раны, что зависело от дей- ствия сулемы на кожу; а не сфагна. Всё это в общем производило неблаго- приятное впечатление на врачей. С девяностых годов прошлого столетия наблюдаются попытки от-
44 Природа 1943 дельных лиц и организаций обратить внимание на применение сфагна, цент- рализовать заготовку его и распре- деление среди госпиталей для пере- вязочных целей. Так, в 1890 г. воен- ным врачём А. А. Генрици была со- ставлена первая .Инструкция врачам финляндского военного округа для сбора перевязочного мха, его очистки, сушкй, сортировки, прессования и отправления в С.-Петербургский во- енно-аптечный магазин". Заготовка сфагна производилась фельдшерами, фельдшерскими учениками и нестрое- выми ^ижними чинами. В 1902 г. д-р А. Я-Якубовский [’4], употреблявший в своей практике (г. Смела, Киевской губ.) сфагн в те- чение 14 лет, сделал доклад на VIII Пироговском хирургическом съезде о необходимости применения сфагна в качестве перевязочного материала. В 1907 г. проф. Г. И. Турнер [15] на торжественном заседании Хирур- гического общества им. Пирогова, в своем докладе, посвящённом „Успе- хам хирургии за последние 25 лет", отметил, что „гигроскопическая вата, на которую было возложено столько первоначально надежд, оказалась, к удивлению, не удовлетворяющей тре- бованиям постоянного осушения (вы- ведения из раны токсических продук- тов). Как-то ощупью шёл прогресс в выборе перевязочного материала и неожиданный целебный эффект слу- чайно применённого мха и торфа за- ставил искать тайны их действия с микроскопом в руках". В 1914 г., во время первой миро- ной войны, в связи с запросами не- которых московских больниц о вы- сылке им сфагна для испытания, за- готовку опытного материала взяла на себя Торфмейстерская часть От- дела земельных улучшений Главного управления земледелия и землеу- стройства в Петрограде. Сфагновые марлевые подушечки, изготовленные по их способу, с двойным слоем марли со стороны раны, скатывались в ролик, завертывались в пергамент- ную бумагу, концы которой завязы- вались аптечной ниткой. В таких ро- ликах подушечки стерилизовались паром в автоклаве. При употреблении пергамент вскрывался и на рану накла- дывался вполне .стерилизованный ма- териал. Подушечки были разных раз- меров. В 1917 г. результаты вышеприве- ' денных испытаний сфагна были опуб- ликованы в Петрограде Отделом зе- мельных улучшений, как „Сборник статей о применении мха в медицине и санитарии". В том же 1917 г. казанским про- фессором А. Я. Гордягиным, по пору- чению 1-го Всероссийского съезда по борьбе с лекарственным голодом, былй составлена и напечатана в Ка- зани „Инструкция о заготовке сфагна (торфяного мха) для нужд госпита- лей", а профессором Н. Ф. Высоцким было взято на себя внедрение сфагна в хирургическую практику. С двадцатых годов настоящего столетия, в условиях военного вре- мени, на применение сфагна в хирур- гии обращают всё большее и боль- шее внимание, причём наблюдаются попытки привлечения ботаников в качестве консультантов по сфагну к работе хирургов со сфагном. В 1920 г. д-р С. А. Новотельное, применявший сфагновые повязки во время гражданской войны, в тяжёлых условиях северного фронта, сделал доклад на заседании Хирургического общества им. Пирогова в Петрограде „О неотложности перехода хирургов к работе с суррогатами перевязочных материалов и о массовой заготовке наилучшего из них—торфяного мха— сфагна". Постановление выделенной ' Обществом комиссии (председатель— проф. Г. И. Турнер, представитель Петроградского ботанического сада— А. Н. Данилов), подтверждающее выводы докладчика, было передано для проведения в петроградский Ко- миссариат здравоохранения и Петро- градское областное военно-санитар- ное управление. В 1921 г. был напечатан выше- упомянутый доклад д-ра С. А. Ново- тельнова в виде брошюры „Торфя- ной мох—сфагнум, как перевязоч- ный суррогат" и „Инструкция по за- готовке торфяного мха—сфагнума для перевязочных целей*. В 1933 г. пррф. С. А. Новотель- ное [1в], работавший со сфагном в те- чение 12 лет в ортопедической кли-
№ 4 Применение сфагнового (торфяного) мха в медицине 45 нике Военно-медицинской академии им. проф. Турнера, снова обращает внимание на сфагн как перевязочный материал. В 1935 г/Ф. И. Иванов [17] обра- щает внимание аптечных учреждений и отдельных фармацевтов на сфагн как на „растение, давно 'получившее широкую аппробацию среди широких масс старейших хирургов и недаром нашедшее себе место среди лекар- ственных растений Ботанического атласа проф. Варлиха* [1в]. Он нахо- дит, что торфяной мох, как „офи- циальный препарат", должен найти себе отражение в будущей фармако- пее в виде отдельной статьи, причём сфагнум может быть рекомендован для применения не только в боль- ничной обстановке, но и в деле ухода за больными в детских учреждениях, может иметь значение в ручной про- даже, в снабжении домашних, колхоз- ных, больничных аптечек. Иванов подчеркивает, что сбор сфагна дол- жен быть обеспечен компетентным руководством ботаников или квали- фицированных фармацевтов. Однако попытки отдельных лиц ,и организа- ций наладить массовую заготовку сфагна и широкое его внедрение в повседневную хирургическую прак- тику лечебных учреждений нашей страны не имели длительного успеха, который ограничивался большей частью лишь военным временем. При- чина этого, должно быть, заключалась в том, что не было осуществлено совместное (врачей и биологов) научное исследование всех свойств сфагна для теоретического обосно- вания его лечебного эффекта. Если, в старину, врач являлся в одно и то же время носителем и медицинских и ёстественно-научных знаний, то с последующим сильным развитием специализации науки в обоих направлениях произошёл раз- рыв этой связи между медицинскими и естественными науками и обособ- ление соответствующих специалистов. Однако при решении общих вопро- сов, связанных с биологическими объ- ектами, необходима комплексная ра- бота врачей и биологов» Учитывая вышеприведенное об- стоятельство, Ботанический институт им. акад. В. Л. Комарова Академии Наук СССР (БИН) с 1939 г. ведет работу по сфагну в этом направлении. Собранный моховым сектором Отдела споровых растений опытный материал по наилучшему и наиболее распростра- ненному в СССР, сфагну—Sphagnum medium—был передан для испытания в качестве перевязочного материала, согласно предварительной договорен- ности о совместной работе, извест- ному хирургу, орденоносцу, глав- врачу Больницы в память 25 Октября г. Ленинграда, ныне заслуженному врачу РСФСР И. П. Виноградову. Его длительные наблюдения над при- менением сфагна в качестве перевя- зочного материала, на которые мы можем теперь сослаться, подтверди- ли, что сфагн является прекрасным всасывающим перевязочным материа» лом, превосходящим гигроско- пическую вату и даже некоторые сорта лигнина. Различные виды сфаг- нов, переданные нами на испытание Виноградову, по его отзыву, почти не отличались друг от друга как перевязочный материал, что значи- тельно упрощает их сбор для заго- товительных целей [сфагнум медиум, сфагнум папиллозум (группа Цимби- фолиа); сфагнум рёкурвум, сфагнум ангустифолиум, сфагнум балтикум, сфагнум дузена, сфагнум куспидатум (группа Куспидата); сфагнум фускум, сфагнум рубеллум (группа Акути- фолиа)]. В 1941 г. БИН, с момента начала Отечественной войны, развернул ра- боту по внедрению сфагна в хирур- гическую практику г. Ленинграда, работая в контакте с хирургами. 10 июля 1941 г., согласно догово- ренности БИН с проф. С. А. Ново- тельновым о создании единого фронта хирургов и ботаников в работе по сфагну, были переданы БИН акаде- мическому Издательству для сроч- ного найечатания рукописные мате- риалы по сфагну проф. Цовотельнова, вышедшие массовым тиражём в на- чале августа того же года в виде брошюры и 2 инструкций: „Сфагн (торфяной мох), как перевязочный капилляроскопический материал для гнойных ран*; „Инструкция по заго- товке сфагна для перевязочных це-
46 Природа 1943 лей”; .Инструкция по применению сфагна для перевязочных целей”. В №7—8 журнала „Природа” за 1941г. была напечатана статья проф. Л. И. Савич-Любицкой: .Сфагновый, или торфяной, мох как материал для пе- ревязки ран”. 23 июля 1941 г. состоялось засе- дание Хирургического общества им. Пирогова, на котором проф. С. А. Новотельное сделал доклад на тему: .Сфагн как капилляроскопический перевязочный материал”, представ- ляющий извлечение из вышеупомя- нутой' его брошюры. К этому докладу было подготовлено выступление от Ботанического института им. акад. В. Л. Комарова Академии Наук СССР проф. В. П. Савича, сообщившего о работе БИН АН в направлении внедрения сфагна в медицинскую практику и о ведущейся дальнейшей работе по изучению лечебных свойств сфагна. На этом заседании присут- ствовали также приглашенные БИН представители торфопредприятий. Были продемонстрированы на засе- дании как иллюстрации к докладам: сфагновые таблицы с разными видами сфагнов, сфагновые альбомы, изго- товленные моховым сектором БИН, и сфагновый экстракт, выработанный химической лабораторией Отдела растительного сырья БИН. В резуль- тате доклада проф. Новотельнова, последующего сообщения о работе БИН посфагну проф.В. П.Савича ираз- вернувшихся прений, резюмирован- ных председателем Общества, див- врачем проф. С. С.- Гирголав, Об- щество приняло решение, которое сводилось к следующему: „учитывая, что торфяной мох—сфагн, обладаю- щий высокими капилляроскопиче- скими свойствами, является прекрас- ным, а в условиях военного времени особенно ценным перевязочным ма- териалом, считать необходимым не- медленно организовать сбор и заго- товку сфап^ для обеспечения им госпиталей и больниц”. С этой целью Хирургическое общество им. Пиро- гова поручило Комиссии в составе хирургов — проф. С. А. Новотельнова, как докладчика и председателя Об- щества хирургов - ортопедов, д-ра И. П. Виноградова, как члена Йрези- диума Общества, и ботаников — проф. В. П. Савича (заведующего Отде- лом споровых растений БИН), сфаг- нолога — проф. Л. И. Савич-Любиц- кой (заведующей моховым сектором того же Отдела), канд. биол. наук Б. Н. Клопотова, войти в контакт с соответствующими организациями, которые могли бы в течение сезона 1941 года провести возможно шире заготовку сфагна, добиться снабже- ния им Аптечного управления. БИН, по предложению торфодобывающих предприятий, срочно провёл реког- носцировочные обследования находя- щихся в их ведении сфагновых болот и выявил возможные для массовой заготовки сфагна болота. В резуль- тате работы этой Комиссии, несмотря на тяжёлые условия блокады и связан- ный с этим целый ряд всякого рода затруднений, массовая заготовка сфагна через торфопредприятия (Лен- сельхозторфтрест, Областной топ- ливный комитет), при инструктаже и консультации БИН, была налажена. Кроме того, БИН были привлечены к сфагнозаготовкам ботанические ка- федры Гос. университета (проф. А. А. Корчагин, В. С. Порецкий, И. Д. Гиенэф-Богдановская) и Педагогиче- ского института им. Герцена (проф. Ф. Д. Сказкин), а также Гидробиоло- гический отдел Зоологического ин- ститута АН СССР (проф. В. И. Жадин). Профессорско - преподавательский персонал университета и Педагоги- ческого института, совместно со сту- дентами-практикантами, наладил об- разцовую заготовку сфагна на окрест- ных болотах своих биостанций, пере- давая затем сфагновые кипы в Глав- ное аптекарское управление (ГАПУ). Гидробиологи Зоологического инсти- тута проводили инструктаж на сфаг- нозаготовках Областного топливного комитета и попутно вели ещё неко- торые научные исследования по воп- росам хранения сфагна. ГАПУ, таким образом, получило в своё распоряже- ние сфагновые кипы и предприняло расфасовку сфагна в виде марлевых подушечек, выработанных Комиссией стандартных размеров — 30 X 25 см, 20X20 см, 15 X15 см. В госпитали и больницы сфагн поступал, смотря по требованию, или в виде кип, или
№ 4 Применение сфагнового (торфяного) мха в медицине 47 в виде подушечек. Путём напряженной и непосред- ственной работы БИН (череэ[Б. Н. Кло- потова) был установлен более или менее постоянный контакт с медпер- соналом госпиталей и больниц г. Ленинграда в деле внедрения в их практику сфагна. Надо отметить, что далеко не всегда имело место поло- жительное отношение медперсонала к сфагну как перевязочному мате- риалу. Здесь влияло то обстоятель- ство, что не все врачи были знакомы с таковым использованием сфагна и предпочитали иметь дело с уже изве- стным перевязочным материалом, как вата; другие же врачи часто непра- вильно применяли сфагн при перевяз- ках ран и, получая неблагоприятные результаты, отрицательно относились к нему. Как бы то ни было, БИН удалось за короткое время более или менее внедрить сфагн в 45 госпита- лях и больницах не только в отно- шении хирургических клиник, но и в отношении некоторых специальных клиник, как урологическая, стомато- логическая, болезней уха, горла, носа, хирургического туберкулёза, гинеко- логическая и некоторые другие, рас- ширив таким образом круг его дей- ствия как всасывающего материала. Испытания сфагна дали благоприят- ные, результаты. Так, например, проф. Шапиро, заведующий урологической клиникой больницы им. Мечникова, старый поклонник сфагна, заготав- ливавший его вместе с проф. Ново- тельновым во время гражданской войны для Ленинградского укреплён- ного района, выразил глубокую бла- годарность БИН за его инициативу и деятельность. Проф. П. П. Львов, директор стоматологической клиники больницы' им. Эрисмана, подтвердил, что „первые же испытания сфагна при перевязке раненых произвели самое благоприятное впечатление, что испытания будут продолжаться и представляют большой интерес*. Помимо применения обычных сфа1 - новых повязок, д-р Виноградов [10] с большим успехом применяет в своей практике за последнее время сфагн для дренирования гнойных полостей и глубоких массивных ран, пользуясь для этого тампоном Микулича. Сфагн находился, в виде тампона Микулича, в гнойной дренируемой полости длительное время (до 12 дней) и на течение раны, на рост грануля- ционной ткани он, по отзыву Вино- градова, оказывал благоприятное действие. Поводом к таковому при- менению сфагна послужило то обсто- ятельство, что сфагн, по его наблю- дениям, оказывает бактерицидное или, по крайней мере, бактериостатиче- ское (задерживающее рост бактерий) действие на гноеродные бактерии. В питательных средах с посевами ста- филококка и стрептококка не наблю- далось роста бактерий в окружности сфагна, включённого в эти среды. Виноградов также широко приме- няет, за последнее время, сфагновые повязки в качестве первых повязок, накладываемых на операционном столе на раны после отсечения ко- нечностей. О своём применении сфагна в хирургической практике Виноградов сделал на Общегородской хирурги- ческой конференции 1942 г. в Ленин- граде сообщение, напечатанное в виде статьи в „Сборнике научных работ за год Отечественной войны* Государ- ственного ордена Ленина института усовершенствования врачей имени С. М. Кирова (4 выпуск, стр. 51—55, 1943 г., Ленинград). Опытное применение сфагна проф. Новотельновым показало, что поло- женный в достаточном количестве и во влажном состоянии сфагн всасы- вает гной в процентном отношении и на 3-й и на 4-й, и в последующие дни не меньше, чем в первые 2 дня. На этом основании Новотельное при- меняет сфагн на обширных ранах после операций при хронических ос- теомиэлитах, с использованием зак- рытой циркулярной гипсовой повязки, оставляемой на больном без перевязки в течение от 3 до 6 недель. С самого же начала войны, в усло- виях блокады, БИН были выработаны для заживления ран новые медицин- ские препараты из сфагна. С этой целью моховым сектором был пере- дан опытный материал по различным видам сфагнов в химическую лабора- торию Отдела растительного сырья БИН (заведующий проф. М.М. Ильин).
48 Природа 1943 Химиками Н. К. Юрашевским и Н. П. Кирьяловым было выработано не- сколько вариантов сфагнового экс- тракта в виде концентратов, передан- ных нами Виноградову на испытание их действия на гноеродные бактерии, с последующим применением наибо- лее пригодного из них на раненых- больных. Убивающее действие на куль- туру стафилококка концентрата № 3 было продемонстрировано Виногра- довым на упомянутом заседании Хи- рургического общества им. Пирогова. Опытное применение его на раненых показало, что он оказывает хорошее действие на рану, смазанную им. Сфа- гновый экстракт, по его отзыву, .защи- щает грануляцииот раздражения, дезо- дорирует рану и, может быть, оказы- вает благоприятное действие на неё в смысле улучшения роста здоровых грануляций, приближаясь в этом отно- шении к пихтовому и перуанскому бальзамам". Экстракты, полученные из разных видов сфагнов, несколько отличались друг от друга по своим свойствам. Так как химический состав даже од- ного и того же вида, будучи более или менее определённым для него, может всё же колебаться в зависи- мости от различных экологических и тем более климатических условий, то и экстракты его, взятые из рас- тений в разных местах их произрас- тания, могут отличаться друг от друга. Поэтому, на местах, при изготовлении и опытном применении сфагновых экстрактов, необходимо принимать во внимание это обстоятельство. Повидимому, наилучшими для изго- товления экстракта будут крупнолист- ные виды группы Цимбифолиа (сфаг- нум медиум, сфагнум папиллозум и др.), растущие на верховых болотах. Возможно, что и экстракты, получен- ные из смеси видов сфагнов верхо- вых болот, также будут отличаться хорошими свойствами . в отношении заживления ран. Интересно отметить, что по пред- варительным результатам проф. В. Н. Цыпп (Лаборатория анаэробов Инсти- тута вакцин и сывороток), прибав- ление концентрата № 3 в разведении 1 :5, в количестве 0,1 куб.см к 10 куб.см сахарного бульона, на котором были посеяны 4 вида анаэробов (газовой гангрены), не дало разницы сравни- тельно с контрольным посевом. Экст- ракт такого же разведения, но при- бавленный в сахарный бульон с теми же четырьмя видами анаэробов в количестве 0,5 куб. см дал резко выра- женную задержку в их росте. Посев из этих же пробирок на сахарный бульон дал нормальный рост. К сожа- лению, опыты не были закончены в силу разных причин. Техника изготовления сфагнового экстракта весьма проста и не требует особых затрат. Очищенный и высу- шенный (при 70°С) сфагн измель- чается на мельнице; полученный по- рошок заливается горячей дистилли- рованной водой и ставится на сутки в термос для настаивания; при дву- кратной смене горячей дистиллиро- ванной воды достигается более полное извлечение воднорастворлмых ве- ществ сфагна. Далее сфагновый настой отсасывается на воронке Бюхнера и уваривается под вакуумом на водяной бане при температуре не свыше 70°С. Полученный после отгонки воды экстракт обрабатывается подогретым (не свыше 70°С) спиртом, причём вы- падающий осадок отфильтровывает- ся, а прозрачный жёлтый фильтрат отгоняется до консистенции густого сиропа. Выход его 5—9%. По данным химика Н. П. Кирья- лова, экстракт содержит, в общем, 95% органических веществ и около 5% зольных продуктов (на сухой вес). В органической части имеются углеводы, немного белковых веществ, высокомолекулярные кислоты и не- которые другие, ещё мало изученные вещества. Результаты, полученные по при- менению сфагнового экстракта для заживления ран, являются предвари- тельными и работа в этом направ- лении БИН продолжаете^. На основании нашего указания, по литературе, о применении американ- скими индейцами при лёчении ран мази из листьев сфагна и топлёного жира, Виноградовым была изготовлена и успешно применена .сфагновая мазь* из листьев сфагнум папиллозум без предварительной стерилизации н ва- зелина, долженствующая, по его от-
4 Применение сфагнового (тврфяного) мха в медицине 49 эыву> найти себе широкое распро- странение. „Сфагновая мазь, приготов- ленная в пропорциях по требованию (более густой и более жидкой), нама- зывается на марлю и накладывается на рану. Последняя под мазью хорошо эпителизируется; грануляции оста- ются здоровыми, сочными; раздраже- Яме кожи подживает*. Несколько позже нами были пе- реданы Виноградову, после совмест- ного обсуждения вопроса, несколько вариантов (от пудры до более круп- ного порошка) „сфагновой присыпки* для опытного применения в целях заживления ран. Очищенный от при- месей и высушенный сфагн размалы- вался на шаровой мельнице и просеи- вался затем Через сита с различным диаметром отверстия. Применение 4 Виноградовым сфагновой присыпки для заживления ран дало предвари- тельные положительные результаты. В СССР, насколько нам известно, применение сфагнового экстракта, сфагновой мази и сфагновой присыпки является новым, требующим ещё дальнейшей работы на местах в этом направлений. На основании всей своей работы по сфагну, Виноградов, нова- тор в деле использования сфагна в качестве лечебного средства, говорит следующее: „личный опыт заставил меня стать поклонником этого вида перевязочного материала и убеждён- ным сторонником того мнения, что дальнейшее изучение свойств сфагна даст не мало нового для главы гной- ной хирургии—по вопросу о лечении ран, а умелое практическое его при-, менение увлечёт хирургов широко использовать этот доступный и, при правильной организации сбора, дешё- вый перевязочный материал*. В 1942 г. сфагнозаготовки в Ле- нинграде снова были налажены теми же организациями и отмечены в пе- чати уже как достижение. Таким образом, применение сфагна в медицине, возникнув впервые в нашей стране в г. Петербурге в 1882 г., через 60 лет вновь обрело права гражданства в г. Ленинграде, послужив на пользу героическим за- щитникам великого гор'ода Левина против фашистско-немецких орд. С этого же года сфагнозаготовки осуществляются уже в широких раз- мерах по линии Народного комисса- риата земледелия РСФСР, а его Цен- тральной опытной торфяной станцией выпускается специальная „Инструк- ция по заготовке сфагнового мха для перевязочных целей*, разосланная по всем торфопредприятиям; Одновре- менно, Центральной опытной торфя- ной станцией и Горьковским отделом здравоохранения издаётся „Краткая инструкция по самозаготовкам и при- менению сфагнового мха (сфагнума) для перевязочных целей*, составлен- ная профессором - орденоносцем, доктором мед. наук А. А. Ожерелье- вым и канд. биол. наук М. И. Ней- штадт. На базы Аптекоуправлений стал поступать сфагн для распределения среди госпиталей и больниц. Таким образом, наблюдается в настоящее время широкое развертывание работы по медицинскому использованию сфагна уже в государственных мас- штабах. Ботанический институт им. акад. Комарова, временно находящийся в Казани (ул. Чернышевского, 18), про- должает по линии Спорового отдела свою научно - исследовательскую работу по сфагну на местном мате- риале в тех же направлениях. Целью нашего очерка является ознакомление врачей и биологов со всеми, исторически сложившимися, возможностями применения сфагна в медицине для привлечения их вни- мания к совместной работе по изу- чению свойств сфагна и по ещё более углублённому и разностороннему ис- пользованию этого своеобразного растения, возможности которого в отношении медицины далеко еще не исчерпаны. итература [1] Porter J. В. Sphagnum as a surgical dressing. Intern. Journ. Surg. т. 30, p. p. 12© — 135, 1^17. [2] Генри ци А. А. Торфяные мхи (Sphagna) — их приспособление и приме- нение к врачебным целям. Военно - Медиц. ж урн. Т. 168, стр. 150, 1890. [3] N е u b е г Q. Erfahrungen liber Jodoform und TorfverbSnde in der chirurg. Kllnik des Herrn Geheim. - Rath Esmarch. Arch, fur klin. Chlrurgie, Bd. 27, p. 776—785, 1882. [4] M 1 e 1 c k und L e 1 s r 1 n k. Ueber Sphagnum und Terf als Verbandmaterial
(Torfmoos contra Moostorf). Berl. Klin. Wochen- schr., № 39, S. 588-590, 1882. [5] H a g e d о r n. Frisches "getrocknetes Moos (Sphagnum), ein gutes Verbandmaterial. Arch, fur VAin. Chlrurg. Bd. 29, S. 479-487, 1883. [6] Ho t son J. W. Sphagnum as a surgical dressing. Science, p. 203 —208, 1918. Hotson J. W. Sphagnum from bog to bandage. Puget Sound Biol. Sta. Bull., 2, p. 211-247, 1919. [7] Nichols G. S. Sphagnum moss war Substitute for Cotton in ab- sorbent surgical dressings. Rep. of the Smith’s Inst. Wash., p. 221—254, 1920. [8] Cathcart C. W. and Balfour J. B. Brit Med. Journ. XI, 1914. Cathcart C. W. Brit. Med. Journ. № 38, p. 137—139, 1915. Balfour J. B. Brit. Med. Journ. XII, 1915; 24, VI, p. 893, 1916; 12, VIII, p. 240,1916. [9], Заменители ваты. Фар- мация, № 1—2, стр. 44, 1942. [10] Ре йер К. К. Наш торфяной мох и применимость его при перевязках ран. Военно - Медиц. Жури. Т. 168, стр. 159; Т. 169, стр. 321, 1§90- [11] Не- тель В. Е. Мох. как перевязочное средство. Врач, № 24, стр. 389, 1885. [12] Ил<яин- 1948 с к и й П. А. 111 съезд русских врачей. Военно- Медиц. Журн. Т. 164, стр. 317, 1889. [13] ГенрнцнА. А. Торфяные мхи (Sphagna)— их приспособление и применение к врачебным целям. Военно -Медиц. Журн., Т. 168, стр. 151. 1890. [14] Я к уб о в с к и й А. Я. д-р. О тор^ фяном мхе (Sphagnum), как перевязочном материале. Восьмой Пироговский съезд. Москва, 3—10 января 1902 г. Общ. русск. врачей в память Н. И. Пирогова. Вып. 6, стр. 136. Москва, 1903. [15] Турнер Г. It проф. Русский врач. № 18, стр. 601, 1907. [16] Новотельное С. А. Сфагн (торфяной мох) в хирургии. Военно-санитарное Дело, №2—3, стр. 6/, 1933. [17] Иванов Ф. И. Торфя- ной мох (сфагнум) и его медицинское приме- нение. Советская фармация, № 2, 1935. [18] Варлих В. К. проф. Русские лекарственные растения. 2 изд., стр. 465 и 469, СПБ, 1912, [19] Журн. .Природа*. №№ 7—8, 1942. Отдел споровых растений БИН ям. В. Л. Комарова АН СССР.
ПРИРОДНЫЕ РЕСУРСЫ СССР ВЕРОЯТНЫЕ ЗАПАСЫ ЗОЛОТА В РОССЫПЯХ И В ОТВАЛАХ ПРИИСКОВ Аид. В. А. ОБРУЧЕ* Нашествие фашистских варваров грубо прервало мирное социалисти- ческое развитие и строительство Советского Союза, подвигавшееся так хорошо за годы Сталинских пятиле- ток. Ради успешной обороны и ко- нечной победы все силы и средства государства обращены на помощь фронту. Поэтому всемерное усиление добычи драгоценных металлов, осо- бенно золота, является очередной важной задачей. Кроме расширения добычи золота из работающихся россыпных и корен- ных месторождений нужно обратить внимание и на неиспользуемые до сих пор запасы золота. В нашем Союзе несомненно имеются неизвестные ещё коренные месторождения, но от- крытие их, разведка й подготовка к эксплоатации требуют много времени. Значительно скорее можно исполь- зовать имеющиеся запасы золота в неизвестных ещё россыпных место- рождениях и в отвалах действующих и оставленных приисков. Обратить внимание на эти запасы и является задачей настоящего очерка.- Вероятчые запасы россыпного зо- лота можно разделить на пять кате- горий в зависимости от условий их залегания и возраста. Первую составляют долинные и русловые россыпи, оставшиеся в, работающихся уже золотоносных рай- онах и существующие в новых, слабо или вовсе не изученных в отношении золотоносности. Даже на Урале, где россыпное золото добывают почти Двести лет, всё ещё открывают новые Россыпи даже на Среднем и Южном Урале, тогда как Северный ещё мало Разведан, а Полярный и геологически слабо изучен. Нельзя сомневаться, что н там найдутся золотоносные долины. Алтай, Западный и Восточ- ный Саяны, часть Енисейского кряжа к югу от р. Ангары изучены недо- статочно в отношении россыпного золота. Систематическим поискам почти не подвергались ещё горы Прибайкалья и, особенно, Байкаль- ское нагорье. В Ленском районе слабо изучены его северные две трети, а в южной рядом с богатейшим бассей- ном р. Бодайбо, работающимся уже более 75 лет, расположен бассейн р. Энгажимо, также золотоносный, но слабо разведанный. В Западном За- байкалье немало долин, це тронутых разведкой, особенно в Баргузинском районе. На Алданской плите работа- ются уже 20 и более лет четыре района и недавно открыты еще два— Учурскнй и Аллах-юнский, дальнейшие открытия вполне возможны. В хребте Становом, кроме трёх давно известных небольших районов, конечно,-найдутся еще новые. Едва ли можно сомневать- ся, что в обширном бассейне р. Амура и в Приморье ещё остались неизвест- ные золотоносные долины. На севере Сибири в Анабарском массиве россыпи обнаружены, но не работаются. В бассейне р. Вилюя, где золото вместе с платиной давно известно, добыча до сих пор была только кустарная. Совсем недавно открыты богатые и многочисленные россыпи в Колымском бассейне и, судя по геологическому строению, они найдутся и западнее,в бассейнах р. Индигирки и правых притоков р. Яны. Известны, но почти не работа- ются россыня на Чукотском полу •огрове.
52 Природа 1948 Итак, этот беглый обзор обширной территории от Урала ^.о Тихого океана показывает, что запасы рос- сыпного золота в не открытых до сих пор долинных и русловых россы- пях должны быть значительны. Упо- мянем еще Кавказ и Среднюю Азию, где также известны и работаются россыпи и, конечно, возможны новые открытия. Наши золотодобывающие тресты должны обратить больше вни- мания на снаряжение геолого-поиско- вых партий для открытия новых золо- тоносных долин и целых районов. Вторую категорию составляют россыпи, уцелевшие на террасах со- временных речных долин при посте- пенном врезании рек и углублении долин. Геологические исследования уже доказали, что на всём протяже- нии от Урала до Тихого океана со- временный рельеф подвергался изме- нениям в течение третичного и чет- вертичного периодов в связи с неод- нократными поднятиями, которые омолаживали процессы эрозии и за- ставляли реки врезываться глубже в дно долин, оставляя на склонах тер- расы. Если современная долина со- держит долинную или русловую рос- сыпь золота, то в большинстве слу- чаев остатки более древних долинных россыпей имеются и на террасах. Это известно давно, и террасовые россыпи работались и работаются, но ещё далеко не везде обратили должное внимание на их открытие, особенно в тех случаях, когда терраса выра- жена не в виде ясной ступени на склоне долины, а сглажена отложе- нием делювия. Такие россыпи, полу- чившие название увальных, кое-где также обнаружены. В ряде районов имеется не одна терраса, а две или три, одна над другой, и более высо- кие часто остаются неразведанными. В Колымском бассейне имеется целый ряд террас даже до высоты 400 — 500 м над дном современных долин. Разведка террасовых россыпей обыч- но гораздо легче и дешевле разведки долинных ввиду более слабой водо- носности и, часто, меньшей глубины залегания золотоносного пласта, а при большей глубине его добыча может происходить посредством коротких штолен (орт), а не шахт. Нельзя сомневаться, что запасы россыпного золота этой категории на не открытых до сих пор террасах также довольно значительны и легче доступны для разработки. Третью категорию составляют погребённые россыпи, образовавшие- ся на дне долин при более глубоком уровне эрозии, позже перекрытые более или менее мощными отложе- ниями и до сих пор не обнаружен- ные разведками. Такие россыпи долж- ны быть в Казахстане (северном) в долинах древнего горного рельефа, затопленных нижнетретичным морем, отложившим толщи мергелей, глин и песчаников. Одна такая россыпь обнаружена в долине р. Май -Коп- чегай в Южном Алтае случайно при разведках, и можно думать, что она не единственная. Более многочислен- ные и очень богатые погребённые россыпи известны в Ленском районе, где они дали и дают ббльшую часть золота. Они залегают на глубине от 20 до 100 м под дном современных долин, под ледниковыми и межлед- никовыми отложениями. В этом рай- оне до сих пор не установлены границы бывшего оледенения, в пре- делах которого нужно искать подоб- ные же россыпи, до сих пор неизвест- ные. Они несомненно имеются в бас- сейне р. Энгажимо и в других долинах в границах оледенения, до сих пор не разведанных. Четвертичному оледенению под- верглись многие районы Сибири на севере до 60—62° с. ш., а на юге во всех более высоких горных странах с абс. высотой свыше (500—2000 м. Поэтому погребённые россыпи этого типа могут быть найдены и в других районах. Но нужно принять во вни- мание, что ледники не везде обусло- вили сохранность доледниковых рос- сыпей, как в Ленском районе. Это зависело от характера рельефа мест- ности, подвергавшейся оледенению. В случае не резкого рельефа е широ- кими и плоскими долинами (и имея в виду континентальность климата Сибири, т. е. небольшую в общем мощность ледникового покрова), лед- ники, сползавшие по долинам, были широкие и не мощные и не могли производить усиленное выскаблива*
Природные ресурсы СССР 53 X» 4 иие доледниковых отложений на дне долин, а хоронили их под своей ос- новной мореной. Такой рельеф имел Ленский район, где основная морена только в редких случаях срезает часть золотоносного пласта или совсем замещает его. Но в горах с сильно расчленённым рельефом, близким к альпийскому, долинные ледники были мощнее, двигались быстрее и потому могли производись более или менее сильное выскабливание дна долин, взрывать и уносить золотоносные россыпи, включая их в состав основ- ных и конечных морен и разнося ниже конца ледника в виде флювио - гла- циальных отложений. Поэтому при поисках погребённых доледниковых россыпей в районах, подвергавшихся оледенению, нужно принимать во внимание рельеф местности. К этой же категории погребённых росеыпей можно отнести и россыпи, сохранивщиеся в участках доледни- ковых долин рядом или по соседству с участками современных долин, ко- торые можно назвать эпигенетиче- скими, так как они врезаны в склон доледниковой долины в ‘связи с тем, что последняя была заполнена ледни- ковыми и межледниковыми отложе- ниями, и послеледниковая река вре- залась в них в стороне от древнего тальвега, а в иных случаях даже вы- бирала новое, другое направление. Поучительные примеры такого рода известны в Ленском районе; в трёх участках р. Бодайбо современная долина содержит только бедную рус- ловую россыпь, а богатая погребён- ная залегает по соседству в доледни- ковом отрезке, который в двух слу- чаях прямее современного, а в одном случае более изогнут. В низовьях этой реки современная долина вре- зана ущельем в коренные породы, а доледниковая уходила вправо под вы- соты правого склона и впадала в р. Витим немного ниже. Этот участок, Длиной в несколько километров, от- крыт только недавно, хотя россыпи по р. Бодайбо работаютСя уже более 70 лет. Ещё замечательнее доледни- ковая россыпь р. Кадали в том же районе, но севернее, в' бассейне р. Жуй. Нижнее течение р. Кадали про- ложено ущельем и золота не имеет, а доледниковая долина у устья р. Кадаликан поворачивала вправо, и доледниковая россыпь пролегает здесь под правым склоном в долину, заня- тую озером Лепринда и его стоком в ту же р. Жую, но выше по течению. Эта только недавно открытая россыпь имеет более 10 км длины и, вероятно, содержит большой запас золота. По самой р. Кадали доледниковая рос- сыпь работалась выше ущелья уже давно и её продолжение вправо было потеряно, хозяин прииска никак не мог предполагать, что она уйдет в соседнюю долину. Позже это было указано геологами при съёмке н не- давно разведками подтверждено. Подобные же не открытые до сих пор участки погребённых россыпей рядом с эпигенетическими участ- ками современных долин несомненно имеются и в том же районе, и в дру- гих районах Союза, подвергавшихся оледенению. Они возможны также в северном Казахстане, но здесь в связи с нижнетретичным морским покры- тием, которое заполнило своими от- ложениями Дотретичные долины, верхнетретичные и четвертичные реки могли врезывать свои долины в эти отложения отчасти по другим на- правлениям. Четвёртую категорию состав- ляют россыпи, сохранившиеся не на большой глубине, как погребённые, а на некоторой высоте над дном совре- менных долин, но не на их террасах, а в отрезках долин более древней гид- рографической сети, отличавшейся от современной. Как отмечено выше, новые исследования доказали несом- ненность молодых поднятий третич- ного и четвертичного периодов на всей территории от Урала до Тихого океана, обусловивших не только но- вое врезание рек в дно долин и обра- зование террас, но в ряде случаев также более или менее значительное 'изменение всей гидрографической сети. При проложении новой сети, врезанной глубже старой, отрезки долин последней оказались залегаю- щими на различной высоте над дном современных долин и на склонах и второстепенных водоразделах. Это обнаружили новейшие геоморфолого- геологические исследования в Леи-
1943 54 ском районе, где констатированы даже два уровня прежней денудации, в Прибайкалье, в Озёрном районе ни* зовий р. Амура, на Алтае, на Урале. В этих отрезках древних долин в золотоносных районах вполне веро* ятно наличие россыпей, 'так как ко- ренные месторождения золота обра- зовались гораздо раньше и размыв их с отложением золота в россыпях происходил и во время врезания этих древних долин. Запасы золота в таких отрезках, конечно, могут быть весьма различными, в зависимости от длины и ширины каждого отрезка н его рас- стояния от коренного месторождения, состава и богатства последнего. Эти отрезки повсюду ждут ещё разведок, которые облегчаются более слабой водоносностью высоко расположен- ных речных наносов, но эксплоатация их будет несколько затруднена отда- лением от водотоков. Пятую категорию составляют россыпи, которые можно назвать иско- паемыми; это россыпи, образовав- шиеся в более древние геологические периоды и уже превращённые процес- сами диагенеза, а иногда и метамор- физма из рыхлых наносов в твёрдые горные породы. Такне россыпи уже известны в разных местах и вероят- ны в других,в зависимости от геоло- гической истории данного района. Так, известны россыпи мелового и третичного возраста на Урале, юр- ского в Прибайкалье и в бассейне р. Вилюя, кембрийского в Енисейском кряже. Но ввиду того, что разра- ботка таких ископаемых россыпей в большинстве случаев не легче, чем коренных месторождений, и может быть выгодна только при особом богатстве их, эту категорию россып- ного золота можно считать только запасами более далёкого будущего. Но остальные 4 категории заслу- живают внимания уже в настоящее время, и весьма желательно, чтобы все золотопромышленные трееты ор- ганизовали поисковые партии с до- статочно опытными геологами и гео- морфологами во главе для исследо* вания своих районов и отыскания неизвестных до сих пор россыпей этих категорий, на которых в более или менее короткое время можно организовать добычу золота [•]. • Отвалы старых оставленных при- исков, каки всех работающихся, также содержат более или менее значитель- ные запасы золота; организовать добычу его не представляет больших затруднений. Давно уже известно, что даже самые совершенные промывальные устройства ие могут извлечь золото, содержащееся в золотоносном пласте россыпей. Мельчайшие блёстки золо- та, плавающие на воде (и потому на- зываемого плавучим), уносятся с про- мывальных машин, бутар и вашгар- дов вместе с мутью, получаемой при промывке песков, попадают в реки и речки и теряются для производства. Но значительно больше золота попа- дает в галечные и эфельные отвалы, так как оно не является свободным, а включено ещё в песчинках, гравие, гальке и валунах, составляющих ма- териал россыпи и образовавшихся при выветривании коренных место- рождений и обработке их обломков силой текучей воды. В отвалы попа- дает нередко и часть свободного золота в виде крупных самородков, которые выбрасываются из галечного люка промывальных бочек вместе с крупной галькой и валунами, а также мелкого' золота внутри комьев (катунов) глины, которые образуются в бочке при промывке сильно гли- нистых песков. Эти потери могут быть возвращены при вторичном перемыве старых отвалов, которые обычно окупаются ещё и потому, что в отвалах происходит дальнейшее выветривание и разрушение галек и валунов и часть несвободного золота освобождается из них механическим и химическим путём. Но большая часть несвободного золота всё-таки остается и в перемытых отвалах в составе валунов и галек как в сво- бодном виде, так и в соединении с разными сульфидами — пиритом, арсе- нопиритом, сфалеритом и пр., ещё не вполне окисленными. На эти потери золота при экепло- атации россыпей было обращено вни- мание более IQQ лет назад, й по поручению горного начальства горный инженер Аносов в 1836 г. произвёл
jsf® 4 _природные ресурсы СССР 55 на Урале опыты определения истин- ного содержания золота в песках. Он промывал пески на грохотах и ваш- герде с амальгамацией и без неё и при амальгамации получил в 7 раз больше золота, что показало уже значение ртути для улавливания части золота и значение более тщательной промывки на вашгарде. Затем галька и валуны, шедшие в отвал, были раз- мельчены и промыты с амальгамацией, что снова дало золото почти с таким же содержанием, которое было по- лучено при промывке песков, и пока- зало, что в гальке и валунах почти половина золота песков уходит в отвал. Наконец, мокрая проба измель- чённых песков растворением в цар- ской водке дала содержание золота в 22 раза больше, чем при промывке песков с амальгамацией. Убедившись в большой потере золота даже при промывке на ваш- гардах с амальгамацией, Аносов по- пытался извлекать золото плавкой песков сначала в горшках с уголь- ным порошком и флюсом, затем в доменной печи с углём. Полученный золотистый чугун растворяли в сер- ной кислоте. В горшках содержание золота оказалось в 96 раз больше, чем получалось при промывке, а в печи от 10 до 15 раз больше. Не- смотря на эти опыты, доказавшие большую потерю золота, метод плавки, повторённый на нескольких заводах Урала, не получил распро- странения, так как си требовал боль- шого расхода топлива, и владельцы заводов боялись, что при плавке зо- лотоносных песков быстро будут истреблены леса Урала [*]. Вопрос об этом методе был под- нят опять в 1892 г. химиком Гладко- вым, который описал опыты Аносова и объяснил причины их неуспеха. Кроме боязни за леей причиной не- успеха был выбор чугуна в качестве собирателя золота. В песках содер- жание железа было недостаточное, чугун получался трудноплавкий, плохо отделялся от шлака, давал настыли, иногда сгорал. Гладков произвёл опыты плавки песков с до- бавкой медного колчедана в медепла- вильной печи, чтобы собрать золото в штейне, но иотериел неудачу. Зо- лото большею частью оказалось не в штейне, а в железных настылях в лещаде печи [2]. Опыты Аносова и Гладкова пока- зали, что полное извлечение золота из материала россыпей методом плавки вполне возможно, но не вы- годно, так как кроме большого ко- личества топлива требует прибавки железной руды при плавке на чугун или медной при плавке на штейн и затем сложной операции выделения золота растворением чугуна или штейна. Но большая потеря золота при обычных способах промывки золотоносных песков продолжала интересовать инженеров и побудила выполнить ряд опытов определения содержания золота в отходах про- мывки— гальке и эфелях, шлихах и мути. В 1900—1902 гг. горный инже- нер Кандыкин произвёл целый ряд таких опытов на нескольких приис- ках Нерчинского горного округа, на которых среднее содержание золота в россыпях по промывке за пред- шествующие 5 лет было от 3,3 до 4 г/т (граммов на тонну песков). Пески содержали в среднем 20—30% гальки, 55—60% эфелей (мелкой гальки и гравия) и около 15% сносилось с машин в виде мути. Перемыв проб из галечных отвалов дал еще от 0,2 до 1,2 г/т. В отвалах отбиралась кварцевая галька, составлявшая от 2,5 до 16%, обжигалась, размывалась и промывалась с амальгамацией; в ней содержание золота было от 2 до 17 г/т. Пробы эфелей из отвалов, также предварительно промытые (причём получалось еще свободное золото, частью потерянное при первой про- мывке, частью выделившееся при выветривании отвалов, в количестве от 0,5 до 36 г/т), размалывались и промывались с амальгамацией; и в ни» оказалось от 3 до 54 г/т золота. В эфелях, взятых прямо с промывоч- ных машин, такие же пробы также показали содержание золота от 2,5 до 15 г/т. Опыты на других приисках округа также обнаружили большее или меньшее содержание золота в эфелях от 3 до 18 г/т, а мелкий эфель и муть, взятые в разных мес- тах но руслу реки, т. е. снесённые, с машины, содержали 0,56 г/т свобод-
56 Природа 194* ного золота и еще 1—3 r/т в пробе остатка после перемывки. Чёрные шлихи, получаемые при доводке на вашгарде самого мелкого и тяжелого материала, остающегося на шлюзах машин, также были оп- робованы; в них; кроме свободного очень мелкого золота, которое про- мывка со ртутью показала в коли- честве от десятков до 1625 г/т, обна- ружено золото, содержавшееся в самих зёрнах шлиха, главным обра- зом магнетита, в количестве от 20— 50 до 320 г/т. Количество чёрного шлиха составляло от 200 до 500 г на тонну промытых песков, в редких случаях до 1 кг. Масса этого шлиха, составлявшая за годы эксплоатации многие тонны материала, содержащего свободное и несвободное золото, большею частью пропадала. Кандыкин отметил также, что на некоторых приисках в составе эфе- лей совсем не было кварца (т. е. россыпи образовались без размыва кварцевых жил), но эфеля отвалов по пробам все-таки содержали несвобод- ное золото, в среднем 25 г/т, пропа- давшее при производстве. Он под- считал, что на этих приисках, где за 1896—1900 гг. в среднем получали при промывке 6,2 г/т, теряли в эфе- лях 16 г/т. Все эти тщательные и многочисленные опыты показали, что в отбросах промывки в воде гальки, эфелей, мути и шлихов в общем те- ряется больше золота, чем полу- чается на машинах [8]. В 1901 г. на одном из приисков Ленского района также были выпол- нены опыты определения содержания золота в отбросах промывки на ма- шин х. Пески этого прииска содер- жали 60% гальки и валунов, 6,5% эфелей, 32,6% мути, сносимой с машин, и 0,9% серного колчедана, представ- лявшего серый шлих. В мути два определения с амальгамацией пока- зали содержание свободного золота в 8,3 и 10,7 г/т, а 6 анализов мокрым путём обнаружили, что в мути уно- сится свободного и несвободного зо- лота от 21,3 до 37,3 г/т. А так как муть составляла целую треть массы промы- ваемых песков, то эту потерю золота при промывке можно было определить на всю массу от 7,1 до 12,4 г/т. Эфеля в целом не были опробованы, но серный колчедан, составлявший в среднем 12,2% эфелей, был анализи- рован и оказался содержащим в среднем из трёх проб 362 г/т золота (низкопробного) несвободного. Серый шлих также состоял главным образом из серного колчедана и оказался со- держащим механически примешанное к нему, т. е. свободное золото, в количестве от 91 до 245 г/т. Несво- бодное золото в нём не определено. Эти опыты, несмотря на неполноту (содержание золота несвободного в эфелях и гальке не определялось), подтвердили, что в виде мути и се- рого шлиха пропадает значительное количество золота, от 356 до 565 г/т. Содержание несвободного золота в серном колчедане, вкрапленном в ббльшем или меньшем количестве в коренных породах этого района и попадающем при их разрушении в виде так называемого кубика, более или менее окисленного в железняк, в состав россыпи, а после промывки выбрасываемого в виде серого шлиха и вместе с эфелями в отвал, было определено многими анализами при геологическом исследовании района и оказалось очень колеблющимся от знаков до 1000 г/т [*]. После этих опытов начала XX века, доказавших большую потерю золота при промывке в двух отдалённых друг от друга районах Сибири с весьма различными условиями золо- тоносности и подтвердивших опыты на Урале, интерес к вопросу об этих потерях упал и в течение 30 лет никто- им не занимался. В 1933 г. Рыженко снова исследовал серный колчедан из россыпи одного прииска по р. Бодайбо в Ленском районё и при обработке его хлоринацией об- наружил в нём содержание золота несвободного от 250 до 1000 г/т. Так как колчедан составляет в сред- нем 1% промываемых песков, то общая потеря золота в виде колче- дана достигает от 2,5 до 10 г/т. Рас- пределение золота в колчедане очень нгравномерное, его больше то в мел- ком и среднем по величине кубике, то в крупном. Эти опыты показали также, что лучший способ извлече- ния золота из колчедана—хлоринация,
№ 4 Природные ресурсы СССР 57 которая извлекает почти 100%, тогда как цианация дает только 4,3%, а амальгамация —80% ['*]. В 1936 г. на другом прииске по той же реке были выполнены опыты определения золота в отбросах после промывки на драге, на которой в обработку поступает не только золотоносный пласт, но и торфа, т. е. вся толща наносов. Опре- деления показали, что эта толща со- стоит на 64,5% из гальки, 17% эфеля крупнее 4 мм и 18,5% мелкого эфеля и песка, кроме мутн. Анализ выяснил, что в материале крупнее 4 мм золота не было, но в остальном оно было в значительном количестве, а в муц! содержание небольшое. Цифры со- держания не опубликованы, но вывод был такой, что пора, наконец, обра- тить внимание на использование от- ходов от промывки на приисках Ленского района [•].- В 1938 г. Тушинская изучила ми- нералогически муть, сносимую с ку- либинок прииска по той же реке, которая составляла от 9,5 до 15,2% промываемых песков. В ней оказалось золото в количестве от 0,122 до 0,167 г/т, что составляет потерю его от 11,6 до 25,3 г на каждые 1000 т пес- ков. Автор считает, что это содержа- ние не окупит расходов по извлечению золота из мути; но она не приняла во внимание содержание несвобод- ного золота в мути, так что этот опыт не решил вопроса [7]. В общем же все опыты,- выпол- ненные в разное время и на приис- ках разных частей СССР, доказали, что при промывке на устройствах различных типов из материала рос- сыпей извлекается только часть зо- лота, а остальная, даже большая, по- падает в отвалы и уносится водой в виде мути. А. Минеев, рассматривая вопрос о рудном золоте в Ленском районе, отметил, что галечные и эфельные отвалы приисков уже пере- рабатывались по нескольку раз и постоянно давали золота в сотни миллиграммов на куб. метр и что эти отвалы представляют рудную массу, добытую и готовую для обра- ботки с дроблением для извлечения золота, содержащегося в самой гальке и эфелях, так что и небольшое содер- жание золота окупит работу [®]. Золотоносная россыпь создаётся при разрушении коренных месторож- дений золота, которые имеют раз- личный состав и различное строение. Они представляют: 1) жилы кварца с самородным золотом и с небольшим количеством сульфидов (сернистых металлов, содержащих также золото) или даже без них; 2) жилы кварца с преобладанием таких сульфидов, вкрапленных также в боковых поро- дах вблизи жилы; 3) прожилки кварца с золотом и сульфидами, более илн менее густо пронизывающие неболь- шой пояс коренных пород разного состава, также с вкраплениями суль- фидов и 4) обильные вкрапления золотосодержащих сульфидов в зна- чительной толще коренных пород с ничтожными прожилками кварца или без них. В зависимости от того или другого состава коренных месторождений золотоносные пески россыпей имеют различный состав: если они произошли от разрушения кварцевой жилы пер- вого типа в песках, кроме самород- ного золота, освободившегося ив кварца, золото будет содержаться только в валунах и гальке кварца, которые и нужно выделить простой сортировкой в галечном и эфельном отвалах. В песках, происшедших из жилы второго типа, несвободное зо- лото может быть включено также в валунах и гальке коренных пород из боков жилы. В случае третьего типа валуны кварца в песках будут очень редки, и несвободное золото будет включено не только в гальке кварца, но главным образом в валунах и гальке коренных пород, а при четвёртом типе пески могут быть совсем лишены даже гальки кварца, и всё несвобод- ное золото будет в валунах и гальке коренных пород. Но нужно иметь в виду, что4 в россыпь могут попасть и обломки пустых кварцевых жил, что не все валуны и гальки кварца в песках россыпи обязательно содер- жат золото. В большинстве случаев кварц пустых жил отличается от кварца золотосодержащих, так что при некотором навыке внимательный осмотр нозволяет различать тот и другой по внешнему виду. Вышеописанные опыты, доказы-
58 Природа 1943 вающие, что в галечных и эфельных отвалах приисков содержится' боль- шее или меньшее количество золота, потерянного при промывке песков, заставляют считать вполне своевре- менным изучение этих отвалов для определения тех из них, которые окажутся достаточно богатыми для их переработки. Для начала следует внимательно осмотреть отвалы как галечные, так и эфельные, выяснить, много ли в них валунов и гальки кварца, взять образчики их из разных частей отвалов, определить одина- ковый ли в них кварц или различный, рассортировать его и выполнить в лаборатории анализы каждого сорта на золото. Нужно обратить внимание также на валуны и гальку коренных пород, определить состав тех, кото- рых много, выяснить, нет ли в них вкраплений сульфидов, которые часто, в связи с окислением, представляют в породах (и в кварце) ржаво - бурые пятнышки, иногда прожилочки, часто кубики. Такие валуны и гальки также должны быть подвергнуты анализу в лаборатории на золото. Эти анализы покажут, имеется ли золото, в каком количестве, в каких породах и раз- новидностях кварца, и если резуль- таты благоприятные, нужно выполнить вторую операцию — взять в несколь- ких местах каждого отвала большие пробы, в несколько сот килограммов всего материала, рассортировать его по внешности на породы золотонос- ные и пустые, определить соотноше- ние тех и других. На основании ре- зультатов анализа и обмера объёма каждого отвала можно будет под- считать приблизительно, сколько зо- лота содержится в нём, достаточно ли выгодна будет валовая его пере- работка (дробление всего материала и хлоринация) или же предпочти- тельна простая ручная сортировка, чтобы отделить золотосодержащие породы от пустых и обработать только первые. На крупных приисках, где имеются большие отвалы, в случае хороших результатов анализов, не трудно бу- дет построить фабрики для размола и хлоринации. Для более мелких приисков фабрики могут бить неболь- шие и передвижные, для переноса их на новое место после исчерпания всего материала. Все отвалы пред- ставляют, как отметил А. Минеев, рудную золотосодержащую массу, уже добытую и готовую для обра- ботки, в связи с чем и небольшое содержание золота, значительно более низкое, чем в коренных месторож- дениях, может окупить работу. Вы- сокое содержание золота как свобод- ного, так и несвободного в чёрных шлихах должно побудить все приис- ковые управления собирать эти шли- хи, чтобы периодически отправлять их на ближайшую фабрику для обра- ботки. В случае значительного коли- чества серого шлиха, состоящего из серного колчедана, содержащего зо- лото, как в Ленском районе, такой шлих также должен тщательно соби- раться для периодической обработки. В этом районе большая часть несво- бодного золота содержится не в кварце, а в вкраплениях сульфидов в коренных породах, так что в старых отвалах большая часть валунов и галек кварца окажутся пустыми и для об- работки главное значение будут иметь валуны и эфеля коренных пород — метаморфических песчаников,сланцев и известняков, а также серые шлихи. Интересно также произвести в разных районах более систематиче- ское опробование мути, сносимой с машин, на содержание золота. В не- которых случаях и она окажется до- статочно богатой, чтобы устроить от- стойные бассейны у машин для сбора мути и её обработки на той же фабри- ке, которая будет построена для переработки отвалов [10]. Лите р а тура [1] А'иосов. Горн. жури. -1837, ч. III, кн. VII. [2] Гладков II. Горн, журн., 1892, 1, № I. [3] Канды к ин Ф. И. Тр. 1 Всерос. съезда деят. по практ. геол, и раза, делу в 1903 г., 1908, 91—100. [4] Лурье Л. Я. Вести, золотопром., 1903, № 2 и № 3. [5] Рыжен- ко М. Св. золотопром., 1933, №3—4, 14—16. [6] Г а с ь к о в. Сов. золотопром., 136. № 5, стр. 50. [7] Тушинская К. И. Сов. золо- ’опром., 1939, №4—5,45—47. [8] Минее в А. Сов. золотопром., 1935, № 3—4, 21—24. [9] Обручев В. А. Изв. АН, геол, серия. 1942, № 3. [10] О б р^у ч е в В. А. Там же.
НОВОСТИ НАУКИ АСТРОНОМИЯ ГЛАЗОМЕРНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВРЕМЕНИ ПО ЗВЁЗДАМ Излагаемый способ является уточнением способа, опубликованного нами в 1941 г. в коллективной брошюре Практические испы- тания показали его полную пригодность для широких масс: Наблюдение, с которого он начинается, не требует даже умения измерять углы, а дальнейший расчёт так прост, что грамотный человек делает его в уме в 1 — 3 минуты. Наблюдение состоит в том, что Полярная звезда принимается за центр циферблата, а одна из ярких окрестных звёзд — за конец часовой стрелки стенных часов. Проводим мысленно от Полярной эту стрелку, а также линии вертикальную (вверх и вниз от Поляр- ной, как будто к часовым цифрам 12 и б) и горизонтальную (вправо и влево, к вообра- жаемым цифрам 3 и 9), и определяем на глаз час, который показала бы стрелка, если бы на небесном циферблате появились все часо- вые цифры. Легко научиться отсчитывать ’ и доли часа, например, десятки минут. Расчёт основан на следующих свойствах воображаемых небесных часов, а) Звёзды обращаются вокруг Полярной навстречу дви- жению стрелок обычных 4асов; поэтому ус- ловные показания небесных часов всё время уменьшаются, б) Каждый условный час небес- ных часов длится два обыкновенных часа; поэтому часы н минуты, показываемые небес- ными часами, будем называть двойными ча- сами и двойными минутами. Отсюда выте- кает: Правило 1. Чтобы определить, сколь- ко обыкновенных часов и минут прошло от первого (более раннего) показания небесной стрелки до второго (более позднего), надо из первого показания вычесть второе и полу- ченное число умножить на два. Следующее свойство — самое важное: в) небесные часы уходят вперед против на- ших .часов в сутки на 4 минуты (или на 2 дв. минуты), а в месяц — на 2 часа (или на 1 дв. час). Заметим, что стрелки, проводимые от Полярной к звёздам, — не прямые, а так на- зываемые большие круги небесной сферы. Поэтому, например, 3 дв. часа и 9 дв. часов на самом деле наступают тогда, когда звезда- стрелка стоит несколько ниже Полярной, но насколько ниже, бее вычисления точно ска- зать нельзя. Вследствие подобных систематических ошибок и неточности нашего глазомера, вре- мя по одной звезде может получиться с ошиб- кой примерно в четверть часа. Для получе- 1 Государственный астрономический инсти- тут им. Штернберга. Как определить направ- ление и время по Солнцу и звёздам. Гостех- теоретиздат, 1941 г. ния большей точности надо: 1) пронаблюдать несколько небесных стрелок, 2) рассчитать время по каждой стрелке отдельно, 3) из втих времён взять среднее. Вся эта процедура неожиданно упростилась, так как оказалось возможным непосредственно после наблюде- ния соединить показания нескольких стрелок в одно среднее показание и этим избежать отдельного расчёта для каждой стрелки. Про- изошло это благодаря счастливой случайно- сти: выгодному расположению трёх самых ярких звёзд внутри круга 30’ радиуса от По- лярной. Это следующие звёзды: 1) а Боль- шой Медведицы — из той пары звёад, по которой обычно находят Полярную (фиг. 1); 2) p Малой Медведицы — из другой пары, ближе к Полярной; 3) 1 Кассиопеи — средняя из нятнзвездия почти напротив Большой Мед- ведицы. Стрелки, проведенные к ним, назо- вем: 1) Большая Пара (главная стрелка), 2) Малая Пара, 3) Пятерка (фиг. 1). Расчёт времени по этим стрелкам основан на правиле втором. Правило 2. Большая Пара показывает 12 дв. часов в полночь 20 марта. В полночь 20 числа каждого следую- щего месяца она показывает меньше на 1 дв. час, в полночь каждого следующего дня — меньше на 2 дв. минуты. Правила для осталь- ных стрелок легко запоминаются благодаря их названиям. Правило 3. Малая Пара показывает 12 дв. часов в полночь на пару месяцев позже, чем Большая Пара, т. е. 20 мая, а Пятерка — ещё на пять месяцев позже (20 октября). Правило 4. Малая Пара всегда показывает на пару дв. часов больше, чем показывает в это же время Большая Пара, а Пятерка — ещё на пять дв. часов больше, чем Малая Пара. Расчёт по правилам 1—4 даёт время, про- текшее от местной полуночи, т. е. местное гражданское время (причём перевод чаеовой стрелки на час вперед по декрету 1930 г. учтён в правиле 1). Чтобы получить обычное поясное время, остаётся прибавить или вы-
60 Природа 1943 честь поправку, постоянную для данного места и зависящую от его долготы. Правило 5. Поправка, переводящая мест- ное время в поясное, равна нулю на среднем ме- ридиане каждого часового пояса, т. е. под дол- готами, которые делятся на 15° (0°, 15°, 30°, 45’ и т. д.). В местах с другими долготами она составляет 4 минуты на каждый градус разности . долгот. Если место лежит к западу от среднего меридиана пояса, поправка прибавляется к местт ому времени, если к востоку—вычитается. По этому правилу поправку легко опреде- лить по карте.. Для примера даём её для не- скольких городов СССР. Величина её редко достигает получаса, так что во многих слу- чаях ею можно пренебрегать. Киев — 2 мин. Куйбышев — 20 , Ленинград — 1 , Минск + 10 . Москва — 30 » Севастополь — 14 мин. Сталинград + 2 , Ташкент 4-23 , Тбилиси 4- 1 . Харьков — 25 . Объясним применение способа на при- мере. В Ташкенте 1 апреля 1943 г. небесные стрелки показывали (на глаз, фиг. 1): а) Большая Пара 1 час. 15 мин. (двойных) б) Малая Пара 3 . 10 „ . в) Пятерка 8,0. , По правилу 4 приводим показания б) и в) к показанию Большой Пары, вычитая из б) 2 ча- са, из в) 7 часов; получаются как бы три показания Большой Пары, разнящиеся лишь в минутах: а) 1 ч. 15 м., б) 1 ч. 10 м., в) 1 ч. О м. Соединяем эти три показания в одно пока- зание, более точное, для чего' их минуты складываем и сумму делим на 3. Получается 1ч. 8 м. По правилу 2 рассчитываем, что 1 апреля, т. е. через 12 дней после 20 марта, стрелка Большой Пары' показывает в пол- ночь 11 ч. 36 м. По правилу 1 из этого числа надо вычесть найденное выше среднее пока- зание Большой Пары (1 ч. 8 и.) и получен- ное число удвоить: (11 ч. 36 м.—1 ч. 8 м.)Х2 = = 10 ч. 28 м. Х2 = 20 ч. 56 м. Получается время, протекшее от полуночи, т. е. местное ташкентское время. Прибавляя поправку для Ташкента (см. таблицу), полу- чаем поясное время: 20 ч. 56 м.+23 м. =21 ч. 19 м. Верные часы показывали................... 21 ч. 23 м. Ошибка — 4 м. f Таким обрезом ошибка у нас получилась не больше той ошибки, которую сплошь и рядом дают не только ч^сы частных лиц, но и часы в учреждениях. Проф. И. Ф. Полак. ФИЗИКА СОВРЕМЕННАЯ РЕНТГЕНОСКОПИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА Рентгеновская спектроскопия, сыгравшая существенную роль при формировании наших представлений о строении атома в первые годы развития теории Бора, за последнее время превратилась В многообещающий метод химического исследования вещества, исполь- зуемый как в аналитической практике химика, так и для изучения валентного состояния элементов в соединениях. Успех и масштабы этих исследований определяются совершен- ством аппаратуры, обладающей большой светосилой и разрешающей способностью. 1. Фокусирующие рентгеновские спектрографы Одним из наиболее важных достижений современной рентгеноскопической техники является принципиальная разработка и кон- структивное осуществление светосильные рентгеновских спектрографов, применяющих фокусирующее действие изогнутых кристал- лов. Этим путём удаётся обойти основное техническое затруднение, определяющее спе- цифику аппаратуры для рентгено - спектраль- ного анализа. Это затруднение связано с не- возможностью создания в рентгеновской области устройств, аналогичных линзам в обычной оптике, вследствие крайне малой преломляемости рентгеновских лучей в веще- стве. Применение изогнутого кристалла в спек- троскопической технике восходит ещё к 1914 году, когда Де-Броиль и Линдеман ука- зали на возможность его использования для решения физических задач наряду с методом колеблющегося кристалла. Несколько позд- нее Гюи пытался рассчитать фокусировку в таких спектрографах. Однако предлагаемые методы, так же как и более поздние конструк- ции Дюмонда и Киркпатрика, Соллера, пред- полагали наличие цели, ограничивающей пучёк и ослабляющей светосилу прибора. Лишь в 1931 году Иоганн, а вслед за ним Кошуа и Иогансен предложили бесщелевые спектрографы, в которых применился изо- гнутый кристалл. Теории таких приборов для метода Кошуа была дана ею самой, а для метода Иоганна недавно автором настоящей статьи. Колоссальная, в сравнении с другими, светосила этих спектрографов сразу позво- лила применить их с успехом в* ряде новых областей рентгеновской спектроскопии. Без громоздких математических подробностей, результаты теоретической и экспериментальной разработки проблемы фокусировки рентгенов- ских лучей в спектрографах типа Кошуа и Иоганна можно было бы сформулировать сле- дующим образом. Если расположить точечный источник рентгеновских лучей S (фиг. 1) на .окружности изображения*, радиус которой г, и затем направить расходящийся пучёк лучей на кристалл К, изогнутый так, что радиус кривизны его в два раза больше радиуса .окружности изображения*, то лучи опреде- лЗНной длины волны соберутся в точке F,
Новости ивумм 61 находящейся также на .окружности изобра- жения*. Благодаря такой фокусировке интен- сивность “"линий спектра, получающегося на фотопластинке, помещенной в дочке F ка- сательно к .окружности изображения*, в 30—100 раз превосходит интенсивность соот- ветствующих линий в спектрографах с плос- ким кристаллом. Можно показать, что гео- иегричмкие условия отражения н в этом слу- М ♦г. 1. Хед рентгеновских лучей в спектро- графе Иоганна. чае определяются законом 4 Брегга, выведен- ным, строго говоря, для случая отражения от плоского кристалла. Изгибание кристалла осуществляется обычно в специальном устрой- стве, представляющем собой две тщательно пришлифованные друг к другу пластины, изогнутые по заданному радиусу, между ко- торыми помещаются кристаллы. Изогнутый кристалл касается .окружности изображения* в одной точке. В противоположность методу Иоганна, в спектрографе, сконструированном Кошуа, широкий пучёк рентгеновских лучей падает на выпуклую поверхность изогнутого кри- сталла и, отразившись, согласно закону Брегга, от системы атомных плоскостей, почти пер- пендикулярных к поверхности кристалла, вновь сходится в узкой области на .окруж- ности изображения*. Основным условием фокусировки и здесь является требование, чтобы радиус кривизны отражающего кри- сталла был бы вдвое больше соответствующего радиуса .окружности изображения*. Теория показывает, что метод Иоганна целесообраз- но использовать в области сравнительно мяг- ких длин волн, так как здесь меньше сказы- ваются дефекты фокусировки, а дисперсия и разрешающая сила достигают максимальных значений. Напротив, применение спектро- графа Кошуа возможно лишь в области длин волн, не превышающих 2А. Таким образом, спектрографы Кошуа и Иоганна, дополняя друг друга, позволяют охватить всю практи- чески важную область длин волн, включаю- щую или £= спектры элементов всей таб- лицы Менделеева. Дю-Монд и Киркпатрик, а позднее Иогаи- сон показали, что можно добиться ещё более совершенной фокусировки, если, изогнув кристалл так, чтобы его концентрически изогнутые атомные плоскости стали- парал- лельны окружности, радиус которой равен удвоенному радиусу кривизны круга изобра- жения, отшлифовать его поверхность;по кру- гу с радиусом г. С помощью такого устрой_ ства Иогансону удалось подучить выигрыш" в интенсивности линий спектра до значений’ превышающих 100. Наиболее удачное кон- структивное оформление спектрографам, ра- ботающим по принципам Кошуа и Иоганна, придали Зигбан и его ученики, так что сей- час можно указать несколько весьма удачных конструкций таких спектрографов. Незадолго перед войной одну из таких моделей, слегка усовершенствованную, осуществил экспери- ментальный завод Института горючих иско- паемых АН СССР. Со времени появления первых работ Иоганна' и Кошуа, разобрав- ших геометрические условия фокусировки в спектрографах с изогнутым кристаллом, уси- лия исследователей были направлены, с одной стороны, в направлении создания конструк- ций наиболее пригодных для решения отдель- ных частных задач, а с другой, в сторону создания универсального рентгеновского спек- трографа, позволяющего охватить значитель- ный интервал длин волн. Не касаясь спе- циальных конструкций, описанных разными авторами, остановимся на последней работе Ингельштама [Дописавшего свой универсаль- ный спектрограф с большой светосилой. Автор ставит своей целью создание уни- версального рентгеновского спектрографа, удобного в работе и способного перекрыть область длин волн до 2500 X. Е. Последняя заключает весь К спектр элементов с атом- ным номером, превышающим 24. Мы уже говорили, "что в области 1100—1500 X. Е. геометрические условия съёмки делают бо- лее приемлемым применение спектрографов типа Кошуа, работающих по принципу так называемого «внешнего отражения*. С дру- гой стороны, в области более длинных волн предпочтительнее пользоваться методом Иоган- на. В первом из методов используется систе- ма плоскостей, перпендикулярная к поверхно- сти изогнутого кристалла, во второй ей па- раллельная. Автор сводит задачу о констру- ировании универсального спектрографа, кото- £ый мог бы с одинаковым успехом быть ис- ользоваи и как спектрограф Иоганна, и как Кошуа, к выбору таких кристаллов, которые имели бы малое междуплоскостное расстояние для плоскостей, участвующих в отражении по Иоганну (для получения достаточной дис- персии в области очень малых X) и несколь- ких больше ,d‘ для плоскостей, работающих в методе Кошуа^ Оказалось, что пластинка кварца, вырезанная таким образом, как изоб- ражено на фиг. 2, обладает достаточной сим- метрией и позволяет отражать Х-лучи, по мере надобности, то от одной то от другой системы плоскостей, практически не меняя положения кристалла. Угол между двумя сис- темами плоскостей почти не отличается от пряного н составляет 92,2*. В спектрографе Ингельштама угол между нормалью у поверх-
62 Природа 194В ости кристалла в его средней точке н па- дающими лучами может вариироваться до 65°. Автор показывает, что таким образом устроенный спектрограф позволяеть исследо- вать К-спектры элементов от 92 24 и 1-спектры всех элементов с Z лежащим меж- ду Ю и 92. Как видно, в области X, соответ- Фнг. 2. Отражающие плоскости кварца, ис- польеуемого в универсальном спектрографе Ингельштама. р — пластинка. ствующих К= и L= спектрам лёгких элементов с Z< 24 попрежнему необходимо использо- вать специальные спектрографы с кристал- лами, обладающими большими d. Радиус кри- визны спектрографа Ингельштама 30 см. Тщательно пригнанный кристаллодержатель размером 80 X 34 X 36 мм делается из спе- циальной закалённой стали для предотвраще- ния возможной деформации. Наряду с развитием методов Кошуа и Иоганна, относящихся к устройствам с так называемой горизонтальной фокусировкой, Кунцель [’], Далейжак и Таерль [3] развили в своих работах теорию метода так назы- ваемой вертикальной фокусировки. Послед- ние авторы недавно описали достаточно со- вершенную конструкцию спектрографа, осно- ванного на этом принципе. «В подобных устройствах кристалл располагается в верти- кальной плоскости и его фокусирующее дей- ствие сводится в уменьшению высоты отра- жённого от кристалла рефлекса. Таким обра- зом полная энергия отражённых лучей, рас- пределяющаяся при отражении от плоского кристалла (в методе Брегга) на длине, равной высоте отражающего участка кристалла, в нашем случае распределяется на линии зна- чительно меньшей длины. За счёт такого уменьшения высоты рефлекса можно, теоре- тически говоря, получить бесконечно боль- шой выигрыш в интенсивности. Эта колоссаль- ная светосила, независящая от радиуса кри- визны кристалла, отражающего лучи, позво- ляет употреблять очень большие расстояния между щелью, кристаллом и фотоплёнкой, так, что практическая ширина линии в фо- кусе становится не зависящей от глубины про- никновения А-лучей в кристалл. С другой стороны, это позволяет довести разрешающую силу спектрографа до величины, сравнимой с величиной разрешающей силы для двойного ирнсталл-спектрографа. Как показал Баков- ши! [•], в случае фокусировок по этому методу величина несовершенства кристалла, у ветрев л я емс г • в качестве отражателя, прак- тически не сказывается. Всё это делает этот метод весьма многообещающим и особенно пригодным для измерения таких эффектов, в которых независимость ширины линий от побочных и трудно учитываемых влияний геометрических факторов и фактора несо- вершенства кристалла особенно желательна. Как показал Кунцель, характерной особен- ностью геометрических условий фокусировки А-лучей в такой спектрографе является то, что радиус кривизны цилиндрической по- верхности, осуществляющей фокусировку (р), связанный с радиусом спектрографа (R) и углом падения <р соотношением р = R sin ф, оказывается различным при работе в различ- ных интервалах длин волн, соответствую- щих разным <р. Кунцель изгибал слюдяные пластинки между болванками, изогнутыми по определённому радиусу. Тогда же им было показано, что удовлетворительные результаты можно было получать лишь в области углов, отличающихся от расчётного <р на величи- ну ± 2°. Это существенное неудобство метода было преодолено последовательно в двух работах Далейжака и Таерль, построивших спектрограф, в котором радиус кривизны пластинки слюды, служащей отражателем А'-лучей, менялся. Кристалл зажимался между двумя тонкими эластичными пластинками из стали так, что во время движения вокруг осн спектрографа специальный механизм изгибал непрерывно пластины, приводя радиус кри- визны кристалла в соответствие с углом па- дения А-лучей на него. Равномерность изгиба суппорта с кристаллом достигалась тем, что держателю кристалла придавалась такая фор- ма, чтобы его момент инерции по отношению к центральной оси и изгибающий момент в EJ формуле р = менялись бы одинаково, т. е. линейно от одного конца суппорта к друго- му. Поэтому пластинкам суппорта придава- лась форма треугольника. Усилие на суппорт передавалось системой шестерёнок. Неболь- шие отступления от расчётного радиуса кри- визны, соответствующего различным ф, не превышали 1,5% и не оказывали существен- ного влияния на ширину линии. Исходя из измерений ширины спектральных линий К серии Мо авторы оценивают разрешающую силу своего спектрографа величиной 2 700, что по порядку не отличается от разреша- ющей способности существующих двойных кристалл-спектрографов. Выше мы разбирали современные свето- сильные спектрографы с цилиндрически - изо- гнутым кристаллом, по-разному ориентирован- ным по отношению к расходящемуся пучку рентгеновских лучей, исходящих из антика- тода трубки. При этом было показано, что при отражении от плоскостей, перпендикуляр- ных к оси цилиндра, излучение определённой длины волны, падающее при отсутствии щели на поверхность кристалла под углом Брегга, фокусируется в узкую полосу на фокальном круге, радиус которого вдвое меньше радиуса кривизны кристалла. Так как монохромати- ческое излучение, падающее на края и сред- нюю точку крчсталла, неифокусируется в одну точку иа круге, то минимальная ширина линии задаётся геометрическими размерами спек-
№ 4 Новости науки 6в трографа. С другой стороны, известные преи- мущества имеет > елевой метод вертикальной фокусировки, в котором выигрыш в интен- сивности получается за счёт сведения в точку (в пределе) лучей, падающих на кристалл и расходящихся в вертикальной плоскости. Здесь ширина линии определяется шириной щели спектрографа. В последнее время была сделана попытка создания спектрографа, отражающая поверхность которого представ- ляла бы собой сферу. Это позволило бы в известном смысле объединить два вышеука- занных принципа получения спектров , с большой светосилой. Геометрические под- счёты, аналогичные тем, которые делал Иоганн, применительно к произвольному сечению, позволяют показать для нашего случая, что относительный выигрыш в интенсивности в спектрографе со сферическим кристаллом (получающийся за счёт более рационального использования лучей, расходящихся в верти- кальной плоскости) выражается формулой JzzrJa/cos^O, где ?о — интенсивность в методе Иоганна и 6 — угол Брегга. Как и следовало ожидать, при малых длинах волн преимуще- ства сферического кристалла практически ничтожны. Зато при больших X и, следова- тельно, при 6 приближающихся к 90е следует считаться с добавочным выигрышем интен- сивности в спектрографах со сферическим кристаллом. Вместе с тем здесь, как и в уже разобранном ранее случае вертикальной фокусировки, радиус кривизны р зависит от угла Брегга так, что, комбинируя ату за- висимость с формулой Брегга, получаем: 2da Р = , где а — длина плеча от источника до кристалла, d — постоянная решётки, п — целое число и X — длина волны. Таким образом, при постоянных геометри- ческих условиях съёмки радиус кривизны кристалла меняется обратно пропорционально используемой длины волны. Затруднения при изгибании кристаллов, согласно требованиям метода, привели к необходимости создания искусственных отражающих систем путём нанесения на сферическую поверхность линз равномерных многоатомных слоёв различных органических веществ. Пользуясь теорети- ческими указаниями Лангмюра, Адама и др. К. Блодгетт [4] разработала технологию про- цесса отложения последовательных мономо- лекулярных слоёв на твёрдой поверхности стекла. В последних работах показано, что число слоёв может быть в известных усло- виях доведено до 200—300. Мономолекуляр- иая плёнка образуется на стекле помещением небольшого количества стеариновой кислоты, разбавленной в бензине, на чистую поверх- ность воды, содержащей с->ли Са. Стеарино- вая кислота, быстро образующая такую по- верхностную плёнку, в дальнейшем оседает на стекле, введённом осторожно в ванну. Ско- рость приливания плёнки к стеклу зависит от кислотности среды (его pH), концентрации ионов и температуры воды, на поверхности которой образуется плёнка. Лангмюром было показано, что молекулы жирных кислот имеют тенденцию ориентироваться под некоторым углом к поверхности твёрдых тел, на которые оми оседают таким образом, что групяа — СООН оказывается ориентированной в сто- рону раствора. В случае соединений Са со стеариновой кислотой подобный .частокол* у поверхности стекла образуют молекулы (СаОО)2Са и покрывающие их с внешней стороны группы СН3. При соблюдении изве- стных предосторожностей авторам удавалось осадить на стекле в правильном порядке по- следовательные молекулярные слои, создавая таким образом подобие пространственной решётки с постоянной решётки (по данным Бернштейна) порядка 50 А. Толщина слоя из- мерялась интерферометром. Детали методики и некоторые новые рецепты обсуждены в статьях К. Блодгетт, С. Бернштейна и С. Ан- дрюса [‘J. В настоящий момент весьма затрудни- тельно оценить возможности и области при- менения спектрографов описанной конструк- ции. Недостаточно детально разработанная и ещё весьма сложная методика получения кристаллов, наряду с некоторыми принци- пиальными трудностями метода (например, зависимость р от ?) делают его пока мало пригодным для решения практических задач. Однако их использование даже сейчас оп- равдано в области лучей, длина волны кото- рых превосходит 20 А. * II. Двойной кристалл-спектрограф В спектрографах с изогнутым кристаллом главное внимание исследователей уделяется, как мы видели, вопросу интенсивности полу- чающихся спектров. Все прочие преимуще- ства прибора перед другими аналогичными устройствами являются лишь следствиями этого основного достоинства бесщелевых светосильных спектрографов. Между тем исследование ширины спектральных линий, индекса асимметрии .некоторых из них, тон- кой структуры линий и полос эмиссионного и абсорбционного спектров заставляют предъявлять особенно большие требования к разрешающей силе спектрографов, ставя ис- следователя перед необходимостью разделять и анализировать всё более и более тонкие детали рентгеновских спектров. В этом смысле исключительными возможностями об- ладает так называемый двойной кристалл- спектрограф, который после первых успеш- ных попыток его применения, предпринятых А. Комптоном и другими, используется часто в работах, посвященных исследованию тон- кой структуры рентгеновских спектров. Осо- бенно широко пользуются этим прибором в Америке спектроскописты школы Бирдена, Парратт и др. Принципиальная схема работы такого прибора приведена на фиг. 3 и 4. Рентгеновские лучи, проходя через систему щелей, вырезывающих сравнительно широкий пучёк, падают на первый кристалл спектро- графа. При этом из состава .белого* рентге- новского излучения от кристалла отразятся лишь те лучи, длина волны которых связана условием Брегга (2dsln6 = nX) с междуплос- костным расстоянием (d) кристалла и углом скольжения луча по поверхности кристалла (в). Как показывает современная теория, отра- жённые от первого кристалла лучи лежат
И Природе 1943 внутри небольшого интервала углов, вели- чина которого определяется совершенством отражающего кристалла и величиной коэфи- цвента преломления рентгеновских лучей в кристалле. Величина эта у практически нс- Фиг. 3. Параллельное расположение кристал- лов в двойном кристалл-спектрометре. пользуемых для целей спектроскопии кри- сталлов (в угловой мере) колеблется от 10 до 300*. Таким образом, первый кристалл, игра- ющий по отношению к второму роль моно- хронотора рентгеновской радиации, вырезы- Фжг. 4. Непараллельное расположение крн- сталлев в двойном кристалл-спектрометре. влет весьма узкий, почти параллельный пучёк лучей, ширина которого зависит от реальной структуры используемого кристалла. Это обстоятельство существенно затрудняет раз- работку полной теории работы этих приборов и делает её зависящей от уровня развития общей теории тонкой структуры твёрдых тел. Возможны два варианта взаимного распо- ложения кристаллов спектрографа, варианты геометрически существенно отличные. Если второй кристалл (В на фиг. 3) параллелен пер- вому, так что лучи, падающие на кристалл А отражающиеся от кристалла В, располо- жены по разные стороны от луча, идущего между кристаллами, то кривая отражения, получающаяся после регистрации спектра, не позволяет сделать каких - либо выводов о ширине линии, так как последняя целиком определяется величиной расширения линии вследствие мозаичности кристалла и прелом- ления рентгеновских лучей в нём. В противоположность этому при непарал- лельном расположении кристаллов спектро- графа (фиг. 4) влияние последних эффектов в значительной степени исключено. Заметим, что в последнем случае угловая дисперсия, характеризующая угловую расходимость двух лучей, длины волн которых разнятся -на вели- чину ДХ, сказывается вдвое больше, чем при параллельном расположении кристаллов. Обычно исследования ширины линий ведутся при непараллельном расположении кристал- лов, в разных порядках отражения от второго крнсталла. Получающаяся ня опыте ширина обычно исправляется по формулам, пред- ложенным различными авторами в учиты- вающим характер отражения от каждого из кристаллов. Сравнительно полное изложение теории работ двойного крнсталл-спектрометра можно найти в недавно переведенной- на русский язык книге Комптона и Алисона! .Рентге- новские лучи* [•], одному из авторов кото- рой принадлежит большое число работ в этой области. Высокая прецизионность результатов, по- лучаемых с помощью этих приборов, делает их особенно пригодными для эксперимен- тального изучения тонкой структуры рентге- новских спектров и связи ее с изменением валентного состояния элементов при вхож- дении их в соединения. Отсутствие соответ- ствующей аппаратуры отечественного произ- водства или импортного сильно ограничи- вают экспериментальные возможности совет- ских исследователей в этой области. Наряду с эмиссионным методом, отлича- ющимся сравнительной быстротой и чувстви- тельностью, за последнее время получил зна- чительное развитие метод флюоресценции, использование которого позволяет исключить вредное, не поддающееся строгому контролю и регулированию нагревание испытуемого образца на антикатоде рентгеновской трубки, неизбежное при эмиссионном анализе. При этом исследуемое вещество облучается доста- точно жёстким рентгеновским излучением, так что при этом температура образца за всё время экспозиции не превосходит 30-40’С. Таким образом, в сферу научного изучения могут быть вовлечены такие важные для теории и практики вопросы, как проблема упорядоченности в. сплавах, фазовые прев- ращения в них и другие. На фиг. 5 представлена схема располо- жения приборов пр методу флюоросцеи- Фиг. 5. Схема получения спектров флюорес- ценции. К—катод рентгеновской трубку S — антикатод; А — щель; В — кристалл; Р — фотоплёнка. ции. Основным недостатком метода флюо- ресценции является малая интенсивность иектров, которые в среднем в 7—10 раз
Новости науки 65 № 4 ----- менее интенсивны, чем соответствующие эмиссионные спектры. Поэтому использование этого метода в сочетании с применением новых описанных выше светосильных спек- трографов особенно целесообразно. С другой стороны, в этой связи приобретают большое значение проводящиеся в последние годы методические работы, ставящие своей целью переход к более современной, подчас более чувствительной, нежели фотографическая, ионизационной методике регистрации рентге- новских спектров. Этот переход в значитель- ной мере облегчён тем обстоятельством, что ядерная физика в настоящий момент распо- ла1ает достаточно хорошо разработанными измерительными схемами, позволяющими мерить и регистрировать иМпульсы ..весьма малой величины. Литература [1] Е. Ingelstam. Rev. Scl. Inst. 11, 160, 1940. [2] V. Kunzl. C. R. 201, 656, 1935. [3] V. D a 1 e j s e k et M. T a e у r 1 e. C. R. 205, 605, 1937; J. Phys, et Rad. 9, 465, 1938. [4] К. В 1 о d g e 11. J. Am. Chem. Soc., 57, 1007, 1935. [5] S. Bernstein. J. Am. Chem. Soc. 60, 1511, 1938; C. L. Andrews. Rev. Sci. Inst. 11, 411, 1940. [6] Комптон и А л и с в н. Рентгеновские лучи. ОНТИ, 1941. Э. Е. Вайнштейн. ХИМИЯ , ПОЛИИОЛИДЫ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ За последние годы установлено суще- ствование ряда полииодидов калия, рубидия и цезия. Установлено существование KI». KI?, RbL, CsL, CsL. Выделены также NHJa и nhX р]. Строение полииодидов до сих пор остаётся невыясненным. Молекулярный состав тоже не всегда удаётся определить. Например, если принимать, что тетраиодид цезия имеет состав Csl4, то в такой молекуле должно содер- жаться 29 валентных электронов (4X7 от иода и один от цезия), то-есть один электрон бу- дет здесь непарным. Соединения с непарный электроном отличаются своими магнитными свойствами. Обычно они парамагнитны или же имеют парамагнитную компоненту, доста- точно большую, чтобы вычисленная диамаг- нитная восприимчивость сильно отличалась от экспериментальной. Тетраиодид цезия ока- зался диамагнитным, причём полученное зна- чение восприимчивости хорошо совпадало с теоретически вычисленным по принципу ад- дитивности (см. В. Клемм. Магнитохимия). При этих вычислениях безразлично, какую, принимать формулу для этого соединения. Отсутствие парамагнитных свойств ставит под сомнение формулу Csl4 и более вероятной является формула Csalg. Губард [а] принимает такое строение молекулы Cs2Is: Cs+[—18 — — к — I3~]Cs+. Существование молекулы 12, расположенной между двумя группами 13~, подтверждается лёгкостью удаления молекулы иода с образованием трехиодистого цезия (Csl3). Вообще тетраиодид цезия сравнительно устойчив при комнатных температурах. Так давление диссоциации этого соединения при 25* составляет всего 0,0479 мм, в то время как упругость паров иода при этой темпера- туре равна 0,313 мм. Для более детального выяснения структуры этих новых соединений необходимо привлечь рентгеновские исследо- вания. Литература [1] Briggs u. S. Hubard. J. Phys. Chem. 44,325,1940; 45,595, 806, 1941 (Старые работы см. соответствующие тома); G m е 1 i п. Hand-, buch anorganische Chemie. [2j S. Hubard. J. Phys. Chem, 46, 227, 1942. * В. П. Барзаковский. ГЕОГРАФИЯ КОРАЛЛОВЫЕ РИФЫ ВЫСОКИХ ШИРОТ Общеизвестна ландшафтообразующая роль барьерных и атолловых, коралловых рифов в тропических водах. Навигационное значе- ние коралловых рифов там настолько велико, что лоции по соответствующим районам неда- ром 01 водят десятки страниц общим указа- ниям об особенностях плавания среди корал- ловых рифов различных типов, описаниям течений на входах в атоллы, между атоллами, с мористой (внешней) и с береговой (внут- ренней) сторон барьерных рифов. Кроме шестилучевых (преимущественно мадрепоро- вых) кораллов, в образовании рифов прини- мают участие также кораллы восьмилучевые (альционарии и, отчасти, горгонарии), а равно некоторые известковые водоросли (нуллипоры, литотамний). .Коралловые* рифы Красного моря, как это недавно показала англо-египет- ская экспедиция на судне .Мабахисг*, обя- заны своим возникновением почти исключи- тельно литотамнию, а не кораллам. Большие заросли ветвистого литотамния известны и для вод нашего севера, в част- ности для Мотовского и Кольского заливов для глубин от 6 до 70 м, ио преимущественно для 10—35 м, где литотамний образует свое- образные рифы, отмечаемые на морских кар- тах как .коралл*, на который внешне не- сколько походит литотамний. Высокая механи- ческая прочность зарослей ветвистого лито- тамния в сочетании с тем, что эти заросли создают неровности подводного рельефа (вы- ступы, расщелины) приводит часто к потере отданных на литотамний якорей, а иногда и к пробоинам соприкоснувшихся с ним судовых корпусов. Заросли ветвистого литотамния описаны, в частности, в фундаментальной монографии покойного К. М. Дерюгина .Фауна Кольского залива и условия её су- ществования* (1915). На глубинах от десятков до сотен метров встречаются в водах умеренных широт пред- ставители своеобразного семейства гидроид- ных полипов — Stylasterldae с пропитанным
«6 Природа 1943 известью скелетом (гидрокораллы). По красо- те и глючности гидрокораллы часто не усту- пают благородному кораллу (Corallium rub- rum из горгонарий), но, повидимому, их за- росли или поросли не достигают сколько- нибудь значительной высоты; обычно они тянутся узкой ролоской по строго определён- ной изобате вдоль материкового склона, как то показали в 1932 г. наблюдения автора этой заметки на'Японском море и П. В. Ушакова на Охотском море. Крупные альционарин с твёрдым и прочным скелетом, как например гигантская (2—3 м высотою) Primnoa resedae- formis, свойственная северной Атлантике и северной Пацифике, встречаются, повидимому, одиночно и на глубинах, лишённых навига- ционного значения не только для надводных, но и для подводных кораблей; гигантский экземпляр Primnoa был добыт пишущим эти строки с больших глубин Японского моря в районе залива Петра Великого. В водах северной Атлантики, у берегов Норвегии уже со второй половины XVIII века (1768 г.) известен образующий рифы мадре- поровый коралл из -семейства Oculinidae — Lophohelia (Lophelia) prolifera Pallas, кото- рому сопутствуют более редкий и мелкий его сородич Amphlhelia oculata L. и альционарин: Primnoa resedaeformls, Antothela grandiflora и Paragorgla arborea L. Глубины, на кото- рых встречены живые Lophelia, колеблются от 50 до 600 м \ причем глубины поселений Lophelia меньше в фиордах и больше в от- крытом море. Температура воды там состав- ляет около 6,5°, что особенно резко контрас- тирует с обычным температурным пределом существования коралловых рифов — изотер- мой 20,5°. Прозрачная, солёная, быстротеку- щая вода необходима для жизни Lophelia, но её более или менее заиленные субфоссильные ''(полуископаемые) рифы находятся и в местах, где ныне ни температура, ни глубина, ни прозрачность и подвижность воды не благо- приятны, встречаясь, между прочим, и в Осло-фьорде и севернее нынешней границы живых Lophelia (Гаммерфест) на глубинах от 0 до 600 м, а может быть и глубже. Это свя- зано с климатическими (палеогидрологиче- скими) факторами, с колебаниями уровня океана (общее повышение его на 50—70 м в после- ледниковое время) и с постепенным поднятием Скандинавского массива суши из океана. Дальнейшее картирование субфоссильных и современных рифов Lophelia представляет не только теоретический, но и некоторый прак- тический интерес. Характерно, что (по крайней .мере в ряде случаев) рифы Lophelia имеют своим суб- стратом не скалистый грунт, а подводную лед- никовую морену. Это любопытно сопоставить с недавно попавшимся нам новейшим указа- нием Л. Фаустино (Филиппины) и более ран- ними данными других авторов, что коралло- вые рифы Филиппин, а также в иных местах Тихого океана, возникали в ряде случаев не 1 Строго говоря, это не ,рифы°, а .банки* ибо под .рифами* в навигации понимают, обычно образования доходящие до поверх- ности воды при отливе и, следовательно, Наиболее опасные для надводных судов. на скале, а на обломочном материале. Величина (протяжённость, площадь и вы- сота над субстратом) коралловых рифов се- вера неясна, поскольку сведения о них были до сих пор получаемы только косвенным, по существу, путем — драгнровками и траления- ми. Можно думать, что они всё же тянутся .островками* в десятки и сотни метров длиной и шириною, возвышаясь над основным грун- том на 1—3 м. Проверить эти цифры можно только визуально, т. е. при спуске водолазов или батисферы („гидростата"). Навигационное значение живых коралло- вых рифов (банок) севера довольно ограни- чено и специфично из-за того, что они встре- чаются на глубинах, которые редко использу- ются даже для постановки на якорь надвод- ных кораблей. Однако для подводного фло- та эти рифы могут быть существенны не только при постановке'на подводный якорь, но и при залегании подводных лодок на грунте (.покладке на грунт*) до предельной, технически допустимой глубины погружения подводной лодки данного типа. Литература [1 ] Дарвин Ч. Строение и распределение коралловых рифов. Сочинения Ч. Дарвина, т. 2,1936. [2] Broch Hj. Riffkorallen Im Nord- meere einst und jetzt. Die Naturwissenschaften, Jahrg. X. H. 37,1922. [3] Dons C. Zoologlske Notizer, XV. Om Nord-Norges Korallsamfund. D. K. Norske Vidensk. Selsk. ForhandkBd. V, №4, 1933 (1932). [4] Dons C. Zoologiske Notizer, XVII. Om Beltstadfjordens Korallrev. Ibid., №37, 1933. [5] Dons C. Zoologische Notizen, XXIX. Die Verbreltung von Stein-Korallen in West- Finnmark. Ibid. Bd. VJI1, № 18, 1936 (1935). [6] Nordgard O. Faunistic Notes on Marine Ever- tebrates, VI. On the distrib. of some Madrepor. Corals in N. Norway. Ibid., Bd. II, № 28, 1929. H. И. Тарасов. БИОХИМИЯ ОБРАЗОВАНИЕ ТИРОКСИНА ЩИТОВИД- НОЙ ЖЕЛЕЗОЙ IN VITRO В целях изучения механизма химических превращений, протекающих в кардинальной части эндокринного аппарата человека и жи- вотных— щитовидной железе, американский биохимик Мортон (М. Morton. Jnl. biol. chem., 144,565, 1’42) использовал радиоактивный иод (I131). Для демонстрации обращения иодида в тироксин и дииодтирозин (переживающими срезами) щитовидной железой им были взяты железы белых крыс, собак и овец. В своих опытах он помещал различные количества срезов той или иной железы в раствор солей по Рингеру, который содержал приблизительно 0,1 гамма/мл. I12’. К этому же раствору были добавлены также следы I131. Таких, каких ко- личеств I131 достаточно для того, чтобы они могли быть открыты по их радиоактивности, .но слишком мало Лля химических анализов- Но употребление селдов .этикетированного*
№ 4 Новеет» науки , 67 иода позволяет маркировать иодид, представ- ленный в тканях и в экспериментальной ванне без измеримого изменения содержания в них иода. I131 был добавлен в форме иодида. В конце 3-го часа распределение I131 между йодидом, дииодтнрозином и тироксином в ткани железы было 1:6:1. Через 3 часа 12% ри, введённого в ванну, уже можно было констатировать в тироксине, а 70% I181 в дииодтирозине. Присутствие I181 в данных сое- динениях проверялось повторной кристалли- зацией их. Способность срезов щитовидной железы превращать иодид в тироксин и дниодтирозин сильно снижалась, как только срезы измель- чались. В случае же гомогенизации срезан- ных пластинок щитовидной железы эта спо- собность почти полностью исчезала. И. Ф. Левнтьев. МИКРОБИОЛОГИЯ ЯДРО У БАКТЕРИЙ Присутствие ядра в теле различных пред- ставителей Соссасеае было описано рядом авторов [*]. Но в большинстве случаев эти описания основывались на окраске этих бак- терий гематоксилином или же по способу Романовского. Развитие и усовершенствование микрохи- мической (наприь.ер, нуклеальная реакция) и микроскопической техники (электронный мик- роскоп) позволило с несомненностью утверж- дать [*] наличие ядра у этих форм микроор- ганизмов. Однако использованные методы исследо- вания давали крайне мало материалов для суждения о химической структуре ядра кок- ковых бактерий. Это обусловило проверку полученных данных и их расширение на ос- нове новой микрохимической методики. И действительно, применение некоторых красок не как красителей, а как химических агентов, вместе с реакциями на протеиновые вещества, а также опытов по растворению s воде, рас- творах кислот и оснований, позволило притти к заключению [’] о наиболее вероятной хими- ческой природе ядра у одного нового вида стафилококка — Staphylococcus flavo-cyaneus, содержащего в своём теле пигмент, подобный по цвету спелой маслине. Наблюдаемые в теле данного стафилококка шарообразные или слегка эллипсоидальные гранулы-ядра (в среднем 0,4 р в диаметре и около 0,034 р® в объёме) можно считать протеиновыми телами, причём последние сое- динены с сильной кислотой. Природа этой кислоты, как нуклеиновой, определялась по- ложительной нуклеальной реакцией, по срод- ству с метиловой зеленью и по её псевдо- хромотропии со старыми растворами метиле- новой синей. Морфологические же наблюдения и фото- графические снимки, кроме того, показали, что эти гранулы-ядра представлены в любом экземпляре данного стафилококка, иногда в форме разных стадий своего деления, приво- дящего к цитокинезу (фиг. 1). Совокупность достигнутых результатов, по химии центральных ннтрацеллюлярных гранул у синего стафилококка, позволяет поэтому Фиг. 1. рассматривать, как химически, так н морфо- логически, описываемые в теле кокковых бактерий центральные гранулы как настоящие клеточные ядра. Литература П] J- D е 1 а р о г t е, Comptes rend., 203, 199, J936-И G- р 1 е k а г s k 1, С. Bact., I, Orig., 144, 365 H)42 Knaysi, Jnl. of bacterio]., 43, И. Ф. Леонтьев. МЕДИЦИНА СУЛЬФИДИН Из лекарственных веществ, получивших , широкую известность в последние год'Ы особен- ное значение приобрёл сульфидин, являю- щийся с химической стороны р-аминобензол- сульфонамидом-а-пириднла, имеющий струк- туру: NH2 Впервые, как лечебное средство, для ле- чения пнеймонии, менингита и гонорреи,суль- фидин упоминается в английских работах F. Bowie Р], R. Wien [2], A. Fleming [8], М. Telling, W. Oliwer [<], L. Whitby [6] и R. Mayer [], но авторы не описывают его физических и химических свойств. Константы сульфидина и ацетилсульфндина встречаются в работах К. Tuda, Itikawa и Со [7], которые указывают, что первый препарат плавится при 186°, вто- рой— при 227°, а также в исследованиях L. Rosenthaler [’], который приводит для сульфидина температуру плавления 191—192°. Значительно ранее Л. Голды ре в и И. Пес- товский [9] сообщили, что ими получен р-ами- NH—СО—СН8 Ч /N, иобензолсульфоиамидо -а-пирндил, но они также не указали ни температуры плавления веще-
68 Привела 1943 ства, ни свойств, ни данных элементар- ного анализа. Для ацетильного производного они приводят температуру плавления 196*, т. е. на 30° ниже действительной. За границей сульфидин известен под на- званием М и В 693, Т 693, дагенан 693, суль- фопиридин, коккоклаз и др. По данным Л. Болдырева и И. Постов- ского [э] ацетилсульфидин получается конден- сацией аминопиридина с сульфохлоридом ацетанилида в хлороформном или ацетоновом растворе по реакции: NH—do-ен. /Ч ____ I +H,nC /N ___ нс/СНчсн -»HaN f ^-SOa-N=C Нн Xnh/ s----CH I II -SOj-NH—C CH 4NZ Сульфазол “*H2N S---CH -SOaC| Сульфохлорид Аминвпиридин ацетанилида NH—СО—СН3 + НС1 Ацетилсульфидин Лучших результатов достигли проф. О. Ю. Магидсон и Соколова 1 при конденсации 2 молей аминопиридина с 1 молем сульфохло- рида ацетанилида. Последние сообщения И. М. Поляковой и А. В. Кирсанова [10] показывают, что при ведении указанной выше реакции в пириди- новом растворе можно достигнуть еще ббль- ших выходов (около 82%). Интересно отметить, что аналогичным пу- тём ацетилсульфидин был получен Эвансом и Филипсом еще в 1937 г. (фирма Май и Бекер), но патент был выдан им лишь в конце 1939 г., а опубликован в апреле 1940 г. Рассматривая строение сульфидина и неко- торых других аналогичных соединений, напри- мер сульфазола, обладающих сильным бакте- рицидным действием, нетрудно заметить, что мйогие из них отличаются той особенностью, что атом углерода, являющийся заместителем водорода амидной группы, связан непосред- ственно с другим гетероатомом, чем обуслов- ливается возможность таутомерного превра- щения молекул в смысле следующих схем: СН 1 По данным отчета Всесоюзного научно- исследовательского химико фармацевтиче- ского института (Москва). He исключена поэтому возможность, что наиболее' активными формами в организме являются именно таутомерные формы этих молекул или продукты изменения их. С другой стороны, важно отметить, что водород; находящийся у азота, связанного в свою очередь с гетероатомом, легко заме- щается на металл, чем создается возможность получения легко растворимой в воде, напри- мер, натриевой соли, в то время как сам сульфидин растворяется в воде не более, чем 0,1%. Сульфидин представляет собою белый или слегка желтоватый порошок, растворимый в едких и углекислых щелочах, а также разве- дённых кислотах. Производится на заводах Главхимфармпрома и Главмедфармпрома. Интересно остановиться на лечебных свойствах сульфидина. У больных с крупозной пнеймонней наблюдается отчётливо выражен- ный терапевтический эффект, сказывающийся на снижении температуры тела до нормы при приёме внутрь сульфидина в течение несколь- ких дней. По данным проф. Гельштейиа [и], курс лечения продолжается 6 дней, причём в первые сутки больной получает 7 г сульфи- дина, во второй — 6 г, в третий — 5 г с по- степенным снижением до 2 г в сутки. Коли- чество лейкоцитов при этом сильно пони- жается, например с 18 500 до 2 500. Малая растворимость сульфидина в воде чрезвычайно затрудняет парэнтера ьное при- менение его в водном растворе. Whitby [1г] поэтому предложил пользоваться для внутри- мышечного введения масляной взвесью. В 1938 г. Marshall с сотрудниками [18] начал применять натриевую соль сульфидина в виде 20—30% водных растворов, с этого времени растворы в ампулах стали широка применяться для внутримышечных и внутривенных впрыс- киваний. Jasseron и Morard [mj показали, что суль- фидин может с успехом применяться для ле- чения трахомы, если в течение 13 дней вво- дить его по 2 г в сутки в течение 5 дней, затем по 1,5 г — 4 дня и по 1г — 2 дня, при одновременном прижигании конъюнктив век 1% раствором нитрата серебра. При этом боли, светобоязнь и слезотечение исчезают через 2 суток, и инфильтрат роговиц^ расса- сывается через 8—40 суток. Бенимович, Моносова и Россиянская [15] применяли сульфидин для лечения гонорреи
№ 4 Новости науки 69 у женщин, причём во всех случаях достигали полного выздоровления. Schwarz и. Freeman [1в] показали, что суль- фидин является отличным средством для ле- чения мягкого шанкра, как осложнённого, так и неосложнённого присутствием бубонов. В этом случае требуется, однако, длительное лечение и приём во внутрь до 50 г препарата. Сравнительно недавно Воппаг [17] показал, что в тех случаях, когда сыворотка и неосаль- варсан не дают благоприятных результатов при лечении сибирской язвы, дозы сульфидина по 1 г через 4 часа приводят к снижению температуры тела, причём после приёма 15 г наступает полное выздоровление. Широкое применение сульфидин находит в детской практике при менингите и воспале- ния лёгких. При менингите уже на второй день, согласно данным клиники II Московского медицинского института, происходит крити- ческое падение температуры, затем исчезает менингококк из спинномозговой жидкости и уменьшается содержание белка. При воспа- лении лёгких замечается критическое, а иногда литическое падение температуры. Лечение сульфидином недостаточно эффек- тивно, когда имеется осложнение пнеймонии гнойным плевритом. Иногда при этом у детей замечается резко выраженное беспокойство. Возможно, что последнее обусловлено усилен- ным всасыванием экссудатов и продуктов рас- пада из легочной ткани вследствие быстрого разрешения пнеймонии. Исследование крови указывает на снижение числа лейкоцитов. Сульфидин, повидимому, обладает также бак- териостатическим действием и* влияет не не- посредственно на бактерии и токсины, а дей- ствует на организм, усиливая выработку иммун- ных тел. В последнее время сульфидин получил применение для профилактики и лечения ране- вых инфекций в английской армии [18]. Все раны, подозрительные на вторичную инфек- цию, согласно предложению английского ми- нистерства обороны, должны служить пово- дом для его применения. Для достижения высокой концентрации сульфидина в крови рекомендуется вводить значительные дозы его. Fuller и James р»] показали, что в некоторых случаях достаточно содержания 1,5 — 2 мг % в крови для обезвреживания раневых инфек- ций, если препарат вводится через 1—2 часа после ранения. Наряду с исключительным эффективным действием сульфидина ряд исследователей указывает на побочное действие, вызываемое нм. Так, например, Forgan [Я] отмечает воз- никновение r некоторых случаях у больных тошноты, рвоты, бессоницы, головокружения, потери памяти и других явлений при приёме ьнутрь сульфидина и рекомендует применять его одновременно с никотиновой кислотой. Vigneos, watson и Spink pi] отмечают цианоз, зависящий от образования метгемоглобина в крови. Plummer и McLellan [м] наблюдали образование почечных камней, которые, од- нако, постепенно растворялись после прекра- щения приёма сульфидина. ' Несмотря на некоторые отрицательные стороны сульфидино-терапии, успехи, дости- гаемые при лечении им пнеймонии, менингита, гонорреи и других заболеваний, настолько значительны, что. этот препарат, несомненно, прочно войдёт в арсенал наиболее ценных лекарственных веществ в медицинской прак- тике. Литература fl] F. Bowie. Brit. Med. J., II, 283, 1938. [2] S. Wien. Quart J. Pharm. Pharmacol., Il, 217, 1938. [3] A. Fleming. Lancet, 235, 74, 1938. [41 M. Telling a. W. 011 w e r. Lancet. 234, 1934, 1938 [5] L. Whitby. Lancet, 234, 1210, 1938. [6] R, Mayer. Bull. Acad. Med., 117, 727, 1938. [7] К. T u d a, 11 i k a w a a. Co. J. Pharm. Soc. Japan, 59, 213, 1939. [8] L. R o- s e n t h a 1 e r. Pharm. Acta Helv., 13, 359 1939. [9]Л. Голдырев и И. Постовский. Ж. пр. х., 11, 316, 1938. [10] И.М. Полякова и А. В. Кирсанов. Ж. пр. х., 13, 1215, 1940. [11] Гель штейн. Новое о препаратах, 9, 1939. [12] L. Whitby. Lancet, 2, 1095, 1938. [13] Marshall, Bratton, Litchiield. Science, 88,597, 1938. [14] Jasseron, Mo- rar d. Pr. Med.,.20/21, 234, 1940. [15] Бени- мович, Моносова, Рос си янская. Вестн. венер. и дермат. 5, 33, 1940. [16] Sch- warz a. Freeman. Jama, 11, 946, 1940. [17] Воппаг, Brit. Med. J., 4131, 389, 1940. [18] Brit. Med. J., 4111,834,1939. [19] F u 11 e r a. J a- mas.Lancet, 11,487,1940. [20] Forgan. Lan- cet, 2<5, 1339, 1939. [21] Wigneos, Watson, Spink. J. Clin. Juvestis, 19, 83, 1940. [22] Plummer a. McLellan. Jama, 11, 943 1940. A. M. Халецкий ИММУНИЗАЦИЯ ЛЮДЕЙ СКАРЛАТИН- НЫМ ТОКСИНОМ Ввиду того, что серотерапия скарлатины до сих пор не оправдала возложенных на неё надежд, известные исследователи этой широко распространённой болезни, супруги Дик (G. г. Dick and G. Н. Dick, Jnl. Amer. Med. Ass., 115, 2155, 1940) сделали крайне важную в теоретическом и практическом отношениях попытку пероральной иммунизации людей скарлатинным токсином, приготовленным по разработанному ими способу. Появление иммунитета определялось ими посредством кожной реакции. В общем необходимо было дать per os каждому испытуемому в течение 3 недель 75 миллионов так называемых кож- ных единиц, причем ежедневная доза воз- растала со 100000 до 10 миллионов единиц. Токсин был испытан на 136 лицах, в воз- расте от 1 до 36 лет, в форме таблеток, которые были защищены от растворения в желудке пациентов. Наилучшими таблет- ками оказались те, которые полностью растворялись за' 3 часа в буферных растворах (pH — 7,0) хлористого натрия. У 102 субъек- тов, у которых, повидимому, хорошо резор- бировались 50—90 миллионов единиц, можно было констатировать наличие 95% имму- нитета. Авторы считают, что оральная иммуни- зация предложенным ими препаратом скар- латинного токсина будет особенно годна для
70 Природа 1943 тех лиц, у кого можно подозревать возмож- ность резких реакций при инъекциях раствора токсина под кожу. И. Ф. Леонтьев. БОТАНИКА БИОХИМИЧЕСКИЕ ОТЛИЧИЯ ВИДОВ В ПРЕДЕЛАХ ПОЛИПЛОИДНОЙ СЕРИИ Плодотворное учение о сериях родствен- ных видов, развитое академиком В. Л. Кома- ровым [’], непрерывно обогащается факти- ческим материалом как в советской ботани- ческой литературе, так и в зарубежной. В 1914 г. Пэс (Расе [7]) открыл наличие полиплоидов в пределах коллективного вида. Хагеруп (Hagerup [«]) ’ показал, что серии пблиплоидов возникают в процессе приспо- собления к среде. Он особенно подчёркивает скачкообразный характер возникновения ви- дов при увеличении числа хромозом. Однако не сразу получаются формы, способные завоё- вывать новые территории с более суровыми условиями. Полиплоиды, обладающие боль- шей пластичностью, попав на новую террито- рию, освобождаются от конкуренции со сто- роны родительской формы, но в то же время помимо новых физико-географических усло- вий попадают и в новое биоценотическое окру- жение. Под действием этих могучих факторов естественного отбора они превращаются в новые виды. В настоящее время полиплоиды легко получаются с помощью колхицина. Целым рядом наблюдений, независимых друг от друга, установлено, что полиплоиды отличаются более крупными размерами всех своих органов и большей пластичностью. В то же время .они обычно растут медленнее (Levan) и обладают вначале, по крайней мере, пониженной репродуктивной способностью. Д^ёрфи (Gyorffy [»]) один из первых попы- тался глубже проникнуть в биохимию и фи- зиологию полиплоидов. В этом же направ- лении проделана работа Лёве (L6ve [в]) с се- рией Acetosella рода Rumex (щавелей). Серия получила свое название по щавельку Rumex acetosella L., широко распространённому у нас в Союзе в качестве сорняка в посевах на песчаной почве, в сосновых борах, по опушкам и склонам. Лёве исследовал сле- дующих представителей серии. Диплоид (2л =14) Rumex angiocarpus Murb. распро- странён в юго-западной Европе, в Америке и в Ю. Африке; тетраплоид (2я = 26) R. te- nuifollus (Wallr.) L6ve и гексаплоид (2л=?42) R. acetosella L. s. str. распространены в сев. части Евразии, кроме Арктики. А. С. Лозина- Лозинская, обработавшая род Rumex для флоры СССР, не различала последних двух видов. Кроме систематического изучения биохи- мии вышеуказанных видов, некоторые опреде- ления были сделаны и для октоплоида Rumex graminlfolius Lamb, циркумполярного, аркти- ческого вида, проникающего на юг до Ан- гаро-Саянского района флоры СССР и до Сахалина, Исследования показали, что размеры пыль- цы и осмотическое давление в клетках уве- личиваются параллельно увеличению числа хромозам. Дьёрфи [’] показал, что полиплоиды легче приспособляют осмотическое давление к окружающим условиям, чем динлоиды. Количество пигмента подвержено значи- тельным колебаниям. Наблюдается разница в количестве хлорофиллу между мужскими и женскими экземплярами и обнаружена тен- денция к увеличению пигмента с увеличением числа хромозом. Величина pH клеточного сока наиболее высокая у гексаплоида. Октоплоид на pH не исследовался. Количество щавелевой и аскорбиновой кислот в растении убывает с увеличением числа хромозом. Прп добывании витамина С поэтому у нас предпочтение следует отдавать R. tenulfolius, более богатому им, чем R. ace- tosella. В серин видов Acetosella диплоид расте- ние короткого дня, все полиплоиды этой серии растения длинного дня. На примере этой серии видно, что внеш- няя и внутренняя морфология тесно связаны с функцией и что биохимические' изменения неотделимы от морфологических. Ещё раз необходимо , подчеркнуть, что получаемые искусственно полиплоиды далеко ещё не виды и даже не новые сорта. Только естественный или искусственный отбор и скрещивание дают более или менее устойчи- вую популяцию. Литература [1] Комаров В. Л. Флора Мшчжурин. т. 1, 1901. [2] Лозино-Ло । ин ска я А. С. Rumex. в: Комаров В. Л. (ред.) Флора СССР, т. V, 1936. [3] Gyorffy\B. The physiological and chemical conditions in polyploid plants. Magyar -Biol. Kunt. M. 13, 1941, 362—446. [4] H a g e r u p O. Ueber Polyploldie in Be- zlehung zu Klima, Oekologie und Phylogenie. Hereditas. 16, 1932, 19-40. [5] Levan A. Plant breeding by induction of polyploidy and some results In clover. Hereditas. 28, 1942, 245—246. [6] . L 6 v e A s k e 11. Physiological differences within a natural, polyploidser. Hk-re- ditas. 28, 1942, 504—505. [7] Pace. L. Two species of Gyrostachys. Bull. Bayl. Univ. 17, 1914, 2—16. [8] Wall ro th. Schedae crlticac. 1822. Проф. А. П. Ильинский. ЗООЛОГИЯ НАХОДКА ГЛУБОКОВОДНОЙ РЫБЫ — АЛЕПИЗАВРА У БЕРЕГОВ КАМЧАТКИ В августе 1942 года на побережье Кро- иоцкого залива (восточный берег Камчатки) была найдена, выброшенная морем, крупная по размерам рыба странной формы, неиз- вестная рыбакам. Первое, что удивляло каж- ' дого, это были огромные плоские глаза, очень длинное уакое тело серебристой ок-
№ 4 Новости науки 71 раски, вовсе лишённое чешуи, и большие саб* левидные зубы, напоминающие своей формой клыки хищных зверей, но расположенные не на челюстях, а на внутренних костях широко открывающегося рта. К сожалению, плавники рыбы были сильно повреждены. Никто ранее такой рыбы не видел и её названия не знал. После долгих приключений, только в ян- варе 1943 г., эта рыба попала в Камчатскую станцию Всесоюзного института рыбного хозяйства и океанографии (ВНИРО), где н было определено её научное название — але- ииаавр, Plagvodus aesculapius (Bean) >. хрупкие, так что хорошо сохранившиеся эк- земпляры очень редки. Кости скелета алепн- завра, как это обнаружено и у многих других глубоководных рыб, очень слабо снабжены известью. Связки и хрящи, соединяющие между собой отдельные позвонки и кости, подвижны и эластичны, всё их тело может значительно растягиваться. Только вследствие большого давления и поддержки окружающих масс воды на глубинах, где они живут, их кости, мышцы и другие части тела стано- вятся прочными, упругими и позволяют про- изводить быстрые, сильные движения, харак- терные для преимущественно хищных Фиг. 1. PJagyodus aesculapius. Приведём краткое описание её внешнего вида. Удлинённое, сравнительно невысокое тело, сильно сжатое с боксов, вовсе лишено чешуи и постепенно сужается к хвосту. Окраска тела и головы серебристы. Рот очень большой, сильно вооружённый: острые, треугольные, плоские зуб.., расположены на верхней и нижней челюстях, кроме того, в средней части рта находится 3—4 пары сильно увеличенных клыковидных зубов. Глаза очень большие, с плоской прозрачной роговой обо- лочкой. Кости жаберных крышек тонкие. На спине расположен очень длинный и высокий плавник, распространяющийся почти на всю длину спины, поддерживаемый тонкими, гиб- кими лучами, числом до 40, между которыми натянута плавниковая перепонка. В сложен- ном виде плавник скрывается в продольной бороздке на спине. За спинным плавником находится небольшой, но хорошо заметный жировой плавничёк, как у лососей. Хвосто- вой плавник с глубокой вырезкой. Размеры рыбы около 1'20 см. Алепизавр принадлежит к числу настоящих глубоководных рыб, обитающих в области больших глубин моря, достигающих несколь- ких тысяч метров. Как ни странно, но их до сих пор находили всегда только 'мёртвыми, выброшенными штормами на побережье, в разных и очень удалённых друг от друга частях Атлантического и Тихого океанов, где обитают два родственные между собой вида. В связи с глубинным образом жизни всё строение организма этих рыб носит своеоб- разный характер. Все части их тела очень 1 Латинское название алепизавр в пере- воде обозначает: .бесчешуйяый зверь*. характеру',питания 1 всех^глубоководных рыб. По вооружению рта и отмеченному коли- честву пищи в желудке многие исследователи относят алепизавров к наиболее хищным вообще среди рыб. .Из желудка одного алепизавра, пишет английский исследователь Гюнтер, было извлечено несколько каракатиц-осьминогов, ракообразных, асцидий, молодой морской лещ (Brama), макрель, 12 других различных рыб и один экземпляр своего же собственного вида*. В желудке алепизавра, обнаруженного на острове Уналашка (Алеутские острова), были найдены сразу 21 рыба из семейства круглоперов (Eumicrotremus). Возможно, что иногда эти рыбы и поги- бают, поднимаясь в верхние горизонты моря вместе с заглоченной добычей или в погоне за ней, причём основной причиной гибели в этом случае является изменение давления окружающих масс воды. С другой стороны, у берегов с крутым падением уровня дна моря, как например, у Алеутских, Коман- дорских, Курильских островов и Восточного побережья Камчатки, замечено, вообще, свое- образное .выпирание’ и подъём настоящих глубинных форм рыб и беспозвоночных в более высокие горизонты, в несколько сот метров. Это явление, вероятно, обусловли- вается режимом циркуляции вод моря в таких районах. В 1942 г., у берегов острова Берин- га, А. П. Андрияшев обнаружил на сравни- тельно небольших глубинах настоящих глубо- ководных (батнпелагических) рыб из семей- ства светящихся анчоусов (Lampanyctus). Интересно указать, что первым исследо- вателем, сделавшим научное описание алени- завра с острова Уналашка, одного из остр»-
72 Природа 194 bob Алеутской гряды, был Стеллер, участник экспедиции командора Витуса Беринга к берегам Сев. Америки в 1741 г. По остав- шейся неопубликованной рукописи Стеллера другой исследователь, Пётр Паллас, дал этой рыбе науЧ1 ое название на латинском языке, сохранившееся и до настоящего времени. В Тихом океане алепизавр изредка встре- чается у берегов Калифорнии, на побережье островов: Алеутских,' Командорских, Куриль- ских и у берегов Японии. Близкая родственная форма — Plagyodus ferox (Lowe) отмечена для Атлантического океана. Они различаются между собой лишь некоторыми незначительными признаками. По известным сообщениям местных жите- лей—алеутов—в 1927 и 1928 гг. алепизавров находили выброшенных штормами на берег островов Беринга и Медного. В 1938 г. научный сотрудник Камчатской станции ВНИРО, Р. А. Костюченко, сооб- щил о находке подобной же рыбы на юго- западном побережье Камчатки, в районе мыса Сивучьего у устья р. Озерной. Наконец, обнаружение в 1942 г. алепизавра на побережье Кронодкого залива восточного побережья Камчатки является четвёртым, вполне достоверным случаем нахождения этой редкой и интересной глубоководной рыбы в водах Берингова и Охотского морей, в частях, непосредственно прилежащих и омывающих берега Камчатского полуострова. К. И Панин. . ПАРАЗИТОЛОГИЯ ВРЕДНАЯ ЧЕРЕПАШКА В УЗБЕКИСТАНЕ Вредная черепашка, несмотря на все меры борьбы с ней, ещё не ликвидирована, она продолжает быть народным бедствием, унич- тожающим во многих местах нашей страны, н, особенно, в Средней Азии, десятки и бо- лее тысяч гектаров посевов колосовых зла- ков. Основные стороны биологии черепашки, особенно в условиях Средней Азии, мало изу- чены, что также мешает.добиться решающих результатов в борьбе с ней. По этим причи- нам Академия Наук СССР (Институт эво- люционной морфологии) в сентябре 1941 г. отправила небольшую экспедицию в Узбе- кистан с задачей изучить те стороны биоло- гии черепашки, знанье которых необходимо для рационализации прежних и изыскания нокых мер борьбы с черепашкой. Экспедиция работала с начала октября 1941 по сентябрь 1942 г. в наиболее поражён- ной черепашкой Бухарской области Узбеки- стана, в её Кашка-Дарьинской группе райо- нов. В конце 1942 г. экспедиция перенесла свью работу в Киргизию. Работа велась во все сезоны года, что особенно важно для Узбекистана с его разно- образием условий природы. Бухарская об- ласть, благодаря сильному развитию горных цепей, наряду с обширной долинной зоной с её зерновыми массивами, наличию богарных и поливных.районов, по ряду биотических и абиотических, в том числе н климатических. условий, крайне интересна. По этим особен- ностям она, как и ряд других областей Уз- бекистана, Таджикистана и Туркмении, принад- лежит к областям повышенной вредоносности черепашки, биология которой здесь сложна, а борьба с последней крайне трудна. Основная биологическая тема — выяснение причин массового размножения и причин депрессии вредной черепашки — разрабатыва- лась путём: 1) изучения самой черепашки: её поведения и функционирования основных систем её органов, в том числе и половой, во все периоды жизни черепашки; 2) изучения поведения черепашки на' посевах, на дикой растительности и в долине, предгорьях и горах; 3) изучения биологии, биоценологии и экологии черепашки, в том числе её врагов и паразитов. Биологическая работа была на- правлена в сторону практики. Практически значимые результаты передавались област- ному штабу по борьбе с вредной черепаш- кой, выполнялись также различные еро зада- ния, необходимые для оперативной работы. Предварительные наблюдения над острой чувствительностью черепашки к дыму привели к разработке метода защиты посевов от черепашки при помощи дыма, а наблюдения над её паразитами мухами-фазиями — к разра- ботке нового биологического мет >да борьбы с черепашкой с помощью фазий. Кроме того, экспедиция ещё осенью 1941 г. по заданию НКЗ СССР занималась проверкой эффектив- ности мер борьбы, применяемых в Узбеки- стане к зимующей черепашке при помощи ручного сбора и выжигания. Наблюдения над черепашкой (Д. М. Фе- дотов) показали высокую приспособленность и стойкость сё v неблагоприятным условиям. Так, благодаря своеобразному функциониро- ванию задней кишки, которая вбирает избы- ток воды и раздувается от этого, как пузырь, устраняется мацерация внутренних органов, и черепашка во время зимовки весной без вреда может находиться в местах, почти за- литых водой. Благодаря этому и другим осо- бенностям, она сравнительно легко переносит такие резкие колебания температуры, как переход в короткое время от погоды с 22° тепла в середине дня с грозой и дождем в начале марта к снегу и морозу до —10°. Ока- зывается, что самки обладают большей стой- костью к неблагоприятным условиям, чем самцы, а это, наряду с численным преобла- данием самок (примерно на х/< сравнительно с самцами), благоприятствует массовому раз- множению черепашки. Климат Бухарской об- ласти позволяет черепашке осенью, до наступ- ленья Дождливого холодного времени (до середины ноября), питаться открыто, а вес- ной (с конца февраля) питаться прорастаю- щей растительностью, не выходя из-под зи- мовочных прикрытий. Она пополняет свои запасы и легче переносит условия зимовки. Это увеличивает опасность от черепашки, которая возрастает также ещё от одной её особенности. По наблюдениям экспедиции, в том числе и М. Я. Тепляковой, хотя чере- пашка, зимующая в горах, пробуждается недели на 2—4 (и болыде) позже, чем в доли- не, и, соответственно, запаздывает с появле- нием на долинных посевах, тем не менее в
Новости науки 73 № 4___________________________ своём развитии она догоняет долинную чере- пашку. Это приводит к синхронному появ- лению на долинных хлебах в начале июня масс нового поколения черепашки, потомков зимовавшей в долине и в горах. Этим сни- жается естественный отход нового поколе- ния и повышается степень вреда посевам. Наблюдениями над черепашкой в долине (А. А. Переделккий) и в предгорьях и горах (К. В. Арнольди) установлено, что дикая рас- тительность обеспечивает питание и размно- жение черепашки помимо посевов. По Ар- нольди, взрослая черепашка является широким полифагом, который питается десятками ви- дов разнообразных семейств растений; разви- тие же её личинок, являющихся олигофагами, происходит на десятках видов диких злаков. Отсюда вытекают практические выводы: в долине, в зоне максимальной вредоносности че- репашки, наряду с борьбой на посевах, необ- ходимо вести уничтожение черепашки на сорной и дикой растительности, иначе чере- пашка на этой растительности размножится в такой мере, что урожай будущего года будет под угрозой уничтожения. Нахождение в го- рах (Арнольди) на высоте 1800—2300 м над уровнем моря больших площадей, мест ес- тественных резерваций черепашки,. которая существует здесь независимо от посевов, обязывает оперативные органы следить за размножением черепашки в местах её резер- ваций, так как отсюда после годов затишья пойдут новые вспышки появления её, что снова приведёт к гибели посевов. Оказалось, что черепашка вовсе необяза- тельно распределяется в долине на посевах равномерно, на чём основано определение' её численности и планирование борьбы с ней. Её распределение (Передельский) на посевах бывает равномерным, краевым, пятнами и полосами, причём это зависит не от микро- климата, а от других, пока невыясненных ус- ловий. Далее, вопреки обычным представ- лениям, оказалось, что черепашка в жаркие часы дня не уходят вниз, а, наоборот, подни- мается кверху на колосья. К этому её побуж- дают уже условия микроклимата, а именно: перегрев почвы и токи горячего воздуха гонят черепашку вверх, на верхние части рас- тений. Отсюда вытекает практический вывод: в условиях разреженных посевов Бухарской области черепашку надо уничтожать в жаркие часы дня, а не в утренние и вечерние, как рекомендуется в инструкциях. Оказалось также, что на стерне черепашка держится короткое Время, дня два-три, она быстро пе- реходит на снопы, лежащие на поле. Отсюда практический вывод: в долине на разрежен- ной стерне нет необходимости вести борьбу с черепашкой, но следует собирать её со снопов, отряхивая в мешки, пока она не по- кинула снопов и не перебралась на другие поля. Наблюдения над большей повреждае- мостью черепашкой озимых посевов (А, нольди, Передельский) сравнительно с яровыми за- ставляет ^возражать против предложения сеять в поражённых зонах одни лишь озимые. Волнообразный характер весеннего про- буждения черепашки (Арнольди) и широкий диапазон сроков этого пробуждения, которое в долине начинается ,с середины марта, а в горах (на высоте 2300—2400 м) продолжается ещё в десятых числах мая,, объясняют волно- образные передвижения черепашки на долин- ных посевах. Этой особенностью биологии черепашки, как известно, вызывается необхо- димость повторных отработок долинных по- севов. Для своевременного же начала борьбы нужно следить за сроками весеннего пробуж- дения черепашки, а знание состояния неко- торых внутренних органов её (Федотов) легко позволяет отличить черепашку на долинных посевах от недавно прилетевшей с гор. Это даёт оперативным работникам возможность планировать борьбу на посевах. Наблюдения над миграцией черепашки в.горах (с посевов долины) показали (Арнольди), что, по пути к зимовкам, она в предгорьях и горах необя- зательно оседает на посевы; в ряде случаев черепашка движется по водоразделам н невысоким хребтам, в массах поверхностно распределяясь днём на дикой растительности. Отсюда возникает предложение при миграции черепашки с долин в горы уничтожать её не только на посевах, как обычно предлагается, но и на дикой растительности по водораз- делам и невысоким горным хребтам, пока она ещё не добралась до зимовок. Изучение всей совокупности условий зи- мовок черепашки (Арнольди) выяснило основ- ные черты горных зимовок её с максималь- ными плотностями. Эти зимовки находятся в арчевой зоне на высоте 1400—2000 м на мяг- ких северных, северо-западных и северо- восточных склонах, с зарослями кустарников, с дерновинами злаков, а начиная с 1600— 1700 м и с колючими полукустарниками аст- рагалов и акантолимонов. Совокупность ус- ловии здесь, в частности микроклимата и влаж- ности, наиболее благоприятны. Черепашка, мигрировав летом с долинных посевов и под- нявшись в горы, стремится забраться под такие подушки, побуждаемая условиями микро- климата. Так, внутри такого полукустарника температура воздуха равна +26’, а почва в ближайшем соседстве с ним накалена до+60*. Устойчивый режим микроклимата и влажности в таких полукустарниках и в дальнейшем благоприятствует перезимовыванию черепаш- ки и ведет к тому, что в таких местах она порой скопляется на 1 м1 до 3000 штук. Ин- струкция, предложенная экспедицией для быст- рого и лёгкого нахождения та их массовых зимовок, позволит оперативным работникам легко регистрировать горные зимовки чере- пашки с максимальными плотностями и об- легчит борьбу при помощи выжигания. Горы выше этой зоны (до 2600—2700 м) тоже имеют зимующую черепашку, но с незначительной плотностью. Предгорная зона (от 1300 м и ниже) тоже имеет зимовки на горных скло- нах и вблизи поселений достаточно высокой плотности, но там, особенно вблизи поселе- ний, иные биотические и абиотические усло- вия. Отсюда к ним, как и к долинным зи- мовкам, приходится применять иные меры борьбы с зимующей черепашкой, что обще- известно. Кр ме известных врагов черепашки, её паразитов мух-фазий и теленомуса, который в природе оказался широко распространён- ным в разных районах Бухарской области и
74 Природа 1943 яйца которого встречались в кладках яиц черепашки и на посевах, и на дикой расти- тельности, - обнаружено ещё много других врагов черепашки. Разные виды хищных жуков и ряд муравьев (Арнольди), а также многие пауки (Федотов) сильно уничтожают черепашку во всех трёх зонах. Полезная деятельность хищников особенно усиливается во время весеннего движения черепашки на дикои растительности к посевам и летом, когда черепашка, покинув посевы долин, движется вверх, ночуя под любым прикры- тием. Наблюдения над врагами черепашки заставляют думать, что рост их численности в 1943 г. поднимется ещё более и вызовет дальнейшее снижение её численности. Мухи-фазии (Федотов) встречаются вместе с черепашкой в горной, предгорной и долин- ной зонах, появляясь в виде имаго во время весеннего пробуждения черепашки. Муха не в состоянии долететь с гор в долину, зато её личинки распространяются с помощью чере- пашки и достигают с ней долины, где на посевах встречается потомство мух всех трех зон. Это усиливает эффект полезного для нас действия фазий, снижающих численность черепашки, так как паразитизм личинки фазии вызывает дегенерацию половых желез черепашки и обычно кончается её гибелью. У клопов, собранных лётом 1941 г. в Крас- нодарском крае, приходилось находить до 85%' заражения личинками-' фазии. Выход пупариев фазий во время весеннего пробуж- дения черепашки позволяет легко использо- вать фаэию в борьбе с черепашкой. Для этого массы черепашки, которые сдаются колхозниками в сельсоветы, надо рассыпать на решета, через которые будут просеиваться пупарии фазии. Размещением собранных пупариев вблизи посевов можно значительно повысить численность фазий и снизить с их помощью численность черепашки. Метод защиты посевов от оседания чере- пашки при помощи дыма, разработанный в полу производственном масштабе (Передель- ский) на полях двух колхозов и совхоза, показал, что задымление посевов кострами из навоза и растительного мусора снижает плотность черепашки на задымлённых посевах от 2 до 6 раз сравнительно с незадымлён- ными. Этот метод защиты посевов удобен, дешёв (экономический расчёт произведён), •иетрудоёмок и достаточно эффективен. Его можно рекомендовать весной с момента пере- лёта черепашки и до стадии молочной спе- лости зерна ячменя и пшеницы. Он желате- лен и в более позднее время, но опасен из-за .возможности пожаров. Его можно применять там, где затруднено применение других мер борьбы и где невозможен единовременный массовый выход рабочей силы. Следует отметить еще одну положительную сторону этого метода. Благодаря дополнительной под- кормке растений дымом повышается урожай- ность таких посевов" на 26°/о- В среднем иа 1 ма увеличивается: число колосьев снопа до 497,5 против 310, вес снопа до 647,5 г против 550 г и вес урожая зерна до 108,25 г против 80,25 г. Мы далеки ещё от решения проблемы причин массового размножения и причин де- прессии черепашки, за год её не разрешить. Ручной сбор зимующей в горах черепашки крайне трудоемок и мало эффективен. Так, надо 5 человеко-часов, чтобы нацело очистить от неё под кустарником участок радиусом в 1 м; обычно значительный процент чере- пашки остаётся невыбранным, к тому же руч- ной сбор в горных условиях, особенно' В дождливый и зимний периоды? очень тяжёл. Выжигание является достаточно эффектив- ным лишь при соблюдении целого ряда усло- вий, и то после него остаётся до 20% и более живой черепашки. Часто, проводимый непланомерно и несистематично, когда выжи- гаются места без зимующей черепашки и оставляются невыжженными места с ней, этот метод даёт недостаточный эффект. Наиболь- ший эффект даст выжигание мест горных зимовок черепашки с максимальными плот- ностями, но его можно применять там, где пет арчи; где есть арча, придётся применять ручной сбор. Выжигание в горах надо про- водить с соблюдением всех предосторожно- стей, чтобы не было от него опасных для народного хозяйства последствий, как-то: уничтожения древесной и кустарниковой рас- тительности и горных пастбищ, уменьшения снегозадержания и снижения водного ба- ланса, эрозф! почвы и т. п. Кетменная зачистка долинных и предгор- ных зимовок осенью 1941 г. н весной 1942 проводилась в малых размерах и не дала нужного эффекта. Проводя свою работу в «1942 г., экспе- диция сообщала бухарским органам неблаго- приятные прогнозы для посевов 1942 г., ука- зывала сроки пробуждения черепашки в горах, принимала участие в организации борьбы, дала инструкцию для лёгкого нахож- дения горных зимовок черепашки, по исполь- зованию кур, для повышения уровня работы техников бухарского отряда по бор..бе с черепашкой; обследовав ряд горных сель- советов, нашла места горных зимовок со столь большими плотностями, что они явятся угрозой для посевов 1943 г. целого ряда районов области; дала заключение о размерах гибели посевов в Кашка-Дарьинской группе районов в 1942 г. и сигнализировала обла- стному штабу по борьбе с черепашкой о дефектах в этой работе вместе с практиче- скими указаниями. Наиболее 'крупными недочётами борьбы с вредной черепашкой в Бухарской области в 1942 г., что в общем характерно дла Узбе- кистана в целом и для ряда других республик нашей страны, являются: отсутствие заблаго- временной подготовки к борьбе с черепаш- кой, частое запаздывание с началом истреби- тельной работы, нередко неправильная или плохая организация подготовки и проведения тех или иных мер борьбы, плохая служба разведки и недостаточный учёт данных биоло- гии черепашки. Подготовка к борьбе на посевах велась не с осени, а линь весной 1942 г., отчего борьба началась с опозданием, спустя две недели после того, как черепашка появилась на посева». Так как перед этим, в октябре и ноябре 1941 г., до наступления дождливо- холодного периода, борьба с зимующей черв-
М 4 Новости науки 75 пашкой почти не велась, понятно, что два решающих начальных момента борьбы — не допустить черепашку на посевы и уничтожить её до размножения—достигнуты не были. Не была с осени подготовлена и работа теленомусных лабораторий. Не только не было организовано новых лабораторий, вслед- ствие запоздания развертывания работы, но и существовавшие лаборатории в Ташкенте и Шахрисябе не смогли выполнить своей задачи. Несколько лучше было положение с кура'и, количество которых путём мобили- зации было значительно увеличено сравни- тельно с 1941 г., но для борьбы было недо- статочно. Поголовье кур с осени на курофер- мах увеличено не было. Были крупные недо- чёты и в организации работы по борьбе при помощи кур. Дефекты наблюдались и в отношении дру- гих методов борьбы. Совершенно недопусти- < мы-1 было прекращение борьбы к началу июня, т. е. остановка борьбы на полпути. Новое поколение черепашки благодаря этому портило созревающее зерно, снижало его всхожесть на 9О°/о и ухудшало его хлебо- пекарные качества. Огромные массы чере- пашки, подготовившись без помехи на посе- вах к отлёту, мигрировали в горы на зимов- ку. И действительно, экспедиция летом нашла в горах места с такими плотностями вновь залёгшей черепашки, что посевы 1943 г. снова стоят перед угрозой уничтожения. Отсюда понятно, почему, несмотря на уси- лия партийных работников, на напряжённую работу бухарского отряда по борьбе с чере- пашкой, несмотря на то, ч-jo на борьбу под- нялись народные массы, за первую половину 1942 г. было собрано всего 136 т черепашки, что составляет лишь небольшую часть масс черепашки этого года. Отсюда понятен также высокий размер потерь урожая в Бухарской области в 1942 г. Экспедиция считает необходимым для борьбы с черепашкой на посевах возможно шире использовать теленомуса, для этого биолаборатории, сеть которых должна быть расширена, должны работать с осени до на- ступления холодов, — получать черепашку и теленомуса. Надо шире использовать кур, для чего с осени курофермы должны заняться повышением куриного поголовья; так как мобилизацией кур весной не собрать доста- точного их количества. Опытные куроводы и рациональный режим должны обеспечить нормальную работу кур на посевах. Следует использойать в борьбе с черепашкой мух- фазий, для чего надо при массовых весенних сборах черепашки организовать сбор пупа- риев мух просеиванием через решета и раз- мещать их вблизи посевов. Необходимо при- менять сбор черепашки с помощью сачков, совков, рамок и других простых орудий лова, не, вредящих посевам. Из уловителей следует применять лишь те, которые по опытам по- следнего времени дают максимальный эффект, сбора и минимально заминают хлеб (типы яйцечерепашкоуловителен). Необходимо шире применять химический метод, особенно авиа- цию и наземное опыливание арсенитом каль- ция. Однако этот метод не может быть уни- версальным, так как он сильно зависит от метеорологических условий — ветра, дождя, росы — и требует повторных применений. Следует использовать и метод защиты посе- вов с помощью дыма. Необходимо вести борьбу с черепашкой на дикой и сорной растительности путем провокационных поли- вов, весенних и летних прополок, а также с помощью покосов и химическим методом. Серьёзный эффект в борьбе с черепашкой на зимовках даст выжигание горных зимовок с большими плотностями, но его можно при- менять там, где нет арчи и кустарниковой растительности. При наличии таковых при- ходится применять ручной сбор. Выжигание гор с зимовками черепашки небольших плот- ностей при обширности таких территорий крайне трудно и малоперспективно. При этом надо сделать всё, чтобы не было последствий от выжигания для гор, более опасных для всего народного хозяйства, чем полезных от частичного уничтожения черепашки. Выжига- ние должно проводиться с августа в сухую пору осени, до наступления дождей и выпа- дения снега. Уничтожение зимующей чере- пашки в долинах и предгорьях в основном нужно вести кетменной зачисткой приуса- дебных и озеленённых участков и других мест зимовок с огребанием травянистой и листо- вой подстилки, с сжиганием её и, где можно, с повторными заливами водой. Эту борьбу надо вести в холодное, осеннее время, после осенней миграции черепашки. Наконец, крайне важно уничтожать черепашку в те сравни- тельно короткие периоды времени, когда проснувшаяся черепашка весной движется в предгорьях поверхностно по дикой раститель- ности идя вниз, в долину, и летом, когда она, мигрировав с посевов долины, поднимается в горы на зимовку. Куры и ручной сбор здесь могут дать значительный эффект. Однако в условиях Средней Азии надо признать, что существующие меры уничто- жения черепашки на зимовках не могут снять угрозы посевам весной, почему основной работой является борьба на посевах. Но для серьёзных успехов в борьбе с черепашкой необходима правильная организация дела, надо помнить народную мудрость: .готовь сани летом, а телегу зимой*. Для этого необ- ходимы: заблаговременная подготовка к борь- бе, с осени, а не весной, своевременное, без запаздывания, начало истребительных работ, что зависит также от чёткости службы сиг- нализации, которая должна вести учёт основ- ных моментов биологии черепашки и её по- ведения, правильная организация как подго- товки, так и проведения мер борьбы; в част- ности, важно применять меры борьбы не по шаблону, но изменять их, учитывая особен- ности места и условия работы. Экспедиция Академии Наук не отвергает и ряда других известных мер борьбы с чере- пашкой, считает крайне важными агротехни- ческие мероприятия. Пока практика и био- логия не дали нового, решительного способа уничтожения черепашки, надо применять максимум существующих мер, но строить борьбу с черепашкой необходимо . на тех ос- новах, которые здесь приведены. Проф. Д. М. Федотов.
ЖИЗНЬ ИНСТИТУТОВ И ЛАБОРАТОРИЙ ТАШКЕНТСКАЯ АСТРОНОМИЧЕСКАЯ ОБСЕРВАТОРИЯ В. П. ЩЕГЛОВ Старейшее научно - исследовательское уч- реждение Средней Азии — Ташкентская астро- номическая обсерватория (ТАО) Узбекистан- ского филиала Академии Наук—была осно- вана в 1874 году вскоре после завоевания Туркестана Россией. Огромные территории вновь присоединённых земель требовали быстрого картографического изучения их, как в целях военно-стратегических, так и колонизационных. Для разрешения этой зада- чи понадобились создать достаточно густую сеть астрономических пунктов, что представ- ляло в ту эпоху значительные трудности как организационного, так и научно-методиче- ского характера. Эти трудности усугублялись оторванностью территории Туркестана от культурных центров страны из-за отсутствия железнодорожной и даже телеграфной связи. Создание учреждения, призванного координи- ровать работы по определению астрономиче- ских пунктов настоятельно диктовалось по- требностями географо-картографического изу- чения страны. Поэтому не случайным оказа- лось то обстоятельство, что ТАО возникла, из' недр Военно-топографического отдела, в ту эпоху монопольно занимавшегося карто- графической деятельностью. Своей основ- ной задаче — определению астрономических пунктов — в значительной мере и посвящена деятельность обсерватории в дореволюцион- ный период. Многочисленные экспедиции, снаряжённые обсерваторией, определили около тысячи астрономических пунктов, послуживших опо- рой для составления первых карт этой стра-( ны. Проведение такой большой работы, свя-* ванной с производством весьма тонких изме- рительных операций, необходимость совер- шенствования как методов наблюдений, так и инструментов для них создали почву для постановки нескольких работ научно-иссле- довательского характера, выполненных работ- никами обсерватории. Но науйно-исследовательская работа об- серватории в дореволюционный период но- сила случайный характер и была обязана, главным образом, инициативе отдельных ра- ботников (Померанцев, Гедеонов, Залесский). Ими же с первых лет основания обсервато- рии было приобретено ценное инструменталь- ное оборудование, которое, однако, в долж- ной мере не было испольэов но за весь до- революционный период. Так, на установлен- ном ещё в 1874 г. меридианном круге не было завершено ни одной работы. Такая же участь постигла и другие инструменты. Первая мировая война почти полностью поглотила и без того незначительные кадры обсерваторских работников, и'на пороге Ве- ликой Октябрьской социалистической рево- люции мы застаём обсерваторию в. состоянии полной консервации. Великая Октябрьская социалистическая революция, освободив угнетённые и беспо- щадно эксплоатировавшиеся колонизаторами массы трудящихся Востока, создала все необ- ходимые предпосылки для построения в ок- раинных республиках своей, национальной по форме, социалистической по содержанию, культуры. Огромная тяга трудящихся Узбе- кистана к знанию стимулировала образование новых и значительное расширение старых учебных и научно-исследовательских учреж- дений. В соответствии с этим ТАО за 25-лет- ний период своего послереволюционного раз- вития превратилась в хорошо оборудованное научно-исследовательское учреждение, вы- полняющее плановую научную работу, увя- занную с работой родственных учреждений, а иногда и в кооперации с последними. К числу астрономических задач, успешно разрешенных в ТАО в послереволюционный период, надо прежде всего отнести создание службы времени (руководитель кандидат физ. - мат. наук В. II. Щеглов). Если в до- революционный период обсерватория и про- изводила астрономические определения вре- мени, то последние носили спорадический характер,' выполняясь на различных, имев- шихся под рукой инструментах (переносном пассажном, универсальном и т. д.). Они про- изводились, главным образом, для удовлетво- рения внутриобсерваторских нужд, а также для определения момента ежедневного 12-ча- сового выстрела крепостной пушки в гор. Ташкенте. Бурно развивавшаяся, после Октября хо- зяйственная и научная жизнь среднеазиат- ских республик потребовала создания спе- циальной лаборатории времени, системати- чески определяющей точное время и публи- кующей его для нужд заинтересованных по- требителей. Для обеспечении работы этой лаборатории в 1928 году был приобретен новый пассажный инструмент (фирмы Askania Werke) с саморегистрирующим микрометром с диаметром объектива в 100 мм. Этот ин- струмент является одним из крупнейших пас-
№ 4 Жизнь институт*!» и лабораторий 77 сажных инструментов, которыми располагают службы времени Советского Союза. В качестве точных астрономических часов в 1930 году были приобретены часы Rlefler дд 515, а в 1931 г. — часы Shortt Kt 39, в то время первый и единственный экземпляр, ввезённый в Советский Союз. Первоклассные часы, для обеспечения высокого качества их работы, потребовали сооружения специаль- ного изотермического помещения. Такие по- мещения являются обязательной принадлеж- ностью каждой службы времени и конструк- тивно представляют собой довольно разнооб- разные сооружения. В Ташкентской службе времени часовой подвал представляет круг- лую 'вертикальную шахту, оканчивающуюся более широкой восьмиугольной комнатой, пол которой располагается на глубине в 10 м. Вход в этот подвал, расположенный под глав- ным зданием обсерватории, изолирован двумя деревянными люками и крышкой. Десятилет- ний опыт эксплоатации этого подвала пока- зал, что годичное изменение температуры в нём не превышает 0,4° при значении её око- ло +16°С. Кроме этого, глубокое залегание грунтовых вод наряду с однородностью лёс- совой почвы, в которой сооружен подвал, обеспечивают хороший режим его и в смысле влажности. Фиг. 1. Пассажный инструмент. Столь удачное изотермическое помещение обусловливает хорошее поведение помещён- ных в нем основных часов. Как видно из прилагаемого рисунка, коле- бание суточного хода их в 1940 г. не выхо- дило за пределы 0,01 С. Разрыв приведённой кривой в июле и изменение абсолютной величины хода обязано своим происхож- дением сейсмическим явлениям и связанной с ними продолжительной регулировке часов. Расположенная в зоне семибалльных земле- трясений, служба времени ТАОв течение всей своей деятельности испытывает отрицатель- ное влияние сейсмичности на маятниковые часы.. Сейсмичность вызывает не только вре- менные расстройства их ходов, но иногда изменяет и абсолютную величину последних. Располагая таким прекрасным оборудова- нием и находясь в весьма благоприятных условиях для производства астрономических наблюдений, служба времени ТАО уже с 1931 г. привлекается к участию в между- народной и всесоюзной кооперациях по оп- ределению времени и исследованию связан- ных с этим проблем. В 1933 г., по предло- жению председателя Международного бюро Фиг. 2. Часовой подвал службы времени ТАО. долгот проф. РегПё, она участвует в между- народной долготной работе и за период её выполнения с 15 сентября по 15 декабря производит 85 определений поправок часов с ежесуточным приёмом 10 передач сигналов точного времени. В результате этой работы уточнена долгота обсерватории, используемая для выводов моментов подачи сигналов точ- ного времени, а также для исследования персональных ошибок. Имея в своем оборудовании часы фирмы Leroy, служба времени ежедневно передаёт три раза сигналы точного времени и опре- деляет как моменты их подачи, так и момен- ты еще 12 передач, осуществляемых другими обсерваториями. За период работы службы времени ТАО накоплен богатейший материал (•иоло 1000 поправок часов), совместная
78 Пржродп 1943 •бработка которого поставлена на очередь для уточнения представления о природе влияющих на точность определения времени факторов. В последнее время в ТАО проф. А. А. Михайловым разработан новый метод аналитического выравнивания поправок часов и под его руководством инженером - кон- структором ТАО Г. А. Мониным осуществля- ются часы - нониус, приспособленные для помещения их в изотермическом подвале с целью обеспечения высокого качества переда- ваемых сигналов времени. саморегистрирующий. Все указанные детали, за исключением объектива, были изготов- лены в мастерских ГАО. В таком виде инструмент был пригоден тля выполнения ответственных астрономических наблюдений и после необходимых исследований на нём было приступлено к производству большой кооперативной работы по созданию каталога слабых звёзх (проф. Л. Л. Маткевич, Г. Джа- лилов, Б. И. Каминский). Это грандиозное предприятие советской астрономии имеет целью доставить для нужд звёздной астроно^ ЯНВАРЬ* ФЕВРАЛЬ, МАРТ. АПРЕЛЬ МАЙ 1 ИЮНЬ АВГУСТ СЕНТЯБРЬ ОКТЯБРЬ НОЯБРЬ ДЕКАБРЬ Фиг. 3. Кривая суточного хода часов Sh® в 1940 году. Результаты работ службы времени еже- месячно публикуются в циркулярах ТАО и рассылаются заинтересованным ведомствам, среди которых различные предприятия Глав-' кого управления геодезии и картографии и т. п. В довоенный период эти результаты включались в совместную обработку мате- риалов служб времени, выполнявшуюся Меж- дународным бюро времени в Париже, а также в обработку, осуществлявшуюся Комитетом времени при Главной астрономической обсер- ватории Академии Наук СССР в Пулкове (ГАО). Пассажный инструмент, помимо выполне- ния на нём наблюдений, связанных с опреде- лением поправок часов, в период с 1934 по 1939 год использовался для наблюдений каталога геодезических звёзд, Выполняемых по заданию и совместно с ГАО. Эта работа, в которой приняли участие многие астро- жомы ТАО, успешно завершена в августе 1939 г. На том же инструменте производи- лись определения прямых восхождений боль- ших планет, результаты которых опублико- ваны в Бюллетенях ТАО. Послереволюционная эпоха привела в дей- ствие многие инструменты обсерватории. Среди них первое место принадлежит мери- дианному кругу. Приобретённый в 1874 г. от мастерских Репсольда, этот инструмент в течение пятидесяти лет бездействовал. Есте- ственно, что за такой длительный промежу- ток он сильно устарел и к 1930 году, когда возникла мысль об его полноценном исполь- зовании, он нуждался в существенной модер- низации. Кроме того, неудачное местополо- жение инструмента на бугре у арыка Ак-Кур- ган не обеспечивало его достаточной устой- 'чивостн. Всё сказанное заставило перенести инструмент на новое место в специально построенный для него павильон. Модернизация инструмента выразилась в замене объектива, изготовлении новых цапф и г ере делке обыкновенного микрометра в мни и астрофотографии точные положения и собственные движения большого числа (око- ло 17500) звёзд. В Ташкенте в течение ряда лет ведутся наблюдения прямых восхождений. Проведены подготовительные работы к на- блюдению склонений й, в частности, исследо- ваны ошибки делений круга через 5* (В. П. Щеглов) и начато исследование тех же оши- бок через 1° (М. Ф. Быков). Для большей уверенности в определении собственных движений звёзд при созцании этого каталога используются фотографиче- ские наблюдения внегалактических туман- ностей. С этой целью ТАО совместно с другими обсерваториями работает над составлением каталога положений внегалактических туман- ностей, используя для наблюдений нормаль- ный астрограф. Весьма важную роль в общем комплексе астрономических исследований, производимых в ТАО, играет созданная в последнее деся- тилетие Служба Солнца (руководитель кан- дидат физ.-мат. наую Ю. М. Словим). Проб- лема Солнце— Земля, связанная с изучением происходящих на Солнце явлений и их влия- ний на Землю, представляется в высшей сте- пени актуальной. Зависимость электромагнит- ных явлений на нашей планете от количества солнечных пятен общеизвестна. Она далеко не ограничивает всех связей солнечных яв- лений с земными. Целый ряд метеоро- логических проблем, в частности прогнози- рование погоды, базируется в известной мере на астрономических явлениях, наблюдаемых на Солнце. При развёртывании своей работы в 1932 г. Служба Солнца ограничивала свою задачу систематическими наблюдениями солнечных пятен с определением их площадей и коор- динат. Эти работы выполнялись с помощью 6" рефрактора Мерца. С получением в том же году протуберанц - спектроскопа были на- чаты наблюдения протуберанцев в линии На, доставлявшие их гелиографические широты,
Jit 1 Жизнь институтов и лабораторий 79 десоты в дуговых секундах и площади в протуберанц-едйницах. Систематические на- блюдения протуберанцев указанным инстру- ментом в Советском Союзе производятся ис- ключительно в Ташкенте и лишь в самые по- следние месяцы они организованы в Казан- «дой,* обсерватории Jhm.[ Энгельгардта. состоянии солнечной активности. Среди этих учреждений Всесоюзный арктический институт. Научно-исследовательский институт земного магнетизма, Радиотехнический узел связи, Цен- тральный научно-исследовательский институт Наркомсвязи, ТашкентскаяГ геофизическая об- серваторих и,£ряд других. Фиг. 4. Меридианный круг. У инструмента проф. Л. Л. Маткевич. В декабре 1935 г. Служба Солнца обога- тилась приобретением спектрогелиоскопа си- стемы Ца1е, на котором со средины 1936 года и ведутся регулярные наблюдения по между- народной программе. Результаты этих наблю- дений, а именно: оценки количества светлых и темных водородных флоккул и данные об извержениях светлых флоккул публикуются в Бюллетенях ТАО и в Бюллетенях Междуна- родного астрономического союза. С 1938 г., по предложению ГАО, программа работ рас- ширена определением координат светлых и тёмных водородных флоккул. В 1941 году в мастерских обсерватории было изготовлено приспособление для фотографирования участ- ков солнечной поверхности в монохромати- ческом свете, которым был получен ряд спек- трогелиограмм кальциевых флоккул, в част- ности для групп пятен, наблюдавшихся вблизи эпохи затмения 21 сентября 1941 года. В тех же мастерских изготовлен фотометр к спек- трогелиоскопу. Последующее развитие Службы Солнца по- ставило на очередь переход от визуальной си- стемы наблюдений в фотографический. С этой целью в мастерской обсерватории изготовлен фотогелиограф и прибор для определения ко- ординат деталей солнечной поверхности. Ежегодно производится статистическая об- работка наблюдательного материала, офор- мляемая в виде статей в Бюллетенях ТАО. Материалы Службы Солнца находят самое широкое использование в многочисленных уч- реждениях, заинтересованных в сведениях о Значительное развитие в ТАО 'получили исследования переменных звёзд. Здесь, преж- де всего, надо отметить широкое использова- ние инструментальных методов наблюдений. Фотометром Розенберга были получены боль- шие ряды наблюдений для многих переменных, позволившие выявить некоторые физические особенности этих звёзд. С 1937 года Ташкентская обсерватория, по предложению Комиссии по изучению перемен- ных звёзд Академии Наук СССР, включилась в систематическую кооперативную работу по фотографированию ряда областей неба ко- роткофокусными камерами для целей иссле- дования всех переменных ярче 12-ой звёйдной величины в максимуме. Это огромное пред- приятие, направленное на выяснение некото- рых особенностей строения нашей Галактики и роли в ней переменных звёзд различных клас- сов, является весьма актуальной задачей. К на- стоящему моменту получено около 2000 нега- тивов, представляющих ценнейший материал для р 1зрешения поставленной проблемы. Переходя к обзору работ по фотографи- ческой астрометрии, выполненных, на принад- лежащем обсерватории нормальном астро- графе (типа Carte du Ciel), мы должны кон- статировать развитие этих работ по двум основным направлениям: определению точных положений малых планет и определению собственных движений звёзд. Первая из этих работ проводилась по заданию Астрономи- ческого института Академии Наук с целью определения и уточнения орбит малых пла-
80 Природа 194g ет. Выполнение второй работы, произведён- ное на основе сопоставления имеющихся в архиве обсерватории снимков с современ- ными, привело к опубликованию нескольких каталогов собственных движений звёзд (проф. М. Ф. Субботин, П. А. Савицкий, Я- П- Цукерваник). Перечисленным далеко не исчерпываются все астрономические работы, выполненные в ТАО за четверть века. Истекший период оставил существенный след п в других раз- делах астрономической :науки. Ряд ориги- нальных исследований по теоретической астрономии и небесной механике проф. М. Ф. Субботина завершился изданием «формул и таблиц для вычислений орбит и эфемерид* Успешно работает над исследованием движе- ния кометы Энке проф. Л. Л. Маткевич. рая же доставила ряд снимков частных фаз и солнечной короны. Обработка этих снимков дала материалы по распределению яркости в солнечной короне и для получения попра- вок к координатам Луны (Н. Г. Гусев, И. М. Ищенко). Проф. А. А. Михайловым выпол- нена большая работа по предвычисленню обстоятельств затмения 9 июля 1945 г. На фиг. 6 показана полоса полного затмения по упомянутым данным. Отвечая требованиям производства, обсер- ватория провела несколько экспедиций с целью высокоточных астрономических 'определений на тригонометрических сетях 1 класса (В. П. Щеглов), а также приняла участие во Все- союзной гравиметрической съёмке, определив значительное число гравиметрических пунк- тов, и переопределила значение силы тяжести Фиг. 5. Спектрогелиоскоп Hale. 17 января 1939 г астроном С. М. Козик открыл новую комету и вычислил её пред- варительную орбиту. Это открытие было от- мечено присуждением ему медали Тихоокеан- ского Астрономического о-ва (США). Им же разработан новый способ предвычисления покрытий звёзд Луной и проведено ориги- нальное исследование контура земной тени при лунных затмениях, обнаружившее, что сжатие контура тени не соответствует сжа- тию Земли, а также выполнены и другие научно-исследовательские работы. Значительные вклады были сделаны в об- ласть метеорной астрономии, по вопросам которой опубликовано около 45 работ и за- меток. Два раза экспедиции обсерватории участвовали в наблюдениях полного солнеч- ного затмения в 1936 и 1941 гг. Первая из этих экспедиций оказалась неудачной из-за небла- гапрвятяых метеорологических условий, вто- для места гравиметрического подвала обсер- ватории через посредство связи его с Моск- вой (Я. П. Цукерваник). Для ускорения обра- ботки наблюдений были изданы составленные работниками обсерватории гравиметрические таблицы. Специальная экспедиция была пров° тема в 1941 г. в Самарканд на обсерваторию Улуг- бека (В. П. Щеглов, Г. Джалялов). Народы, населяющие территорию Узбекистана, с дав- них пор проявляли глубокий интерес к астрономии. Они не только явились достой- ными хранителями лучших традиций арабской науки, но и сами вписали не мало замеча- тельных страниц в историю развития астро- номии. Памятником расцвета астрономиче- ской деятельности в средние века остались руины знаменитой Самаркандской обсервато- рии Улуг-Бека. Прекрасно сохранившаяся часть меридианного квадранта радиусом в
Жизнь институтов и лабораторий Й1 40 м в течение пяти веков прочно' фикси- рует направление меридиана. Не подлежит сомнению, что в свое время этот квадрант был установлен с максимальной тогда дости- жимой точностью. Представляет большой интерес определение его азимута в нашу эпоку и попутное определение географиче- ских координат, что и было выполнено упо- мянутой экспедицией. Определение показало, что ось квадранта составляет с меридианом угол в 104. Такая ошибка едва ли могла быть допущена при сооружении квадранта и возможно обусловливается смещением земной коры в силу сейсмичности. им. Улуг-Бека в Китабе—в кооперации с дру- гими подобными станциями ведёт регуляр- ную работу по определению изменяемости широты. Эти определения доставляют мате- риалы для вывода положений мгновенного полюса, используемые при обработке высоко- точных астрономо-геодезических определений. Основанная при горячей поддержке пра- вительства Узбекистана, широтная станция оборудована прекрасным зенит - телескопом и другим научным оборудованием. Ею опубли- кован ряд работ, охватывающих длительный период наблюдений. Фиг. 6. Карта с полосой полной фазы солнечного затмения 9 июля 1945 года. Числа над полосой обозначают продолжительность полного затмения на центральной линии. Большую ценность представляет библио- тека обсерватории (зав. Е. П. Колесникова), насчитывающая 15 000 томов* и являющаяся одним из крупнейших книгохранилищ астро- номической литературы в Советском Союзе. В качестве вспомогательного учреждения при обсерватории функционирует конструктор- ская мастерская, в которой проводится исследовательская работа по созданию астро- номических инструментов. В этой области должна быть отмечена плодотворная работа инженера-конструктора Г. А. Монина, выпол- нившего большое количество различных систем хронографов, фотогелиограф, блинк- микроскоп, спектрофотометр и т. д. Филиал Ташкентской астрономической •бмрваторви — Узбекская широтная станция В период военного времени ТАО значи- тельно перестроила работу, сконцентрировав свое внимание на особенно актуальных с точки зрения переживаемого момента проб- лемах. Кроме того, на долю ТАО выпала почёт- ная обязанность разместить эвакуированную из Пулкова Главную астрономическую обсер- ваторию СССР с её Симеизским отделением. Получив возможность развернуть свою ра- боту в Ташкенте, Главная обсерватория в свою очередь оказала Ташкентской обсерва- тории существенную помощь в части высоко- авторитетной консультации по различным вопросам, связанным с выполнением научно- тематического плана работ.
НАУЧНЫЕ СЪЕЗДЫ И КОНФЕРЕНЦИИ О РАБОТЕ ЮБИЛЕЙНОЙ КОМИССИИ ПО ПРОВЕДЕНИЮ ПРАЗДНОВАНИЯ 300-ЛЕТИЯ СО ДНЯ РОЖДЕНИЯ ИСААКА НЬЮТОНА В начале июня 1943 г. Президиум Академии Наук СССР решил отметить 300-летие со дня рождения Исаака Ньютона. Для подготовки и проведения мероприятий, связанных с этим юбилеем, была создана Комиссия, председате- лем которой был назначен акад. А. Н. Кры- лов; членами: а^ад. С. И. Вавилов, акад. А. Ф. Иоффе, акад. П. Л. Капица, акад. М. Б. Митин, проф. Н. И. Идельсон; секретарем — М. И. Ра- довский. 7 июня 1943 г. состоялось первое заседа- ние комиссии, на котором было решено отме- тить юбилей следующими мероприятиями. 1. Провести торжественное Собрание Ака- демии Наук, посвященное памяти Исаака Ньютона. Основной доклад: .Ньютон и его значение в мировой науке* поручить акад. А. Н. Крылову. 2. Подготовить и выпустить в свет следую- щие издания: а) Речь акад. А. Н. Крылова на торже- ственном заседании Академии Наук (напечатана в конце декабря 1942 г.). б) Биографию Ньютона (написана акад. С. И. Вавиловым и напечатана в начале ян- варя 1943 г.). в) Сборник статей и докладов: .Памяти Исаака Ньютона* (сдан в печать). Для привлечения широких научных кругов Юбилейная комиссия обратилась к научным учреждениям и отдельным учёным, в первую о<жредь к действительным членам и членам- корреспондентам АН СССР, с приглашением принять участие в проведении юбилея. На этот призыв откликнулось свыше двадцати учёных, проживающих в г. г. Ленинграде, Москве, Казани, Йошкар-Ола, Елабуге, Ташкенте, Алма- Ата, Иркутске, Ижевске. Присланные ими статьи и доклады составляют подготовленный к печати сборник. Кроме того, председатель Комиссии акад. А. Н. Крылов обратился к ВКВШ и Нарком- просу РСФСР с предложением обсудить во- прос об участии вузов нашей страны в пред- стоящем празднестве. В результате указаний этих директивных органов юбилей Ньютона был проведен и в высших учебных заведе- ниях; в некоторых из них, как например, в Московском гос. университете, были, прове- дены научные сессии (в МГУ такая сессия длилась два дня). Следует особенно отметить работу Украин- ской Академии Наук, проведшей сессию фи- зико-математического отделения, и Узбекского филиала АН СССР в Ташкенте, где под пред- седательством чл.-корр. АН СССР, проф. М. А. Шателена был создан специальный юбилейный комитет, подготовивший ряд до- кладов, прочитанных на торжественном собра- нии научных учреждений г. Ташкента. Неко- торые из этих докладов, как например, до. клад проф. Т. И. Райнова: .Влияние Ньютона на русское естествознание*, публикуются в издаваемом сборнике. В соответствии с решением Президиума АН СССР, собрания памяти Ньютона прово- дились в Москве и Казани. В Москве торжественное собрание состоя- лось 4 января (день рождения Ньютона) 1943 г. в Большом зале Дома учёных с сле- дующей программой. 1. Президент Академии Наук СССР акад. В. Л. Комаров .Вступительное слово*. 2. Акад. А. Н. Крылов .Ньютон и его значение в ми- ровой науке*. (Ввиду болезни А. Н. Крылова доклад был оглашён акад. А. Ф. Иоффе). 3. Проф. Т. П. Кравец .Исаак Ньютон и его изучение в России*. От имени Королевского общества с при- ветствием к собравшимся выступил член Ко- ролевского Общества акад. П. Л. Капица. В свою очередь, торжественное собрание Ака- демии Наук послало приветствие Королев- скому обществу, президентом коего Ньютон состоял бессменно в течение почти четверти века. На собрании присутствовали представители широких кругов научной общественности Москвы, всего около 1000 чел. Среди пригла- шённых были представители английского по- сольства. В фойе Дома учёных библиотекой АН СССР, главным образом трудами, директора БАН проф. И. И. Яковкиным и доцентом А. Д. Люб- линской, была организована книжная выстав- ка .Ньютон и наука его времени", на которой были показаны несколько сот изданий, в том числе и издания XVI, XVII и XVIII в. в., хра- нящиеся в научных библиотеках Москвы и Ленинграда. Несмотря на трудности сообще- ния с Ленинградом в условиях его блокады, книги из ленинградских книгохранилищ были во-время и в нужном количестве доставлены в Москву. ВыставТса состояла из следующих разделов: 1. Биография Ньютона. 2. Творче- ство Ньютона. 3. Предшественники Ньютоиа.
№ 4 Научные съезды и конференции S3 4. Ближайшие последователи Ньютона и 5. Ньютон в русской литературе и науке. В г. Казани 24 и 25 февраля была прове- дена научная сессия Академии Наук СССР и Казанского государственного университета. После вступительного слова акад. С. И. Ва- вилова, охарактеризовавшего Ньютона с точки зрения связи великого учёного с современно- стью и значения его бессмертных трудов в сокровищнице мировой культуры, сессия на трёх заседаниях заслушала следующие до- клады: 1. Акад.^. И. Вавилов .Эфир, свет и ве- щество в физике Ньютона". 2. Чл.-корр. АН СССР А. Я. Хинчин .Ма- тематические работы Ньютона". 3. Проф. Н. И. Идельсон .Закон всемир- ного тяготения и теория движения луны". 4. Проф. Г. Г. Слюсарев .Геометрическая •итика Ньютона*. 5. Чл.-корр. АН СССР Л. Н. Сретенски! .Ньютоновская теория приливов и фигура земли*. 6. Чл.-корр. АН СССР Н. Г. Чеботарев „Теория многоугольника Ньютона*. 7. Заслуженный деятель искусства Н. М. _Дульский .Портреты Исаака Ньютона". 8. Проф. Т. П. Кравец .Ньютон и его изу- чение в России*. Проведенный Академией Наук СССР юбилей Ньютона нашёл широкий отклик как в отече- ственной, так и в зарубежной (Англия) прессе, замеченные юбилейной Комиссией меро- приятия выполнены почти полностью и в срок. Свою работу1 Комиссия может считать окон- чательно завершённой тогда, когда будет издам подготовленный к печати Сборник статей и до- кладов .Памяти Исаака Ньютона* (ок. 40 п. л.). Af. И. Радоккир.
ЮБИЛЕИ И ДАТЫ ПАМЯТИ Н. А. МЕНШУТКИНА (1842—1942) В истекшем году исполнилось 100 лет со дня рождения и 35 лет со дня смерти Нико- лая Александровича Меншуткина, одного из крупнейших химиков второй половины прош- лого века, замечательного педагога и вид- ного научно-общественного деятеля. Н. А. Меншуткин принадлежит к числу тех учёных, имена которых, известные во всём мире, составляют гордость и украшение русской науки и дела которых продолжают жить и в наши дни. Н. А. Меншуткин ро- дился в Петербурге 24 октября 1842 г. Окончив первым учеником Пет- ровское училище, он в 1858 г. поступил на От- деление естественных на- ук физико - математиче- ского факультета С. - Петербургского (ныне Ленинградского государ- ственного) университета, не без борьбы с отцом, купцом по профессии, хотевшим, чтобы его сын пошёл по торговой час- ти. Под влиянием лек- ций А. А. Воскресен- ского, Д. И. Менделеева и Н. Н. Соколова, мо- лодой студент, увлёкся химией и устроил у себя дома небольшую лабора- торию. Осенью 1861 г. за участие в .студенче- ских беспорядках”. Н. А. Меншуткин был исклю- чён из университета и отдан на поруки ро- дителям. Однако это не помешало ему вес- ною следующего года сдать выпускное экзамены. В то время преподавание Химии в университете находилось на очень высоком теоретическом уровне, но, за отсутствием лаборатории для учебных занятий, студенты не получали навыков, необходимых для экс- периментальной работы. Чтобы восполнить этот серьёзный пробел в своем образовании, Н. А. Меншуткин в феврале 1863 г. отпра- вился за границу. Проработав свыше двух лет под руководством выдающихся химиков — Штреккера в Тюбингене, Вюрца в Париже и Кольбе в Марбурге, Н. А. Меншуткин в ав- густе 1865 г. возвратился на родину с гото- вой диссертацией ,О водороде фосфористой кислоты, неспособном к металлическому заме- щению при обыкновенных условиях для кис- лот" (Спб., 1866). По защите её в марте 1866 г. Н. А. Меншуткин получил степень магистра химии. В 1867 г. Совет СПБ. универ- ситета избрал Н. А. Меншуткина в доценты Проф. Н. А. МЕНШУТКИН аналитической химии, а в 1869 г., защитив док- торскую диссертацию .Синтез ^свойства уре- идов“ (Спб., 1869), он получил звание профес- сора и кафедру аналитической^химии в СПБ. университете. Кафедру общей химии занимал тогда Д. И. Менделеев, а органической — А. М. Бутлеров. В 1885 г. А. М. Бутлеров оставил преподавание, и кафедра органиче- ской химии была поручена Н. А. Меишуткину. В мае 1902 г. Н. А. Меншуткин расстался с университетом, перейдя в строившийся тогда СПБ. политехнический институт (ныне Ленин- градский политехниче- ский институт им. М. И. Калинина) в качестве де- капа металлургического отделения и профессора аналитической и органи- ческой химии. В этом но- вом высшем учебном за- ведении Н. А. Меншут- кин работал до; своей смерти — 5 февраля 1907 г. Вскоре после кончи- ны Н. А. Меншуткина, его сын, профессор Бо- рис Николаевич Мен- шуткин (1874—1938), опу- бликовал подробную био- графию своего отца (.Жизнь и деятельность Н.|А. Меншуткина", СПБ., 1908). Эта книга, наряду с исчерпывающей харак- теристикой Н. А. Мен- шуткина, содержит бога- тый материал по исто- рии СПБ. университета, Политехнического ин- ститута и Русского физико-химического обще- ства—тех трёх учреждений, которым Н. А. Меншуткин отдал все свои силы. Научное наследие Н. А. Меншуткина очень велико. За время с 1864 г. по 1906 г. он опубликовал свыше ста оригинальных иссле- дований и монографий, составляющих ценней- ший вклад в мировую химическую литературу. Все экспериментальные работы Н. А. Мен- шуткина (за исключением магистерской дис- сертации) принадлежат по своим объектам к области органической химии. Однако он не был типичным для второй половины XIX века органиком - синтетиком, ставившим своей главной целью получение новых соединений, изыскание новых методов синтеза и повыше- ние выхода реакций. Конечно, как ученик представителей либиховской школы Н. А. Меншуткин отдал^дань и этому направлению, но органический синтез не сделался его ос- новной задачей. В 1877 г. Н. А. Меншуткин опубликовал свою первую работу в области
№ 4 Юбилеи и даты 85 химической динамики — изучение скорости и предела реакции образования сложных эфиров из спиртов и кислот. Эта работа открыла длинный ряд исследований, сделавшихся классическими и доставивших их автору ми- ровую известность. Образцовые многочислен- ные исследования Н. А. Меншуткина в об- ласти химической динамики преследуют одну задачу: установить зависимость 'между скоро- стью реакции и строением органических сое- динений, т. е. способом связи атомов в моле- куле. Постановка такого вопроса на заре физической химии, когда только начиналось изучение проблемы химического равновесия, должна быть признана весьма смелой и орц- гинальной. Систематическое изучение влияния изомерии спиртов и кислот на скорость обра- зования сложных эфиров позволило Н. А. Меншуткину приложить результаты измерения скоростей реакции к установлению изомерии или, говоря его словами, „целые группы изомеров определить числами*. В дальнейшем Н. А. Меншуткин, открыв громадное влияние, оказываемое на скорость реакции так назы- ваемыми .индиферентными растворителями*, показал, что химическое воздействие нельзя отделить от среды, в которой оно протекает. Он исследовал также влияние разбавления, боковых цепей, циклического строения на скорость реакций. И хотя все эти исследования, по обширности и большой сложности пред- мета, не раскрыли общего закона, но, по словам самого Н. А. Меншуткина, они привели к правильности, здесь наблюдаемой. Трудно охарактеризовать«лучше значение упомянутых работ Н. А. Меншуткина, чем это сделал П. И. Вальден: ,В качестве пионера Н. А. Меншуткин создал как предмет, так и метод своих экспериментальных исследований; обработанная им область — органическая хи- мия, метод—физический, цель — определе- ние строения тел динамическими способами, а именно, по скорости реакции их с другими соединениями. Являясь одним из важнейших исследователей химической динамики, Мен- шуткин должен считаться одним из реформа- торов органической химии; он расширил цели последней, поставив иа место препара- тивной органической химии измерительную и количественную*. Начав свою деятельность в СПБ. универ- ситете с преподавания аналитической химии, Н. А. Меншуткин на первых же порах столк- нулся с отсутствием учебного пособия по этому отделу химии. Существовавшие в то время учебники аналитической химии, пред- ставлявшие собою обычно переделку извест- ного руководства Фрезениуса, не удовлетво- ряли Н. А. Меншуткина, требовавшего от студентов самостоятельного отношения к за- нятиям анализом и умения химически мыслить. Уже в 1871 г. Н. А. Меншуткин опубликовал свою .Аналитическую химию", быстро полу- чившую огромную популярность, переведен- ную на английский и немецкий языки и удостоившуюся самой высокой оценки как у нас, так и за границей. На, .Аналитической химии" Меншуткина воспиталось много поко- лений русских химиков. При жизни Н. А. Меншуткина .Аналитическая химця" выдер- жала 9 изданий (последнее вышло в 1901 г.). После его смерти она переиздавалась 7 раз под редакцией Б. Н. Меншуткина (в послед- ний раз в 1931 г.) и при ближайшем участии учеников Н. А. Меншуткина — Д. Н. Монас- тырского, С. П. Гвоздова и Н. Н. Нагорнова. Нельзя не отметить с сожалением, что это замечательное, единственное в своем роде руководство по аналитической химии, которое, наряду с .Основами химии" Менделеева, свыше полувека было настольной книгой всех рус- ских химиков, больше не печаталось. Наши издательства почему-то отдают предпочтение другим, преимущественно переводным, учеб- никам аналитической химии, не имеющим и малой доли достоинств книги Н. А. Меншут- кина. Свой курс органической химии Н. А. Меншуткин изложил в книге „Лекции орга- нической химии* (1-е изд., СПБ., 1884 г.; 4-е изд., СПБ., 1901), которая в течение долгих лет была наиболее распространенным посо- бием по этому предмету. Оригинальная груп- пировка и обработка материала, применение физико-химических данных для характерис- тики органических соединений, многочислен- ные таблицы и графические изображения составляют главные особенности этого капи- тального труда. Будучи широко образованным химиком, Н. А. Меншуткин не только прекрасно знал современное состояние своей науки, но глубо- ко вникал и в её прошлое. Читая неоднократно специальный курс истории химии, он написал .Очерк развития химических воззрений* (СПБ., 1888), охватывающий период от теории флогистона до возникновения физической химии. Эта книга, основанная на самостоя- тельной обработке громадного материала, свидетельствует о выдающемся критическом даровании и обширной эрудиции автора. Являясь единственным оригинальным трудом по истории химии, вышедшим в прошлом веке в России, книга Н. А. Меншуткина со- хранила свой интерес и для современного читателя. В ней даётся более правильная оценка значения деятельности русских хими- ков, чем в иностранных трудах, например, в известных .Лекциях по истории развития хи- мии* Ладенбурга. Преподавание химии в СПБ. университете, поставленное, на исключительную высоту Д. И. Менделеевым, А. М. Бутлеровым и Н. А. Меншуткиным, долгое время не имело надле- жащей материальной базы. Студенческие за- нятия и исследовательские работы велись в тесных, неудобных помещениях, приспособ- ленных из жилых квартир. После продолжи- тельной борьбы с министерством народного просвещения, Д. И. Менделееву и Н. А. Мен- шуткину удалось (в 1890 г.) добиться ассигно- ваний на постройку специального здания химической лаборатории. На Н. А. Меншут- кина, как на председателя строительной ко- миссии, легла вся тяжесть забот о сооружении и оборудовании новой лаборатории, которая была открыта 16 октября 1894 г. Она долгое время считалась одной из наиболее обшир- ных и хорошо оборудованных лабораторий Европы. Перейдя .в Политехнический институт, Н. А. Меншуткин приложил все свои знания, опыт и силы к организации в нём препода-
86 Приведя 1943 вания химии на столь же высоком уровне. Совместно с Д. И. Менделеевым, П. И. Валь- деном и Н. С. Куриаковым Н. А. Меншуткин разработал учебные планы и программы по всем химическим дисциплинам. При его бли- жайшем участии был составлен проект соору- жения химического павильона, хотя н усту- павшего по обширности университетской ла- боратории, но значительно превосходившего её по богатству оборудования. В этом новом дворце науки Н. А. Меншуткин организовал образцовую лабораторию аналитической и органической химии и сразу поставил в ней преподавание по своим испытанным методам. Эти традиции Меншуткинской школы сохра- нились в Политехническом институте и до наших дней, благодаря проф. ,Б. Н. Меншут- кину (1874—1938), заместившему кафедру сво- его отца, и бывшим ассистентам Н. А. Мен- шуткина, профессорам Д. Н. Монастырскому (заведующему кафедрой аналитической химии с 1927 г.), С. П. Гвоздеву и Н. Н. Нагорнову (1872—1939), которым бывшие студенты ме- таллурги и химики обязаны своим химиче- ским воспитанием по заветам Н. А. Меншут- кина. Пишущий эти строки с особенной при- знательностью вспоминает, что когда ему было поручено вести преподавание аналитической химии в Ленинградском заочном металлурги- ческом институте, это новое и трудное дело сразу пошло нормально именно благодаря воспринятым им в Политехническом институте педагогическим методам школы Н. А. Мен- шуткина. Н. А. Меншуткин, личность которого сло- жилась в начале шестидесятых годов, в эпоху подъёма демократической общественной мыс- ли, до конца своих дней остался .шестиде- сятником*, активным сторонником всех про- грессивных начинаний и стремлений. По его инициативе химическая секция первого Съезда русских естествоиспытателей и вра- чей, состоявшегося в январе 1868 г., поста- новила просить об учреждении Русского хи- мического общества (ныне Всесоюзное хими- ческое общество им. Д. И. Менделеева) для .общения сложившихся уже сил русских хи- миков*. По утверждении устава (7 ноября 1868 г.) председателем Общества был избран Н. Н. Зинин, а делопроизводителем (т. е. учёным секретарем) и редактором журнала— Н. А. Меншуткин. Под его редакцией (с 1869 по 1901 г.) вышло 32 тома .Журнала Русского химического общества*. Как делопроизводи- тель (с 1868 по 1891 г.) он долгие годы при- нимал самое деятельное участие во всех сто- ронах жизни Химического общества: присуж- дении премий, организации публичных лекций, протесте против позорного забаллотирования Д. И. Менделеева царско-немецкой Академией наук, хлопотах о членах Общества, пострадав- ших за свои политические убеждения. В 1906 г. он был избран председателем Общества. Н. А. Меншуткин активно участвовал в орга- низации и проведении всех въездов .русских естествоиспытателей и врачей, этих .светлых праздников науки*, начиная с I (в 1868 г.) и кончая XI (в 1901 г.), который избрал его своим председателем. Эти съезды имели вы- дающееся значение в деле объединения учё- ных нашей страны. Недостаток места позво- ляет только упомянуть о большой и полез- ной работе, которую Н. А. Меншуткин вёл в Литературном фонде, Обществе вспомоще- ствования студентам, земстве, Лужском обще- стве сельских хозяев и других общественных организациях. Н. А. Меншуткин, человек умеренных по- литических убеждений (он был одним из осно- вателей недолго просуществовавшей партии .демократических реформ*), слыл, однако, у начальства .красным*, так как не шёл ни на какие компромиссы и уступки, когда бюро- кратически - полицейский произвол грозил подорвать основы нормальной жизни высшей школы. Так, например, он отказался от обя- - занностей декана физико-математического факультета, когда после ареста трёх студентов (в том числе старшего брата В. И. Ленина) 13 марта 1887 г., покушавшихся на жизнь Александра III, университет получил пред- писание министра народного просвещения указать ему 800—1000 студентов, которые .по материальным условиям «своего быта представляли бы сомнение в возможности пребывания в университете*, подписал кол- лективный протест против провокационных действий вновь назначенного ректора, усиленно возражал против предполагавшейся органи- зации в Политехническом институте военной инспекции с целью пресечь в корне студен- ческие волнения. Он всегда был горячим по- борником автономии высшей школы, справед- ливо считая, что вопросы наилучшей органи- зации преподавания должны решать лица, наиболее компетентные в этом вопросе, т. е. профессорско - преподавательская коллегия, а не министерские чиновники, .не вникающие в дело, его не разумеющие, а университет- ских деятелей порицающие* (Д. И. Менделеев). Круг интересов Н. А. Меншуткина не огра- ничивался профессиональными и обществен- ными обязанностями. Н. А. Меншуткин был серьёзным музыкантом; он долгое время зани- мался фортепианной игрой у известного пиа- ниста Антона Контского, изучил контрапункт, свободно читал партитуры и даже переложил для игры в четыре руки такие произведения, как .Реквием* Берлиоза. Он был большим любителем живописи, очень интересовался историей, особенно военной, и обладал в этой области редко встречающимися у неспециалиста познаниями, был членом - основателем Исто- рического и .Философского обществ при СПБ. университете. Ничто человеческое не было чуждо его богато одарённой натуре. Выходец из купеческой среды, он, благодаря таланту и труду, сделался одним из наиболее культурных и разносторонне образованных людей своего времени. Имя И. А. Меншуткина уже давно записано на страницах истории химии. Память же о нём, как о воспитателе многих поколений русских химиков, неутомимом борце за сво- боду науки и безукоризненно - честном, стой- ком общественном деятеле, навсегда сохра- нится среди тех, кому дороги судьбы про- свещения и культуры- в нашем отечестве. Проф. С. А. Погодин.
VARI A Северное сияние на Чёрном море. 1 марта 1941 года многие метеорологические станции на Чёрном море наблюдали северное сияние, начавшееся около 19 часов по местному вре- мени и окончившееся около 22 часов. Как и обычно на Чёрном море, северное сияние имело вид зарева от пожара на северном участке горизонта. В северной части неба об- разовался нолудиск красного цвета. В отличие от ранее наблюдавшихся на Чёрном море се- верных сияний 1 марта 1941 года в Севасто- поле, хорошо были заметны на небе сполохи белого цвета, вокруг красного полудиска. Они как бы исходили из одного центра, рас- полагаясь веерообразно. Сполохи были похо- жи на лучи прожектора, выходящие из-за облаков. Хорошо было заметно, как они изме- няли свою форму, то усиливаясь, то ослабе- вая и исчезая совсем на фоне тёмного неба. Северное сияние 1 марта 1941 года было отмечено большинством станций в Одесском районе, Каркинитском заливе, в Крыму и на Азовском море. На Кавказском побережье наблюдали северное сияние лишь на стан- циях Анапа, Новороссийск и Геленджик. Станции, расположенные южнее, сияния не отметили, вероятие, вследствие неблагоприят- ных метеорологических условий*, сплошной низкой облачности с дождём. Радиоприём во время северного сияния 1 марта 1941 года был нарушен ввиду сильных помех. Случаи слабых северный сияний отмеча- ются не всеми южными станциями. Это яв- ляется часто результатом того, что северное сийние бывает редко в районе Чёрного моря и не всегда хорошо заметно. Как писал профессор Астапович в .Из- вестиях Верховного Совета СССР* от 13 марта 1941 г., северное сияние 1 марта охватило огромную площадь от Мурманска до Крыма и от Львова до Ташкента. Постепенно разго- раясь, сияние охватило северную половину неба. Появились лучи, которые в европейской части СССР казались сходящимися к зениту. Это—чрезвычайно редкая в наших широтах .корональная* форма северного сияния. Сия- ние 1 марта, повидимому, состояло из двух основных свечений — одного на высоте около 100—150 км (светлые пятна) и другого на высоте 600—700 км (лучи и образованная ими корональная форма). Благодаря именно боль- шой высоте это сияние могли видеть у нас даже на Северном Кавказе. Всякое яркое полярное сияние сопровождается .магнитной бурей*, т. е. временными изменениями напря- жённости магнитного поля земли. Такой бурей сопровождалось и северное сияние 1 марта, вызванное прохождением по диску Солнца значительной группы солнечных пятен. По своей интенсивности это сияние относится, безусловно, к самым ярким из наблюдавшихся у нас за последние несколько десятков лет*. На Чёрном море (в Крыму) за последние годы наблюдались северный сияния 25 января 1938 г. и 24 марта 1940 г. В ночь с 4 на 5 февраля 1943 г. автор наблюдал в Батуми северное сияние в виде красной полосы в северной части горизонга Сияние было заметно с наступлением темноты 4 февраля и до утра 5 февраля, когда ом исчезло в дневном освещении. 4 февраля в юго-восточном районе Чёрного моря была высокая облачность среднего яруса при хо- рошей видимости, сопровождавшейся рефрак- цией. Из Батуми были видны горы Главнога Кавказского хребта, на расстоянии 200—300км. Радиоприём во время сияния был затруднён вследствие сильных помех. Вечером 12 февраля 1943 г. в Батуми вновь наблюдалось северное сияние, но меньшей силы. Оно было заметно с 19 часов до 21 часа в виде зарева красного цвета в север- ной части горизонта. Небо было покрыта перистыми облаками. Радиоприём, вследствие атмосферных помех, был затруднён. Л итература [1] С н е ж и н с к и й В. А. Северное сия- ние в Севастополе. Записки по Гидрографии № 3. 1938. [2] Старов Д. К. Северное сия- ние на Чёрном море. Записки по Гидрографии № 1. 1940. [3] Доценко. Северное сияние на Чёрном море. Вестник знания № 4. 1941. Д. Старо». Судьба рукописей и личного архива Ч. Дарвина. Ни в одной стране нет до сих пор полного собрания сочинений Дарвина. .Полное собрание*, выпущенное Государ- ственным издательством РСФСР, названо было так по недоразумению. В него не вошли не только многочисленные журнальные статьи и заметки Дадаина, но и такие капитальные труды его, как .Действие перекрёстного опыле- ния и самоопыления в растительном мире*, .Разные формы цветка", „Коралловые рифы" и др. Превосходное издание сочинений Дар- вина, выпускаемое в настоящее время Ака- демией Наук СССР, скромно названное прос- то .Собрание сочинений Чарлса Дарвина", является в настоящее время самым полным в мире. Но до сих пор литературное насле- дие Дарвина не только не опубликовано пол- ностью, но даже не было приведено в из- вестность. Поэтому нельзя не порадоваться тому, что, наконец, рукописи, переписка и личные бу- маги великого натуралиста стали доступными широким кругам исследователей. По сооб- щению в Nature (1942. Vol. 150. № 3810:535), они переданы владельцами ц^: в библиотеку Кэмбриджского университета и Британскому обществу по сохранению дома в Дауне (The British Association for Preservation at Dowa House). В Даун поступают личные документы Дар- вина, его приходо - расходные книги, доку- менты по Дауну, оригинал .Автобиографии*, небольшие записные книжки с медными за- стёжками, в которые Дарвин заносил свои наблюдения во время кругосветного путеше- ствия на .Бигле*, переписка с Уоллесом, Гекс-
88 Природа 1948 ли, Самюэлем Бэтлером и др., коллекция авторских оттисков, присланных Дарвину. Многие из последних снабжены пометками Дарвина. Таким образом притягательная сила Дауна для всех, интересующихся обаятельной лич- ностью Дарвина, ещё увеличивается. Дарвин приобрёл небольшое поместье в Дауне в 1842 г. и переехал туда из Лондона 14 сентября 1842 г. Вынудило его к этому состояние его здоровья. Первые годы Дарвин выезжал ещё более или менее регулярно из Дауна в Лондон, но затем, вследствие утоми- тельности этих поездок, выезды становились всё реже и реже. Это были главным образом поездки в лечебницы и санатории и визиты ' к родственникам. Скончался Дарвин в Дауне 19 апреля 1882 г. Таким образом Дарвин про-, жил в Дауне почти безвыездно сорок лет. Здесь выкристаллизовалась и была оформ- лена его 1ениальная теория. Первый набро- сок её был сделан в Дауне ещё в 1842 г., вскоре после переезда туда. Здесь велись мно- гочисленные экспериментальные работы Дар- вина. Здесь написаны все главнейшие его произведения. Естественно, что скромный дом в Дауне, с прилегающим к нему парком, является местом паломничества не только англичан, но и иностранцев.' Перед войной Даун посе- щало около 7000 человек ежегодно. Но Даун сделался доступным для обозрения сравни- тельно недавно, после пожертвования средств на организацию музея сэром Бёкстон Броуном (Sir Buckston Brown) и после организации специального общества для его сохранения. До этого, лет 30 тому назад, Даун находился в заброшенном состоянии и был даже сдан на- следниками Дарвина внаймы каким-то фран- цузским рантье, не имевшим никакого пред- ставления о роли Дарвина в истории науки. Объясняется это тем, что сыновья Дарвина не любили Дауна. Так, один из них, известный ботаник Фрэнсис Дарвин, помогавший отцу в его опытах, пишет про Даун: «в 1842 г. дом имел скучный непривлекательный вид*. «Выбор Дауна явился следствием полного отчаяния найти подходящее местопребывание. Отец и мать устали разъезжать в поисках, поэтому привлекательные стороны Дауна пе- ревесили в их глазах его очевидные недо- статки. Во всяком случае это поместье обла- дало одним несомненным достоинством — тишиной". Архивные материалы, поступающие в Дау- новский музей, даже при беглом просмотре дают представление о методах работы Дар- вина и о Дарвине, как человеке. Вот, например, в записных книжках много страниц перечёркнуто крест на крест. Ока- зывается, что так Дарвин отмечал материал, использованный им для печати. Было известно из автобиографии, что Дар- вин очень аккуратно записывал свои расходы, но только теперь выяснилось, что он разно- сил их по статьям. Приходо - расходные книги показывают, как Дарвин был скромен в личных расходах и щедр по отношению к близким, в том числе и к обслуживающему семью Дарвина персоналу. Если, например, не вызывает никакого удивления то, что в руб- рику .Развлечения* попали расходы по поезд- ке миссис Дарвин в театр, то несколько не- ожиданным является видеть под этой же руб- рикой расход на нюхательный табак, к кото- §ому Дарвин чувствовал слабость. О том, что .арвины были хорошими людьми и хороши- ми хозяевами, говорят не только ставшие теперь доступными приходо-расходные книги, но и тот факт, что дворецкий Джозеф Парсло прослужил у Дарвина сорок лет и, по словам Фрэнсиса Дарвина, стал другом и членом их семьи. Это было очевидно, по свидетельству Гукера, и для посетителей Дауна. Много дают приходо -расходные книги и для воссоздания лаунского «быта*. В первые годы, когда Дарвины ещё только обживали Даун, доходы от живности и других предме- тов хозяйства были настолько значительны, что до некоторой степени оправдывают со- ставителя одного провинциального справоч- ника, поместившего Ч. Дарвина в 1847 г. в список „фермеров*. Несомненный научный интерес представляет тщательно составленный Дарвиным за 1856 — 1858 гг. перечень растений, росших на лужай- ках даунского парка. Интересно, что из ннх дожило до наших дней? В библиотеку К'эмбриджского университета поступили рукописи не только работ,опубли- кованных при жизни Дарвина, и «дневника*, ведшегося им во время путешествия на «Бигле* и изданного лишь недавно внучкой его, леди Н. Барлоу, но и целый ряд неопуб- ликованных до сих пор материалов. Среди них имеются произведения первостепенной важности. Как известно, произведшая переворот в биологии и вышедшая в 1859 г. книга «О про- исхождении видов* является лишь извлече- нием из более обширного, оставшегося не- оконченным труда. Последний был начат в 1856 г. и к 1859 г. сильно продвинулся впе ёд. В «Введении11 к «Происхождению видов* Дар- вин пишет: «Труд мой теперь (1859) почти закончен; но так как мне потребуется ещё несколько лет для его окончательной обра- ботки, а здоровье моё далеко не цветуше, меня убедили издать это извлечение*. Первые главы вышеупомянутого обширного труда были Дарвином почти окончательно отделаны. Вся рукопись поступила в библиотеку Кэм- бриджского университета и ждёт скорейшего опубликования. Исключительный интерес представляет так- же совместная работа Дарвина и Гукера «Разновидности в больших родах* (Varieties in Large Genera). Переписанный набело экзем- пляр её оказался в переданных в библиотеку материалах. Несомненно будут изданы и будут тщательно изучаться многочисленные научные заметки в записных книжках, на полях книг и на от- дельных листочках бумаг, поступившие также в Кэмбридж. Они охватывают очень большой период. Некоторые из них относятся ко времени пребывания Дарвина в Кэмбридже (1828— 1831) и даже в Эдинбурге (1825—1828). Темы, интересовавшие Дарвина, по кото- рым он собирал материал, очень разнообраз- ны. Тут и гибридиэм, и эмбриология, и пан-
№ 4 Varia 89 генезис, и филлотаксис, и пелории, и целый ряд других вопросов. Будем надеяться, что Академия Наук СССР сможет своевременно получить фото- копии рукописей всех неизданных произведе- ний Дарвина и включит последние в своё превосходное .Собрание сочинений* великого революционера в биологии. Проф. А. П. Ильинский. Обогащение белого хлеба витамином В. Ещё в 1929 году было установлено [*], что добавление только 0,5% пивных дрожжей к белому хлебу обеспечивает непрерывный рост у белых крыс и предупреждает полиневрит у голубей. Параллельные контрольные экспери- менты с подобными же животными и птицами, вскармливаемыми на принятом рационе, сво- бодном от витамина В, но с добавкой белой пшеничной муки, приводили к тому, что у крыс прекращался рост и они все гибли Приблизительно через 18 недель. У голубей же наступал тяжёлый полиневрит. Позднее эти факты были дополнены опы- тами [2] по кормлению крыс и голубей обык- новенным белым хлебом, но с добавкой 3*/о сухих иррадиированных пивных дрожжей. Эта нагрузка оказалась вполне достаточной для того, чтобы предупреждать у данных животных В]-В3- и D-гиповитаминозы. Отсюда недавно в США возникла идея [3] обогащения в промышленном масштабе белого хлеба витамином В с тем, чтобы пре- одолеть потерю, начинающуюся уже при по- моле, ценнейших пищевых факторов (осогенно комплекса витамина В, кальция и железа), заключённых в зёрнах пшеницы. Идея этого мероприятия была обусловлена двумя важными факсами: во 1) тем, что 95°/о всего количества потребляемого в США хлеба падает на долю белого хлеба и во 2) тем, что в данной стране ежегодно производится до 10 тысяч тонн сухих пивных дрожжей, лишь частично используемых. В ряде серий многочисленных проб было выяснено, что прибавление сухих обезжирен- ных пивных дрожжей к белой муке в коли- честве 5% наиболее благоприятно и никак не отражается на внешнем виде белого хлеба и его технических качествах. Результаты производственных эксперимен- тов по обогащению белого хлеба комплексом витамина В ясно видно из следующей таб- лицы: | Обыкновенный белый 0,36 0,38 3,31 1,66 Обогащённый белый 1,05 0,41! 6.23 1,81 : i Из этой же таблицы видно, что количество рибофлавина и пантотеновой кислоты в обо- гащённом хлебе практически равно тому, что существует в обыкновенном хлебе, но зато содержание тиамина и никотиновой кис- лоты, что крайне важно, резко увеличено. Из этого с очевидностью следует, что до- бавление сухих обезжиренных пивных дрож- жей к белому хлебу увеличивает содержание в нём комплекса витамина В и что эта опера- ция обогащения может выполняться на произ- водстве в мукомольных и хлебопекарных пред- приятиях. Литература [1 ] G. Wohl and F. Woosley. Arch. Path., 7,761, 1929. [2] J. Schill ein. Die Blerhefe als Heil, Nahr und Futtermittel. Leip- zig, 1935. [3] R. Schwarz et al. Ind. and eng. Chem., 34, 480, 1942. И. Ф. Леонтьев. Ядовитость муки из хлопковых семян. В США из хлопка, как растения, вероятно, не используется только вода (Т. G о 1 с о ш Ь. Chem. a. engln. News, 10 aprll, 440, 1942). Особый интерес успехи в химии как са- мого хлопчатника, так и его семян приобре- тают для наших среднеазиатских респуб- лик, основных поставщиков хлопка. К этим успехам относится разрешение вопроса об ядовитости муки из хлопковых семян. Как известно, мука, приготовленная из обезжирен- ных семян хлопчатника, употребляется в жи- вотноводстве для кормления скота. Однако некоторые практики и теоретики животно- водства утверждают, что при кормлении скота этой мукой часто наблюдаются пищевые отравления. Последние приписываются госси- полю — ядовитому веществу, присутствующе- му в семенах хлопчатника. Тщательные исследования, проделанные рядом авторов в различных авторитетных лабораториях и экспериментальных сельско- хозяйственных станциях США (G. Holcomb, 1. с., 442, 1942), показали, что теория ядови- тости муки из семян хлопка, обязанная госси- полю, неверна. Химики и специалисты по питанию жи- вотных легко смогли продемонстрировать, что так называемое «хлопкосемянное отрав- ление* встречается и в тех случах, когда мука из семян хлопка совершенно не была использована в качестве- пищи. Последующими опытами было выявлено, что эти «отравления* есть следствие простои недостаточности в витамине А и что эти «от- равления* никогда не наступают коль скоро к скармливаемой муке из семян хлопчатника в рацион животных включена зелёная трава или какой-либо другой источник витамина А. Таким образом усилиями американских учёных различных специальностей категори- чески установлено, что мука из хлопковых семян совершенно безвредна и является одним из лучших пищевых средств для рогатого скота- И. Ф. Леонтьев.
90 Природа 1943 О применении масла туркменской арчи в микроскопической технике. В Ашхабаде мною был добыт от Управления лесами при СНК' ТССР образец арчёвого масла, получен- ного из ягод, хвои и мелких веток туркмен- ской арчи (туркменского можжевельника — Juniperus turcomanica В. Fedtsch.), покрыва- ющей обширные пространства склонов Копет Дага. Масло было получено в 1932 г. и в течение 10 лет хорошо сохранилось. Исход- ный материал в виде образцов ягод арчи был анализирован в производственном отделе ТЭЖЭ. Заведующим Отделом эфирных масел Б. Рутовским 4 апреля 1929 г. было дано заключение следующего содержания (№ 9474): .1. При перегонке с водяным паром воз- душно-сухих раздавленных ягод получен был выход эфирного масла 1,22°/». 2. Масло обладало следующими констан- тами: уд. вес 0,8726; вращение ад +21,20*; коэфициент преломления Л0° = 1,4731; кис- лотное число 1,11; эфирное число 7,25, что соответствует 2°/0 связанных спиртов С|оН1вО; эфирное число после ацетилирования 14,62, что составляет 2<>/0 спиртов свободных. 3. Заключение: масло по константам соот- ветствует имевшимся в отдел? образцам, по- лученным из арчи (Juniperus polycarpos С. Coch.), доставленным экспедицией Научного химико-фармацевтического института НШУ ВСНХ из Ташкента, и близко подходит к образцам крымского масла из Juniperus excel- sa МВ. Состав последнего выяснен исследо- ванием (см. Труды Н. хим. фарм. ин-та, вып. 10, стр. 51), причём согласно этому исследо- ванию масло этого вида совершенно отлично от обычного можжевелевого масла и прибли- жается к маслу виргинского можжевельника (кедровое масло)". В Институте им. Карпова при перегонке с водяным паром образца можжевеловых ягод, полученных от Лесокультурной опытной станции ТССР, было получено 1,5°/0 можже- велового масла по весу (21. III. 1929 г.). В условиях военного времени интерес к возможному использованию можжевелового масла возрос, хотя после опытных отгонок, о которых говорилось выше, оно больше в Туркмении не добывалось. Управление лесами СНК ТССР заинтересовано в установлении практической пригодности масла туркмен- ского можжевельника для лечебных или тех- нических целей. В связи с таким положением дела я ис- пытал пригодность можжевелового масла в микроскопической технике, в частности, в экспедиционных условиях. Густое с очень приятным запахом и красивым янтарным цве- том масло из туркменской арчи отлично смешивается с 96°/0 винным спиртом. На этом основании я заключил о возможности исполь- зования можжевелового масла для просвет- ления тотальных препарат,ов (мелкие насеко- мые, части тела насекомых и паукообразных, клещи, другие мелкие беспозвоночные или части их тела) после выдерживания в 96’/» спирту. Эго заключение оправдалось на опыте. Цельные объекты должны быть проколоты или надрезаны, чтобы масло могло пропитать весь объект. Из 96°/о спирта (после быстрого обсушивания объекта на фильтровальной бумаге) материал переносится в баночку с арчёвым маслом, где оставляется до следую- щего дня (или больше) или на необходимое число часов, определяемое непосредственной проверкой законченности просветления. После этого препарат кладут на предметное стекло, убирают фильтровальной бумагой лишнее масло, наносят каплю канадского^. бальзама и накрывают покровным стеклом. Таким обра- зом можжевеловое масло заменяет собою одновременно применение абсолютного спирта для обезвоживания и ксилолу для просвет- ления препарата. Следует испытать преломляющие свойства этого масла для возможной замены им кедро- вого маела или кедроля для иммерзнонных сметем микроскопа. Акад. Е. Н. Пяелееский.
КРИТИКА И БИБЛИОГРАФИЯ Успехи геологического изуче- ния Казахской ССР за 20 лет. Под редакцией д-ра Н. Г. Кассина и проф. Е. Д. Ш 'Ыгина. Казахский Филиал Академии Наук СССР. Геолог. Ин-т. Алма-Ата. 1941, 190 стр. Цена 7р. 50 к. Казахская ССР, крупнейшая по территории после РСФСР республика нашего Союза, за- няла при Советской власти также второе место по обилию и разнообразию месторож- дений полезных ископаемых, в связи с вы- полненными за 20 лет геологическими иссле- дованиями, поисками и разведками. Казахский филиал АН выпустил коллективный труд 16 авторов, участвовавших в исследованиях республики, содержащий обзор успехов за этот срок. В первой статье этого сборника К. И. Сатпаев дал обзор минеральных ресурсов и их освоения с краткой характеристикой не- которых наиболее крупных и типовых место- рождений — меди, свинца, цинка и горючих. Во второй статье Н. Г. Кассии подвел йтоги геологического изучения — стратигра- фии, тектоники, вулканизма, металлогении, истории развития рельефа, гидрогеологии, геологической и геофизической съёмки. В следующих двух статьях И. Л. Бубли- ченко рассмотрел изученность девона, а Д. В. Наливкин—изученность карбрна; оба намечают также задачи и пути дальнейшего изучения в отношении полезных ископаемых, подчи- нённых этим системам и по теоретическим вопросам. В. П. Нехорошее изложил успехи в изу- чении Алтая, главным образом, рудного, вхо- дящего в пределы Казахстана, но по неко- торым вопросам касаясь и горного. П. П. Буров указал результаты геолого - разведоч- ных работ на полиметаллических месторож- дениях Алтая и желательное направление их в будущем. Медистым песчаникам Центрального Казах- стана и подчинённым им богатым месторож- дениям меди посвящён подробный обзор В. М. Попова, дающий их оценку и результаты раз- ведки, а золотой промышленности — очерк И. А. Паукера, содержащий описание глав- Айших типов золоторудных месторождений Северного Казахстана, за исключением тако- вых хребта Калбинского, рудного и южного Алтая. Крупные успехи изучения редких метал- лов, их генетических типов и месторождений, которыми богат Казахстан, а также рассеян- ных элементов излагает В. Д. Тимофеев, харак- теризующий редкометальные районы и их перспективы Н. С. Токарев описал успехи гидрогео- логического изучения в целях водоснабжения промышленных предприятий, крупных насе- лённых пунктов, железных дорог, сельского хозяйства и населения и йзучения минераль- ных источников. Месторождениям угля посвящена статья А. И. Егорова, Карагандинскому угленосному бассейну — статья Г. Л. Кущева. Этот бассейн по своим запасам выдвинулся на третье место в Союзе и име.ет крупное значение для всего Казахстана и частью для Урала. Горючие сланцы Кендерлыка в Сауре описывает кратко В. П. Нехорошее, излагая проблему их освое- ния. Итоги изучения фосфоритов в хр. Кара- тау очень подробно излагает П. Л. Беаруков, с оценкой 4 главных месторождений и пер- спективой дальнейших работ. Крупные успехи сделаны в изучении соляных и сульфатных озер; их описывает А. В. Николаев, характе- ризуя районы Павлодара, Аральского мвря, калийные и борнокислые соли запада. Вторичные кварциты Казахстана, их гене- зис, подчинённые нм месторождения меди, корунда, алунита, андалузита, диаспора, пиро- филлита, агальматолита, каолинов и их промышленное значение подробно описывает И. И. Новиков. В последней статье Е. Д. Шлыгин излагает успехи геологического изучения Северного Казахстана в отношении всех образований от докембрия до четвер- тичных, тектоники, вулканизма, металлогении и полезных ископаемых. Изданием этого сборника Казахский филиал очень облегчил ознакомление всех интересую- щихся геологией и полезными' ископаемыми Казахстана, которые до революции были на- вестим очень слабо и использовались в нич- тожном количестве. Работы советского пе- риода показали и большую сложность геоло- гического строения и замечательное богатство разнообразными полезными ископаемыми этой республики, промышленное значение которой в Союзе уже теперь велико и ещё больше возрастёт в недалёком будущем. Акад. В. А. Обруче». Ф. Мюллер — Э. Геккель. Основной биогенетический закон. Избранные работы. Редакция и вступительная статья И. И. Ежикова. Изд. Академии Наук СССР, М.-Л., 1940, 291 стр., 67 рис. и 1 схема в тексте, 2 портрета и 1 цветная таблица. Тир. 7 000. Цена 10 р. 50 к. в переплёте. Основной биогенетический закон Мюллера— Гекке.тя известен каждому школьнику, кон- чающему среднюю школу; десятки тысяч учителей ежегодно рассказывают о нём своцм ученикам, в тысячах колхозов и городских аудиторий чуть ли не каждый день звучат слова об этом законе. Но едва ли ошибёмся, если скажем, что и учителя и лекторы в подавляющей своей массе знают о нём только то, что сами когда-то прочли в учебнике или услышали от своих учителей. Очень невелик процент людей среди советской интеллиген- ции, читавший в подлинниках прекрасные работы создателей биогенетического закона. Причина этому коренится в исторических условиях, в том невероятно жёсткой цензур-
92 Природа 1943 ном гнёте, который характерен для царизма последних десятилетий его существования. Поэтому нужно только приветствовать ини- циативу Издательства Академии Наук СССР, выпустившего избранные отрывки из произ- ведений Геккеля, посвящённые биогенети- ческому закону, и работу Ф. Мюллера — предшественика Э. Геккеля в этом направ- лении. Из работ Э. Геккеля в книгу включены первая лекция из .Антропогении’, почти пол- ная статья .Теория гастреи, филогенетическая классификация животного царства и гомо- логия зародышевых листков’, опубликованная Э. Геккелем в 1874 г., первый раздел статьи ,! аструла и дробление яйца животных*, опубликованной впервые в 1875 г., и глава из «Систематической филогении’ (1894). Из произведений Ф. Мюллера в книжку вошла единственная выпущенная отдельным изда- нием работа ,3а Дарвина’, напечатанная впервые в Лейпциге в 1864 г. «Когда я читал книгу Чарльза Дарвина ,0 происхождении видов’, мне казалось, что одним из способов проверки правильности развиваемых в ней взглядов и, быть может, наиболее верным способом может служить опыт применения их к определённой группе животных, приняв по возможности во внимание каждую черту её организации». Так начинает Ф. Мюллер свою работу (стр. 67). В качестве объекта своего изучения он избирает ракообразных, в процессе работы формулирует положения биогенетического закона и приходит к вы- воду, что „учение Дарвина действительно даёт нам ключ к пониманию истории разви- тия ракообразных, подобно тому как оно объясняет и многие другие, без него необъ- яснимые, факты’ (стр. 166). Большим досто- инством нового издания является то, что в нём воспроизведены все 67 рисунков, кото- рыми Ф. Мюллер счёл необходимым снабдить свою книгу. * Удачно подобранные отрывки из произве- дений Э. Геккеля дают ясное представление о сущности основного биогенетического за- кона — основного закона органического раз- вития, как его представлял себе Геккель. Названным выше работам Мюллера и Гек- келя предпослана статья И. И. Ежикова .Учение о рекапитуляции и его критики* и биографии создателей биогенетического зако- на, написанные И. И. Ежиковым (.Фриц Мюл- лер’) и П. А. Новиковым (.Эрнст Геккель*). Статья И. И. Ежикова освещает историю проблемы о соотношении индивидуального и филогенетического развития (теория па- раллелизма, теория типов), раскрывает сущ- ность учения о рекапитуляции в представле- ниях Дарвина, Мюллера и Геккеля и, нако- нец, рассматривает основные положения со- временных критиков учения о рекапитуляции (Нэф, Крыжановский, Шиндевольф и др.). Книга заканчивается «Примечаниями*,— необходимой составной частью всякого изда- ния «старых* авторов. Автор «Примечаний* И. И. Ежиков удачно справился и с этой частью работы, не перегрузив книгу лишними деталями. Вообще книга производит очень благо- приятное впечатление как со стороны своего содержания, так и внешнего оформления, Рисунки, сопровождающие работу Мюллера, выполнены очень хорошо, цветная таблица, приложенная к одной из статей Геккеля сделана удачно. Чёткий шрифт, плотная бу- мага, изящный переплёт довершают картину. Поэтому особенно обидны те, правда, немно- гочисленные промахи, которые допущены в хорошем издании. К числу их надо отнести единственную в книге «схему* (стр. 29). Не будучи объяснена, она ровно ничего не гово- рит широкому читателю. Портит книгу неко- торая редакционная небрежность: читатель сталкивается с двумя начертаниями имени Дарвина — Чарльз (стр. 68) и Чаряз (стр. 190); .Generelle Morphologle der Organlsmen* пере- водится то как «Общая морфология’ (статья П. А. Новикова, стр. 56), то как „Генераль- ная морфология* (статья И. И. Ежикова, стр. 19, геккелевский текст, стр. 191); кое-где отсутствуют кавычки (стр. 45). А. Н. Юзефович. Б.Токин с участием А. Ковалевой, Г. Не- болюбовой, И. Торопцева, Л? Ферри и А. Филатовой. Бактерициды расти- тельного происхождения (фитон- циды). Москва, Медгиэ, 1942. Книга Б. П. Токина с самого начала за- хватывает внимание важными фактами. Ока- зывается, что кашица измельчённого лука и чеснока может в несколько минут убить культуры стрептококков, стафилококков, сар- цины, кишечной палочки, бациллы брюшного тифа и даже такой резистентной бактерии, как туберкулёзная бацилла штамма BCG. А ещё удивительнее, что такое убивающее действие производится на расстоянии, что кашица выделяет сильно действующие лету- чие бактерицидные вещества, которым Б. П. Токин дал название фитонцидов. Многочис- ленные опыты показали, что пока не встре- тилась ни одна резистентная в отношении фитонцидов форма из Protozoa и из бакте- гий. Летучие вещества, выделяющиеся из 'только что приготовленной кашицы лука или чеснока, а также и ряда других растений, убивают в течение 2—3 минут испробован- ные расы грибков (Шабли, Надсониа и др.), находящиеся от растительной кашицы на расстоянии нескольких сантиметров. Фитон- циды убивают в течение первых 2—3 минут т йца животных, в том числе яйца моллюсков, которые обладают оболочками, не пропус- кающими большинство химических' веществ. Б. Токиным и его сотрудниками исследо- ваны около 150 видов растений на их бакте- рицидные свойства. Наибольшую протисто- цидную и бактерицидную силу авторы обна- ружили у обыкновенного лука iAllium сера), чеснока (A. sativum), редьки, семян горчицы, у цитрусовых растений (листья лимонного, апельсинного и мандаринного деревьев); листьев черёмухи и корня дикого пиона («Марьин корень*). Химическая природа открытых бактери- цидов остаётся неясной. В специальной гла- ве, посвящённой химии фитонцидов, автор
№ 4 Критика и библиография 93 показывает, что идентифицировать фитон- циды с эфирными маслами растений не пред- ставляется возможным. Естественно, Б. Токин и его сотрудники (биологи и врачи) сопоставили результаты своих исследований с данными так называе- мой народной медицины и научной медицины, издавна эмпирически использующих бакте- рицидные свойства многих растений. Иссле- дования Б. Токина теоретически освещают многие факты, казавшиеся ранее загадочными. В книге содержатся экспериментальные мате- риалы по вопросу о влиянии фитонцидов, вводимых путем ингаляции, на клетки и ткани млекопитающих, изучено влияние на паренхи- матозные органы. Что касается вопросов использования фитонцидов в практической медицине, то нам понятна осторожность, какую проявляет автор, ограничившись всего одной страницей, излагающей перспективы для практической медицины. Не будучи вра- чём, автор, на основании экспериментальных исследований, доказывает лишь необходи- мость использования фитонцидов при лече- нии инфицированных ран. Автор аргументи- рует далее необходимость попыток исполь- зования фитонцидов для борьбы с бациллоно- сительством, при лечении ангин, при лечении некоторых кишечных заболеваний. Предпри- нятые в этом направлении опыты уже дали обнадёживающие результаты. Однако, нам думается, открытие Б/Токина нового фено- мена в растительном мире имеет прежде всего общебиологическое значение и не может быть сужено до рамок отдельных мик- робиологических или медицинских вопросов. Б. Токии в широком эволюционном аспекте выясняет биологическое значение феномена фитонцидов. Совершенно ясно, что в лице фитонцидов растения обладают мощным защитным средством, охраняющим их суще- ствование. Это механизм важнейшего биоло- гического приспособления, очень действен- ный и простой, как и всё, что создается при- родой. .Живое растение постоянно продуци- рует химические вещества, предохраняющие его от вредных насекомых, грибков и бак- терий". Установлено, что .вокруг черёмухи имеется в прямом смысле бактерицидная зона, что летучие X - вещества выделяются растением без какого бы ни было растирания частей растения, без приготовления из них кашицы*. Можно взять ветку черёмухи, по- местить рядом с ней воду с протозоа и на- крыть всё вместе стеклянным колпаком. .До- статочно 10—15 минут воздействия выделя- ющихся фитонцидов, чтобы убить всех про- тозоа". Отсюда напрашивается возможность ис- пользовать продуцируемые растениями фитон- циды для практических целей. .Возникает идея комбинированных посадок овощей, пло- довых деревьев и т. д. с расчётом, что они сумеют обслужить друг друга своими фитон- цидами". .На лугу, в лесу, в болоте, везде, где мы имеем естественные растительные ассоциации, наблюдается меньше болезней, чем у растений культурных". .Если рядом с картофелем растет конопля, то, как правило, фитофтора не поражает картофеля". Этим выводам не противоречат факты болезни самих растений, в том числе и лука и чес- нока. Автор приводит материалы, показы- вающие, что в ходе эволюции к каждому растению приспособились те или иные грибки н бактерии и они не оказываются резистент- ными к данным фитонцидам. Трудно предви- деть, как используют ботаники и в частности фитопатологи новые данные по фитонци- дам. Одно ясно, что автору удалось открыть в природе новые факты, а это не останется без следа в науке. Остается только пожелать, чтобы открытие Б. П. Токина было исполь- зовано прежде всего нашей русской наукой. История показывает, что иногда мы игнори- руем собственные успехи, не разрабатываем достаточно энергично и систематично соб- ственные оригинальные идеи. Общебиологи- ческое значение открытых Б. Токиным явле- ний бесспорно, и нужно надеяться, что лабо- ратория Б. Токина, биологи и врачи доведут исследования до полного логического конца. Как и всякое новое открытие, открытие Б. Токина может вызвать наряду с востор- женными похвалами и некоторый скептицизм. Нам поэтому особенно хочется подчеркнуть необходимость смелого продолжения иссле- дований в теоретической и практической плоскостях. В заключение нам остаётся сказать, что Медгиз поступил правильно, издав в корот- кий срок и в очень опрятном виде книгу проф. Б. Токина. Жаль только, что книга издана небольшим тиражом и, конечно, не удовлетворит спроса на неё со стороны био- логов, врачей и больных, проявляющих боль- шой интерес к фитонцидам. Проф. П. Купалое. Проф. Е. К. Суворов. Основы общей ихтиологии. 432 стр, 203 рис. Изд. Ле- нинградского Гос. университета. Тир. 700 экз., 1940. Цена 20 руб.. Впервые на русском языке появилось ру- ководство по курсу общей ихтиологии для высших учебных заведений. Для составления курса общей ихтиологии проф. Суворовым использованы все новейшие русские и ино- странные сводки по рыбам, так что книга мо- жет быть учебным руководством не только для студентов университета и ихтиологиче- ских институтов, ио и служит ценным посо- бием для аспирантов и научных работников. Из ^рёх глав книги особенно хорошо на- писана глава о биологии рыб. Будучи сам крупным специалистом - ихтиологом, много участвовавшим в различных экспедициях, ав- тор вносит в эту главу много интересных личных, нигде неопубликованных наблюдений над биологией рыб, что чрезвычайно ожив- ляет содержание. При создании больших серьёзных курсбв неизбежны недочёты и некоторые недосмотры, которые необходимо выправить в последую- щем издании. Нам кажется, прежде всего, лишним приводить даже в таком большом учебнике четыре разных системы рыб. Сту- денты, для которых эта книга в первую оче- редь предназначена, ие смогут без соот- ветствующей подготовки изучить системы
94 Природа 1943 Ддорденв, Гудрича, Ригена и Берга Ч Счи- таем правильнее дать в учебнике одну си- стему рыб, пользующуюся наибольшим при- знанием среди ихтиологов; в отношении же всех прочих систем следует ограничиться •ёщимм замечаниями о принципах их по- строения и указаниями наиболее важных си- стематических моментов. Приводимая систе- матика рыб должна быть не только с латин- скими, ио и обязательно с русскими названи- ями групп, чего нет у автора. В учебнике в некотором загоне эмбриология. Онтогенез ряда органов не излагается (например онто- генез черепа, плечевого и тазового поясов). Не отводится места и эмбриональному разви- тию рыб. Те немногие сведения о икре и ли- чинках, которые приводит автор на стр. 321— 324, не могут восполнить этот пробел. Книга иллюстрирована большим количеством хоро- ших рисунков, в числе которых есть и ори- гинальные. Из-за низкого качества бумаги некоторые рисунки, однако, получились неот- чётливыми (например рис. 65, 66). Существен- ным недостатком книги надо считать отсутст- вие в ней алфавитного указателя, что чреэ- вмчайио затрудняет пользование пособием. На ряд других более мелких недочётов и недостатков удобнее указать в порядке рас- положения глав учебника. Первая глава больше, чем все другие, из- обилует латинскими названиями. Это особенно бросается в глаза под рубриками .Внешнее расчленение и форма тела; движение рыб*. По мнению автора, студенты, слушающие курс общей ихтиологии, уже знают зоологию, анатомию человека и гистологию и потому запоминание латинских терминов будет не- трудным. Это верно, но если латинские на- звания сопровождать русскими, то чтение учебника будет более лёгким. Под рубрикой .Кожные покровы и чешуя* нам кажется ненужным приводить в учебнике такие де- тали, как мнения трёх авторов о колбовид- нмх клетках (стр. 39), немецкое название жемчужных бугорков (стр. 41), об эритрофо- 1 Вели не считать приводимые автором еще ненолше еястемм Кена и Буланже. рах (стр. 45), структурная формула гуанина (стр. 46), упоминание о меланиридосомах (стр. 47), о дефектных чешуях (стр. 54). Непропорционально велика часть, посвящён- ная пигменту (5 страниц). Эту часть можно сократить. Также велика часть, посвящённая светящимся органам (6 страниц). Здесь мно- го подробных сведений, представленных в до- вольно сыром виде, не для учебника. В от- деле .Скелет* наибольшей переработки тре- буют черепа миксины и миноги. Обозначений на рисунке черепа миксииы настолько много, что пользоваться ими затруднительно. Описа- ния черепов миксины и миноги в тексте ве- дутся независимо и без ссылки на приведён- ные рисунки. В учебнике следует держаться терминологии элементов одного автора, и та- кие названия, как „mand l ulare und um по Паркеру* и .Copularis по Третьякову* толь- ко затрудняют гзучение. Необходимо испра- вить досадную описку относительно парности носовых капсул у миноги (стр. 78). Рас- суждения относительно носового и назогипо- физарного органа уместнее привести в отде- ле об органах обоняния. Было бы чрезвычай- но желательным дать в следующем издании учебника описания черепов, помимо окуня, не- которых других костистых рыб (например камбаловых, лососевых). Автор не приводит ни одного рисунка тазбвого пояса костистых рыб, в то время как для хрящевых рыб их Приводится слишко!» много/ (5). Не оче.нь ясно изложен вопрос о перемещении поясов. Необходимо привести названия веберовских косточек только по одному автору (например по Хранилову). В разделе .Органы пищеваре- ния* приводится ряд рисунков (93, 94, 96, 97) строения зубов без соответствующих ссы- лок на них в тексте. В разделе об органах дыхания неудачна фраза ,у настоящих рыб органы дыхания представлены рядом жабер- ных щелей* (стр. 170). Требует исправления подпись к рис. 171. Не взирая на указанные, в большинстве случаев мелкие, недочёты, легко исправимые в следующем издании, появление книги проф. Суворова нужно приветствовать. Дчцент А. В. Триб.
ОБЩАЯ БИБЛИОГРАФИЯ МАТЕМАТИКА Бирктоф Дж.-Д. Динамические системы. Пар. с англ. Е. М. Ливенсона. Под ред. А. А. Маркова, В. В. Немыцкого и В. В. Степанова. Гоствхиздат, М.-Л., 1941, 320 стр., с черт. Ц. 12 р. в пер. — Журавский А. М. Справоч- ник по эллиптическим функциям. Акад. Наук СССР, Отделение техн, наук Инет, механики. Изд. Акад. Наук. СССР, М.-Л., 1941, 236 стр., с черт. Ц. 18 р. 50 к. в пер. — Остроградский М. В. Полное собрание сочинений академика М. В. Остроградского. Отв. ред. А. Н. Крылов. II. Лекции алгебраического и трансцедейтного анализа, читанные в Морском кадетском кор- пусе в 1836 г. Сост. С. Бурачком и И. Зеле- ным. Изд. 2-е. Изд. Акад. Наук СССР. М.-Л., 1940, 484 стр., с черт. Ц. 19 р. в пер. ФИЗИКА Конференция по катодным явлениям в ва- куме и разряженных газах при Институте физики Академии Наук УССР 4—8 июня 1940 г., Киев. Материалы конференции обработал и подготовил к печати П. Г. Борзяк. Изд. Акад. Наук УССР, Киев, 1941, 113—254 стр., с илл. н черт. Ц. 9 р. — Von Ardenne Manfren. Elek- tronen — Obermikroskople. Physik. Technik. Ergebnisse. Berlin, Verlag von Yulius Springer, 1940, 393 S., mlt einem Titelbild elner photo- graphischen Tafel und 404 Abb. ХИМИЯ Hammett Louis P. Physical organic Chemi- stry. Reaction rates, ecilibria an^mechanlsms. New York and London, Me Graw — Hill Com- pany, 1940, 404 p., with. fig. СЕЙСМОЛОГИЯ Булаиже Ю. Д. Об учёте влияния сокача- им при маятниковых наблюдениях. Тр. Сейсмо л. инет. № 107. Изд. Акад. Наук СССР. М.-Л., 1941, 26 стр., с черт. Ц. 2 р. — Гоголадзе В. Г. Упругие колебания в среде с упругим послед- ствием (с наследственностью). Тр. Сейсмол. инет., № 109. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 24 стр., с черт. Ц. 1 р. 60 к. — Левина Ц. О. Дополнительные исследования напряже- ний в междукамерных целиках. Тр. Сейсмол. инет. № 108L Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 44 стр., с черт. Ц. 3 р.—'Михлин С. Г. Распространение волн в областях с криволи- нейной границей. Тр. Сейсмол. инет., № 110. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 50 стр., 1 вкл. л. черт. Ц. 3 р. 20 к.-Садовский М. А. О местном действии взрыва. Тр. Сейсмол. инет. М 111. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 29 стр., с иллюстр. Ц. 1 р. 20 кои. ГЕОЛОГИЯ Баскаков М. П. Литология рудоносных нео- геновых песчаников Северной Ферганы. Тр. Узб. филиала Акад. Наук СССР, серия 111. Геология, вып. 7. Изд. УЗФАН, Ташкент, 1941, 64 стр., с илл. и схем. 6 вкл. л. граф, и схем. Ц. 3 р. — Билибин Ю. А. Послеюрские интру- зии Алданского района. Инет. геол, наук, Пе- трогр. сектор им. Ф. Ю. Левинсон-Лессинга. Петрография СССР, серия 1. Региональная петрография, вып. II. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 164 стр., 7 вкл. л., илл. и карт. Ц. 12 р. — Геология СССР. Гл. ред. И. И. Ма- лышев. Т. XVI. Кузнецкий бассейн. Ред. В. И. Яворский. (Комитет по делам геологии при СНК СССР). Госгеолитиздат, М.-Л., 1940, 784 стр., со схем, и карт., 10 вкл. л. схем, 3 отд. л. схем и карт. Ц. 35 р. — Интрузивы Закав- казья. Сборник статей. Под общей научн. ред. А. П. Герасимова. Тр. Груз. Гос. геол, упр., вып. II. .Техника да штрома*. Тбилиси, 1941, 420 стр., с илл. граф, и карт., 4 вкл. л. граф, и карт. Ц. 20 р. — Кулик Л. А. Вниманию на- блюдателей болидов. Изд. 2-е Акад. Наук СССР, Комитет по метеоритам при О iделении физ.- мат. наук. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 32 стр., с илл., черт, и карт. Беспл. — Маслов В. П., Геологолитологический очерк среднего кембрия Приангарья (Восточная Сибирь). Тр. Инет. геол, наук, вып. 15. Геол, серия (№ 5). Изд. Акад. Наук СССР (М., 1940), 80 стр., с илл. и схем. Ц. 6 р. 50 к. — Преображенский И. А. Акцессорные минералы в изверженных породах, Тр. Инет. геол, наук, вып. 56. Петрогр. серия. № 17. Изд. Акад. Наук СССР (М.), 1941, 48 стр., с граф. Ц. 3 р. 50 к.—Соловьев С. П. Молодые интрузии и контактовый мета- морфизм рудоносного района Тырны-ауз. Инет, геол. наук. Петрография СССР, серия II, Мо- нографии, вып. 6. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1940, 162 стр., с илл. и схем., 9 вкл. л., илл. и схем. Ц. 13 р. 50 к. в пер.—Уклонений А. С. Парагенезис серы и нефти. Геол. инет. Изд. Узб. филиала Акад. Наук СССР. Ташкент. 1940, 292 стр., с илл. и черт. Ц. 16 р. 50 к. в пер.—Ферсман А. Е. Полезные ископаемы* Кольского полуострова. Совр. состояние. Анализ. Прогноз. Акад. Наук СССР. Совет по иэуч. произвол, сил и Кольская база им. С. М. Кирова. Тр. Комиссии по проблемам минер, сырья. Серия региональная, вып. I. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 364 стр., со схем, и карт., 3 вкл. л. карт. Ц. 23 р. в пер. — Шве- цов П. Ф. и Седов В. П. Гигантские наледн и подземные воды хребта Гас-хаяхтат. Акад. Наук СССР. Совет по изуч. пронзв. сил. Инет, мерзлотоведения им. В. А. Обручева. Якутск, экспедиция 1939 г. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 82 стр., с илл., схем и карт., 2 вкл. л. карт. Ц. 5 р. ГИДРОЛОГИЯ Исследования Дальневосточных морей СССР. Сборник статей под ред. К. М. Дерю- гина и С. А. Зернова. 1. (Ред. Г. П. Горбунов) Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 264 стр., с илл., диагр. и карт., 2 вкл. л., портр. и схем. Ц. 17 р. — Материалы по водному балансу Каспийского моря. Сборник статей. Отв. ред. С. Я, Щербак. Акад. Наук СССР, Комиссия
96 Природа 1942 по комплексн. иэуч, Касп. моря »Касп“. Тр. по комплексн. изуч. Касп. моря, вый. XII. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 50 стр., с граф, и карт., 1 вкл. л., порт. Ц. 3 р. 50 к. БИОЛОГИЯ Рефераты работ учреждений Отделения биологических наук Академии Наук СССР за 1910 г. Огв. ред. Л. А. Орбели. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1941, 428 стр. Беси.". БИОХИМИЯ Букин В. Н. Витамины. Изд. 2-е доп. Под ред. В. А. Энгельгардта. ДОнст. биохимии Акад. Наук СССР, Союзвитаминпром НК Пищепро- ма СССР. Пищепромиздат, М.-Л., 1941, VIII. 472 стр. с илл., граф, и схем. Ц. 20 р. в пер,— Палладии А. В. Химическая природа витами- нов. Изд. 3-е доп. и переработ. Изд. Акад. Наук УССР. Киев, 1941, 70 стр. Ц. 2 р. 60 к. БОТАНИКА Попов М. Г. Растительный покров Казах- стана. Акад. Наук СССР, Казахстанск. филиал. Труды, вып. 18. Растительность < Казахстана. Изд. Акад. Наук СССР, М.-Л., 1940, 216 стр., с илл. и схем. Ц. 19 р. в пер. - Julian А. Steyermark, Spring flora of Missouri. Missouri botanical Garden, St. Luis and Field museum of aatural history. Chicano. 940. 582 o.. with ill. ЗООЛОГИЯ Arthur Cleveland Bent. Life histories of north amerlcan cuckoos goatsuckers, hummingbirds and their allies. Orders pslttaciformes.cuculformes, tragoniformes, coracilformes, caprimulgiformes and mlcropodiiformes. Smithsonian Institution. United States national museum. Bulletin 176. Washington, 1940, 506 p. with ill. Кинги, присланные в редакцию 1. Известия Тихоокеанского н.-и. института рыбного хозяйства и океанографии. Т. 17, Владивосток, 1939. Цена 3 р. 2. Известия Тихоокеанского н.-и. института рыбного хозяйства и океанографии. Т. 20. Дальневосточные морские млекопитающие. Владивосток, 1939. Ц. 5 р. 3. Башкиров К. Копчение рыбы. Хаба- ровск. Дальневосточное издательство, 1940. Ц. 1 р. 45 к. 4. Макашев А. П. Охлаждение сырца сардины. Тихоокеанский н.-и. институт рыбного хозяйства и океанографии. Владивосток, 1940. Ц. 2 р. 5. Виноградов Л. Камчатский край. Тихоокеанский н.-и. институт рыбного хозяй- ства и океанографии. Владивосток, 1941. Цена не обозначена. 6. Шери ин А. И. Животный мир далё- кого прошлого Кировской области. Кировское областное издательство Кипов. 1941. Ц, 2 р Подписано к печати 7. IX—43 г. Тираж 7000 экз. 6 печ. л. 9 уч.-нэд. л. ПФ 14762. Заказ № 0395 Татлолиграф, Казань, ул. Миславского, 9.
ЗАМЕЧЕННЫЕ ОПЕЧАТКИ Страница Столбец Строка Напечатано Следует читать 49 2 12 снизу итература Литература 93 2 зе . Купалое Купалов Природа, М 4. 1943 г.
Ц*на 6 руб. ИЗДАТЕЛЬСТВО АКАДЕМИИ НАУК СССР ЕЖЕМЕСЯЧНЫЙ ПОПУЛЯРНЫЙ ЕСТЕСТВЕННО-ИСТОРИЧЕ- СКИЙ ЖУРНАЛ, ИЗДАВАЕМЫЙ АКАДЕМИЕЙ НАУК СССР 32Л,Г0Д ИЗДАНИЯ у РЦ Р А 32-Й ГОД ИЗДАНИЯ Председатель редакционной коллегии акад. С. И. Вавилов. Ответственный редактор проф. В. П. Савич. Журчал популяризирует достижения в области естествознания в СССР и загра- ницей, наиболее общие вопросы техники и медицины и освещает их связь с со- циалистическим строительством. Информируя читателя о новых данных в обла- сти конкретного знания, журнал вместе с тем освещает общие проблемы есте- ственных наук, В журнале представ ены все основные отделы естественных наук, организованы также отделы: естественные науки и строительство СССР, география, природные ресур- сы СССР, история и философия естествознания, новости науки, научные съезды и кон- ференции, жизнь институтов и лабораторий, юбилеи и даты, потери нау кк, критика и библиография. Журнал рассчитан па научных работников и аспирантов: естественников и обществен- ников, на преподавателей естествознания высших и средних школ. Журнал стремится удовлетворить запросы всех, кто интересуется современным состоянием естественных наук, в частности, широкие круги работников прикладного знания, сотрудников отрас- левых институтов: физиков, химиков, растениеводов, животноводов, инженерно-техниче- ских и медицинских работников и т. д. .Природа" дает читателю информацию о жизни советских и иностранных научно- исследовательских учреждений. На своих страницах .Природа' реферирует\естественно- научную литературу. Редакция: г. Казань, ул. Островского, 78, кв. 5. ПОДПИСНАЯ ЦЕНА: на год за 6 №№ ..............................36 руб. на 1/.. года за 3 №№.......................... 18 руб. РАССЫЛКУ №№.ПО ПОДПИСКЕ ПРОИЗВОДЯТ: Москва, Пушкинская ул., д. 23, Контора по распространению издания Академии Наук СССР .Академкнига'. г. Казань, Пионерская ул., д. 17, Казанский филиал .Академкнига".