Текст
                    химия и жизнь
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫЙ ЖУРНАЛ АКАДЕМИИ НАУК СССР
ю
1976


химия и жизнь Е^емесячн! Издастся с 1965 года ренета L ^apv5e Земля и Д. Н. Осокина СООБЩЕНИЕ О ДЕЛАХ В ДОТНУВЕ А. Будвитис НЕУДОБНЫЕ УДОБСТВА Из дневника директора института Проблемы ;, ~ ~ СОВ£_;.. .. ii " Вещи и вей в .. Бопезь - ■ "' Г. С. Воронов ТЕРМОЯДЕРНУЮ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЮ — В НЫНЕШНЕМ ВЕКЕ! В. Красногоров БЕЗОПАСНАЯ ВЗРЫВЧАТКА Г. Т. Фрумин ХИМИЧЕСКИЕ ПРОФЕССИИ ЖИДКИХ КРИСТАЛЛОВ Ю. М. Галкин, Д. С. Рутман, В. А. Перепелицын КЕРАМИКА ИЗ РАСТВОРА Р. Короткий, М. Нейдинг ЗА КОРМОЙ, В ПЕННОЙ СТРУЕ О гребных винтах В. Филиппов МУТАГЕННАЯ ГРЯЗЬ 14 23 27 30 34 37 А.Гринберг ДВОЕ СУТОК ВМЕСТО ДВУХ ЛЕТ С. Старикович ЛОСЬ —БЛАГОДЕТЕЛЬ И МОТ 39 Об, - Р*ЗМ»~""ГН Г и п Новый метод определения мутагенной активности Ю. В. Езепчук КОГТИ И ЗУБЫ МИКРОБОВ Б. Володин ОСТОРОЖНО — МЕНИНГИТ А. Азимов ЗАЧЕМ НУЖНА ИСТОРИЯ НАУКИ? В. Д. Судейченко КАК УСКОРИТЬ МОЛЕКУЛУ 42 48 49 51 56
Из дальних поездок а. П. Троицкий 70 ЧТО ВИДНО ЗА ЛЕСОМ ГЕВЕЙ? А почему бы и нет! Вещи и вещества Живые лаборатории Фантастика Земпя и ее обитатели Ф. П. Кренделев ЭТО КОЛЬЦО СО СМАРАГДОМ Волшебные камни восточной медицины и развитие физики Л. Завадская АВАНТЮРИН —КАМЕНЬ И СТЕКЛО В. Ф. Руденко БРУСНИКА Ричард Маккена ТАЙНИК А. А. Аверьянов МНОГОЭТАЖНОЕ ОЗЕРО В. Щербак СОЧИНСКИЕ ОГНЕННЫЕ ВОДЫ А А Усачев КАДР ИЗ КИНОФИЛЬМА Как изготовить фоторепродукцию с кинокадра 75 80 84 100 111 114 118 ПОСЛЕДНИЕ ИЗВЕСТИЯ 13, 65 ФОТОИНФОРМАЦИЯ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ТЕХНОЛОГИ, ВНИМАНИЕ! ИНФОРМАЦИЯ КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК КОНСУЛЬТАЦИИ ИЗ ПИСЕМ В РЕДАКЦИЮ КОРОТКИЕ ЗАМЕТКИ ПИШУТ, ЧТО... 40, 66 47, 54 83 91 92 !20 124 125 126 ПЕРЕПИСКА 128 НА ОБЛОЖКЕ — рисунок Ю. Ващенко к статье «Что видно зо лесом гевеи?» НА ВТОРОЙ СТРАНИЦЕ ОБЛОЖКИ — печные изразцы работы московских мастеров XVIII — начала XIX ее. (к статье «Керамика из раствора»)
Репортаж Сообщение о делах в Дотнуве Человек обрабатывает землю, и она кормит его. Так было в незапамятные времена, то же происходит и в наши дни. Но, конечна, каждая новая эпоха, каждый новый этап в жизни человечества вносят свои коррективы в этот процесс... Постановление Центрального Комитета КПСС от 2 нюня 1976 года «О дальнейшем развитии специализации и концентрации сельскохозяйственного производства набаземеж- 3
хозяйственной кооперации и агропромышленной интеграции» — важная веха на пути развития сельского хозяйства Советского Союза, определяющая нашу аграрную политику на ближайшее и далекое будущее. В основе этого документа лежит многолетний труд различных учреждений страны, в том числе, несомненно, и Литовского научно-исследовательского института земледелия. Свидетельство тому — еще одно постановление ЦК КПСС, принятое около года назад, — «О работе Литовского научно-исследовательского института земледелия по повышению эффективности исследований и внедрению научно-технических достижений в сельскохозяйственное производство». Между двумя документами существует непосредственная связь, это станет ясно дальше, а пока достаточно сообщить, что работа института была одобрена и признана достойной подражания. КОЛОСЬЯ И БЕЛЫЙ ХАЛАТ В Институте земледелия я побывала в марте нынешнего года. Расположен он неподалеку от Дотнувы, небольшой железнодорожной станции в 150 км северо-западнее Вильнюса. Институт, подсобные здания, дома сотрудников образуют отдельный поселок, у которого свое название— Дотнува-Академия. А вокруг раскинулись обширные владения экспериментального хозяйства — поля, сады и фермы. ...Большой старинный парк. Главный корпус института — трехэтажное, внешне довольно унылое здание. А внутри уютно. В коридорах и залах большие кадки с цветами, огромные двери из некрашеного светлого дерева, местами покрытого незатейливой, под деревенскую, резьбой. Тем же деревом отделана столовая, актовый зал, кабинет директора. В кабинете я оказалась буквально через несколько минут после приезда. Сейчас увижу важного, отягощенного славой руководителя 4 знаменитого теперь во всей стране института... Директор Антанас Будвитис уже ждал меня. Высокий, худощавый, в волосах седина, но выглядит молодо; быстро и легко двигается, держится естественно, приветливо, без рисовки. — С чего же мы начнем? Начинаем с крепкого, хорошо заваренного чая, и сразу за дело: — Приехал к нам как-то фотокорреспондент и говорит: «Хочу ваш портрет сделать, нет ли у вас в кабинете колосьев?». Нашли колосья, а он: «Возьмите колосья в руку и наденьте белый халат». Зачем? «Но ведь это будет портрет ученого». Я всегда думал, что наука — не только то, что делают «люди в белых халатах» в лаборатории и на опытных делянках; наука — это и объединение результатов отдельных поисков в технологии, а технологий — в единое хозяйство. Именно этим в институте и занимаются (хотя, конечно, и не только этим). И более того, здесь создана четкая система внедрения своих исследований в производство, то есть по сути дела решена задача, над которой и поныне бьется немало руководителей исследовательских учреждений и авторов изобретений. Коротко суть системы вот в чем: во-первых, институтские работы приводятся в такой вид, что колхозы и совхозы могут ими прямо воспользоваться, а во-вторых, найден способ побудить их сделать это... В ЧИСТОМ ПОЛЕ СТОИТ КОРОВНИК... Нередко сетуют, что земледелец консервативен и очень медленно воспринимает те новинки, которые ему преподносит наука. Но только ли в консерватизме дело? У колхоза (пли совхоза) огромное хозяйство, сотни и тысячи гектаров пашен, десятки культур. Выращивание каждой— сложная технология со многй-
ми этапами, каждый из которых тесно связан с остальными. Исследовательская лаборатория, да и целые институты подчас, сосредоточивают свое внимание на of- дельных звеньях этой цепи. В результате появляются рекомендации, как усовершенствовать одно из них, например, систему внесения удобрений. Почему же главному агроному не последовать совету учёных, тем более что они обещают солидную прибавку урожая? Но хороший хозяин на уговоры не поддается: он не знает, как. изменение одного этапа отразится на всей технологии, а потому не желает рисковать. И его можно понять. Чтобы вернуть жизнь одряхлевшей машине, мало заменить одну-две детали. Нужны целые «узлы», а еще лучше — просто новая машина... В Литовском институте земледелия уже несколько лет из результатов отдельных исследований монтируют «узлы», или технологии, или модели, как их здесь называют. Экспериментальное хозяйство насчитывает 7500 га, а в будущем его надеются увеличить еще на 1000 гектаров. Так что для экспериментов места хватает, даже для создания моделей целых отраслей колхозного и совхозного- хозяйства. Скажем, молочной. Читатель не должен удивляться* что-в Институте земледелия экспериментируют с животными. Цель опытов вполне земледельческая: рациональное использование пастбищ. ...В чистом поле стоит коровник, а в нем 100 дойных коров. Около коровника сооружена сенажная башня, есть оборудование для утилизации навоза. Группе сотрудников, обслуживавших ферму, дали задание: за лактационный период надоить 2500 центнеров молока, а кроме того, получить еще 150 центнеров, мяса в живом весе. Казэлось бы, не такие уж рекордные цифры. Однако было оговорено еще одно условие. Подсчитали, что корове достаточно одного гектара, поросшего травой (а не четырех, как в других хозяйствах республики), поэтому ферме отвели 100 га пастбищ — и все. А где брать комбикорм, концентраты? Все за счет того же гектара. Пастбища — культурные, то есть их удобряли и следили за тем, чтобы «съеденные» участки обязательно были восстановлены. Удобрением служил и Навоз из коровника. Траву расходовали с умом: часть ее животные поедали свежей, остальное запасалось в виде силоса и травяной муки. А муки получалось столько, что некоторое количество обменивали на комбикорм. Эксперимент длился пять лет и в этом году успешно окончен: несмотря на жесткие условия, задание перевыполнили, и молока надоили на десять процентов больше, чем предполагали. Иляне Лукошюнене, старший научный сотрудник, рассказала мне, что модель позволила решить еще одну немаловажную задачу: как быть с навозом. Но ведь и так ясно — его следует вывозить на поля... Ясно, пока в хозяйстве небольшие коровники. А когда в строй вступает огромный животноводческий комплекс, ясность пропадает. Отстойники довольно быстро наполняются, а промышленность нашей страны не выпускает оборудования, с помощью которого жидкий навоз можно было бы вывозить на поля и там равномерно распределить, разбрызгать. Но более того, неизвестно, сколько удобрения можно внести, чтобы не повредить растениям. Раньше навоза не хватало, поэтому верхний предел мало кого интересовал. В Дотнуве отработали режимы унавоживания (оказалось, что для различных культур предельные количества удобрений разные), своими силами здесь соорудили специальную цистерну с разбрызгивающим устройством. Сейчас дело за промышленностью. Нашлись, конечно, критики: и сюда, мол, проникло модное слово »
«модель», а чем она, собственно, отличается от всем известных опытно- показательных хозяйств? Отличается, и довольно серьезно. В опытном хозяйстве не скупятся на затраты — денежные и трудовые (на то оно и показательное), поэтому там обычно ставятся рекорды: огромные удои, обильные урожаи. И ни для кого не секрет, что рядовым колхозам такие рекорды не под силу... Модель же ограничена двумя параметрами: если речь идет об удоях, то обязательно при определенном расходе кормов. Или другой пример. Отрабатывается технология выращивания сахарной свеклы — от подготовки пашни до сбора корнеплодов. Требуется собрать по 300 центнеров свеклы с гектара, но при условии, что число часов ручного труда в сутки не превысит 15. В модельных экспериментах главная цель — оптимизация производственного процесса. Цифры берутся не с потолка, а отражают то новое, что создала соответствующая область науки, и учитывают реальные условия литовских хозяйств. Поэтому модели могут быть вписаны в рамки обычного колхоза или совхоза. В институте создается несколько моделей: по производству кормов, льноводству, овощеводству; отрабатывается организация пчеловодства и даже цветоводства. Кстати, у пасеки здесь еще одно назначение: она выполняет роль своеобразного индикатора. Хозяйство института ведется интенсивно, химикатов применяют много, но для всех его подразделений совершенно обязательно одно условие: с пестицидами, гербицидами и удобрениями обращаться осторожно, то есть так, чтобы окружающей природе наносить как можно меньше вреда. Пчелы очень чувствительны к ядам, но состояние пчелиных семей в Дотнуве прекрасное — они дают много мёда, успешно растят потомство, значит, условие неизменно выполняется. Модели отдельных колхозных отраслей в общем уже отработаны. Сейчас институт взялся за более крупную задачу— изучает модель межхозяйственного объединения. В стране около шести тысяч таких объединений. Но их опыт далеко не всегда может быть перенесен на новые места. У каждой области свои особенности, свои традиции, и шаблона здесь быть не может. А нерешенных вопросов немало. Например, еще не совсем ясно, какие обязанности лучше выполнять сообща, а какие оставить в ведении узкоспециализированных частей объединения. Решения ждут и социальные проблемы. Главная среди них — как правильно спланировать крупные централизованные поселки, чтобы условия жизни в них были не только не хуже городских, а еще лучше Скажем, помимо создания бытовых удобств и строительства просветительных учреждений важно также сохранить и особо притягательные, чисто сельские черты: близость к лесу, к пруду или речке, где каждый, кто захочет, сможет всласть поудить рыбу. В Литве с ее хуторами, небольшими поселками и крохотными городками, возникшими давно и уже не отвечающими современным требованиям, при перестройке возникнут свои трудности. Эксперимент, начатый в Дотнуве, даст ответ на многие неясные вопросы и поможет трудности преодолеть. МОДЕЛИ ХОРОШИ, НО... А теперь о том, как институтские исследования становятся достоянием колхозов и совхозов. Вот что рассказал директор института: — Созданные нами модели хоть и хороши, но внедрить их оказалось не так-то просто. К сожалению, научно-исследовательский институт — не законодательное учреждение. Он предлагает колхозам и совхозам новые методы ведения хозяйства, а земледелец может либо воспользоваться ими» либо нет. «
В республике есть проектные институты, которые проектируют сельскохозяйственные работы для разных районов Литвы. Например, Институт водного и мелиоративного хозяйства занимается освоением новых земель, устройством пашен, планирует системы удобрений. А в ведении Института землеустройства — составление севооборотов. И так далее. Мы обратились к руководителям этих учреждений с предложением: мы им даем результаты наших исследований в виде готовых рекомендаций, а они эти рекомендации вносят в готовящийся проект. Проектировщики согласились. А их слово для колхозов и совхозов — закон. Заинтересованы ли проектные институты в наших работах? Конечно. Мы даем им проверенный добротный материал. Это довольно скоро стало ясно всем. Результаты получились хорошие, что, соответственно, влияло на оценку работы и самих проектных институтов. Это выгодно всем, и в первую очередь земледельцам... Но в Дотнуве не надеются только на авторитет проектировщиков. Сотрудники Института земледелия постоянно следят за судьбой своих рекомендаций, регулярно бывают в колхозах. Раз в два года институт собирает председателей колхозоз на курсы, а в промежутке между председательскими учениями стажируются агрономы. Кроме того, перед посевной, уборкой урожая и прочими важными событиями • устраиваются летучки. При мне в Дотнуву съехались председатели колхозов, и, хотя был только март, речь шла и о послепосевных заботах, в частности о гербицидах. Дело в том, что наиболее эффективных, таких, как симазин, хозяйства получают недостаточно. Ядвига Иосифовна Монсвилайте, профессор, давала советы, как поступать в таких случаях. Скажем, дефицитный симазин следует применять только там, где от него будет наибольшая польза, например, осенью на озимых: чтобы очистить их поля от сорняков, нужно всего 0,3 кг препарата на гектар. При обработке других посадок вместо си- мазина можно взять, скажем, препарат 2,4-Д B,4-дихлорфеноксиук- сусная кислота), более доступный. А в заключение был показан фильм, в котором вполне деловые кадры сменялись лихой мультипликацией: сорняки-агрессоры шли войной на мирные культурные растения. К большому удовольствию публики, битва закончилась благополучно — на подмогу подоспели гербициды... ПОЛЬЗА УНИФИКАЦИИ Несколько слов о внутренней организации самого института. Литва — небольшая республика, но ландшафт, почвы и даже климат ее весьма разнообразны. На юге и юго-востоке, куда ни кинь взгляд, везде живописные холмы с лесистыми склонами, тихие полноводные речки в долинах, множество больших ri малых озер. Когда едешь из Вильнюса в Каунас, вся эта красота, подернутая сизой дымкой, как на картинах Чурлениса, проплывает за окнами вагона.., В центре республики— рлодородная равнина, а ближе к морю преобладают кислые почвы, значительно менее отзывчивые на труд земледельца.* Такое разнообразие и определило структуру института: кроме Дотну- вы у него еще два филиала и 9 опытных станций, расположенных в разных уголках Литвы, на наиболее характерных землях. Эта сложная конструкция из многих звеньев действует как один четко работающий организм. Очередная научная задача передается ц одну из 12 методических комиссий, ведающих определенными разделами институтских работ. Там решается, на каких станциях и в каких филиалах необходимо вести исследования. И тогда одновременно и по единой методике проблему на- 7
чинают изучать в разных условиях. Все унифицировано. Вплоть до способа записи в журнал наблюдений, да и журналы выдаются всем работникам одинаковые. Казалось бы, мелочь. Но такая унификация упрощает и ускоряет интерпретацию полученных результатов. Если в них есть различие, то не из-за разнобоя в эксперименте, а только потому, что неодинаковыми были условия — почвенные и климатические. И сразу становится ясно, где испытываемая технология принесет пользу, а где окажется ненужной пли даже вредной. Фосфор и калий можно вносить в почву и не каждый год, а раз в несколько лет дозами вдвое-втрое большими, чем обычно. Пищу, запасенную в земле, растение будет расходовать постепенно. Преимущества очевидны: сокращаются затраты труда и высвобождается время для других работ. Но, по словам Впта- утаса Машаускаса, заведующего сектором удобрений, многое оставалось неясным: везде ли можно так удобрять, как это отразится на структуре почв, на качестве собираемой с полей продукции и так далее. Запустили новую методику в проверку. И вот что оказалось: средние и тяжелые земли среднелитовской низменности можно удобрять раз в несколько лет, а кислые и легкие земли прибрежных районов — нет, в частности потому, что фосфор, пролежав в них долго, переходит в соединения, в которые растениям трудно усваивать. КСТАТИ, ОБ ИДЕЯХ... В будущем году Институт земледелия будет праздновать свое тридцатилетие. Но история его более долгая, потому' что немало традиций унаследовано от предшественников. В 1910 году в Дотнуве была открыта сельскохозяйственная шкала для западных районов России и приглашены хорошие преподаватели. Помещики, из тех, что пообразованнее, тут же стали посылать в школу управляющих своими имениями. После первой мировой войны школу превратили в техникум, который в 1922 году пополнился селекционной станцией. Кстати, основал ее профессор Д. Л. Рудзпнскпй, один из пионеров российской селекции, тот самый, что заложил и Московскую селекционную станцию; профессор был родом из Литвы. В 1925 году в Дотнуве начала работать Сельскохозяйственная академия (она давно уже перебралась в Каунас, а название Дотпува-Ака- демпя сохранилось). И наконец, в 1947 году здесь был создан научно- исследовательский институт. Первый директор и один из активных участников организации института, Впта- утас Вазалинскас, ныне зам. председателя Совета Министров республики, известен еще и тем, что в годы кукурузного нашествия вместе с сотрудниками сумел отстоять местные земли для традиционных кормовых трав. Говорят, что его преемники столь же энергичны и зубасты... Антанас Будвитис — четвертый директор и главный вдохновитель всех славных институтских начинаний: от создания моделей и до устроения самых обыденных дел, скажем, интерьера (что тоже, безусловно, относится к организации труда). Несколько лет назад для этого сюда пригласили на постоянную работу Нпеле Лауманене, архитектора. Ей предоставили большую свободу, но не посулили никаких особых отделочных материалов: примените то, что есть в хозяйстве, например древесные и металлические отходы, обрезки пластмассы; полагайтесь больше на выдумку Отделка залов, столовой и кабинета, бросающаяся в глаза в первые же минуты пребывания-в институте, — дело рук Нпеле. Обрадовали развешанные тут и там хорошие современные гравюры и написанные маслом картины. Они не из магазина. В Дотнуве организовали летние лагеря для литовских 8
художников. Картины — подарок от них. А в обеденном зале столовой сменная экспозиция, при мне была выставка литовского гобелена. Интересно, а как деревенские гости реагируют на современное искусство? Оказывается, поначалу недовольно ворчали, осуждали. А сейчас привыкли и разглядывают картины не без удовольствия... Будвитис собирает в институте не только председателей колхозов и агрономов, но и писателей, социологов, журналистов. Для чего? «Они подсказывают нам иногда очень интересные идеи... Неспециалисты свободны от предвзятости. Да и им тоже полезно посмотреть, как мы работаем»,^—поясняет директор. Кстати, об идеях. В дирекции на столе лежит скромная тетрадка. В нее сотрудники вписывают любые, даже самые невероятные предложения. Раз в месяц их обсуждают, наиболее •интересные реализуются. Антанас Будвитис — член ЦК Компартии Литвы, входит в состав различных комиссий, часто отлучается в командировки. Но никогда не изменяет давней привычке — вести записи интересных мыслей, наблюдений, споров. Записывается все это для себя, но вильнюсские журналисты прознали о дневнике, и. некоторые выдержки оттуда уже попали Неудобные удобства Антанас БУДВИТИС Чем дальше идем вперед, тем чаще слышим слово «удобно». Гордимся новым районом Лаздинай в Вильнюсе, не только красивым, но и удобным, радуемся удобной для авто- на страницы газет и журналов (те, что мы приводим дальше, были подготовлены для журнала <<Jaunimo gretos»—«Ряды молодежи»). О чем заметки? О роли ученого, о будущем села, об этике руководителя, о бережном отношении к природе, о несправедливости " некоторых нападок на молодежь и так далее. Заметки - не резонерство, не простое теоретизирование; многое из того, против чего выступает Будвитис, в Дотнуве изжито, и многое из того, за что ратует, здесь реализовано... В Вильнюсе, еще до поездки в Дот- нуву, мне приходилось беседовать с учеными, журналистами, партийными работниками. Все тут знают о дотнувском институте и его директоре. Стоит лишь заговорить об этом, как собеседник оживляется. Я спрашивала: но почему же прославился именно Институт земледелия, не столичный, затерянный где-то в глубине Литвы? Как правило, ответы совпадали: «Дело, видимо, в традициях и личностях». Я бы добавила: и в известном всем трудолюбии здешних жителей, в их любви к своей земле. Д. Н. ОСОКИНА, специальный корреспондент «Химии и жизни» машин магистрали Каунас — Вильнюс. Удобно, когда в каждый районный центр можно доехать по асфальтированной дороге, а в любой колхоз — автобусом. С улучшением жизненных условий мы становимся требовательнее. Сегодня мы недовольны тем, чему радовались 10—15 лет назад. Ну что ж, это тоже один из тех стимуляторов, которые не дают успокоиться, заставляют идти вперед. Но всякому, видимо, знакома азбучная истина, что в зависимости от обстоятельств одно и тоже явление может быть прогрессивным или нежелательным. Так и удобства бывают разные. 9
...Однажды вечером, будучи на курорте, увидел в клубе свет. Когда подошел ближе, понял, что это не концерт и не лекция международника. В зале проходило открытое комсомольское собрание. Двое сидели в президиуме, а третий на трибуне зачитывал подготовленные социалистические обязательства. Потом председательствующий спросил, есть ли другие предложения. Их не оказалось. Тогда он безо всяких пауз произнес: «Кто за, кто против, кто воздержался?» Голосовали безучастно, еле поднимая руку, и все дружно поглядывали на дверь. Такое по существу ненужное собрание было врСде удобно для обеих сторон: организаторы довольны, что соцобязательства публично приняты, а остальные, видимо, и не ожидали ничего интересного, они радовались, что собрание быстро закончилось и каждый может заняться своими делами. Только сама идея соревнования осталась обворованной... Куда чаще встречается, что удобно бывает только одному человеку. Есть у меня знакомый. Приехав в столицу республики на автомашине, он не говорит водителю даже приблизительно, когда собирается возвращаться. Сиди, мол, и жди. Тот, бедняга, всегда возит в кармане бутерброд, ест его сухим, не смея зайти в столовую, не говоря уже о музае или кинотеатре. Но его начальнику очень удобно: если захотеп уехать, водитель всегда под рукой. Кстати, опытный начальник предпочитает попутчиков не брать. Неудобно. Захотелось ему закурить, а пожилая попутчица уже морщит нос. Захотел при возвращении остановиться в придорожном ресторане — опять неудобно. Но тогда зачем ему такой большой автомобиль? Достаточно было бы и двухместной малолитражки. Если тебя обслуживают другие люди, то очень легко спутать свои и чужие обязанности. Приятно, когда дома находишь на столе готовый обед, свежие газеты. Также хорошо, когда секретарь приносит в кабинет квалифицированно подготовленные письма, доклады и даже статьи. Справа коллекция разноцветных карандашей. Остается только лодписать. Правда, доклад надо самому и прочитать, ведь публично представлять учреждение — долг руководителя. Но когда ю доклад хорошо подготовлен, эта обязанность не слишком трудна и не требует высокого образования. ...Однажды видел, как солидный дядя потел на трибуне. Подчиненный подготовил текст доклада на полчаса, а собрание решило, что выступающему достаточно и 15 минут. Сокращать чужие мысли не Смог, а в два раза быстрее читать — язык не ворочался! Как-то разговорились с сочинителем таких публичных выступлений для начальства, и он изложил мне свой опыт. Оказывается, главное — тщательно хранить старые доклады. Год проходит за годом, но повторяются сезоны, а по сезонам и заседания. Ежегодно приходит время говорить о весеннем севе, уходе за посевами, уборке урожая, строительстве, вывозе органических удобрений. Текст остается старый, меняются только цифры. Теперь понимаю, почему, слушая некоторые речи, так трудно бороться с зевотой. Односторонние удобства — привилегия не только руководителей. Ими пользуются и рядовые ловкачи. Скажем, известный ученый построил комфортабельную виллу у озера или в так называемом коллективном саду. Деньги он заработал. Разрешение на строительство, проект и наряды на стройматериалы получил, ибо кто их не даст такому авторитетному человеку. Закон вроде и не нарушен. Но мы также знаем, сколько еще есть неасфальтированных колхозных и совхозных поселков, как не хватает квартир. И не хватает не потому, что у колхоза нет денег, а потому, что мало цемента, шифера, битума и других строительных материалов. Поэтому легко понять; что обществу пока еще неудобно расширять строительство индивидуальных комфортабельных вилл. Односторонние удобства вызывают недовольство в коллективе, рядом с открытой критикой появляются анонимные жалобы. Думаю, что не следует их порицать. Что делать, если в коллективе вырос вельможа, открыто критикуя которого рядовой иногда может довольно серьезно пострадать. Конечно, у анонимных жалоб есть и другая сторона: там, где одни дерутся, другие, как шакалы, надеются на падаль. Не думаю,
что надо радоваться, когда в коллективе нет борьбы мнений. Такой коллектив может загнить, как непротекающее болото. Поэтому рассмотреть жалобу, даже анонимную, надо. А выяснив, что в анонимной жалобе клевета, обязательно найти автора и строго наказать. К сожалению, это удается не всегда. Год тому назад по следам анонимного письма к нам в институт приехали два ответственных работника из^ министерства. Жалобу обсуждали на открытом собрании. Она оказалась клеветой. Возмущение общественности было большим, но все на этом и кончилось. Внутри учреждения очистились от грязи, но жалоба побывала во многих руках, и <в министерстве, и в более высоких инстанциях. Кто развеет подозрения тех людей, которые не участвовали в нашем собрании? ...От старших нередко слышим, что молодежь теперь живет слишком хорошо. Они, старшие, в молодости испытали много горя. Это очень верно, как верно и то, что только прошлым будущего не построим. Поэтому очень хорошо, когда ряды руководителей пополняются молодыми людьми. Восемь лет тому назад мы подбирали директора для нового Вежайчского филиала нашего института из молодых специалистов, недавно руководивших комсомолом и студенческими научными кружками. Старшие сотрудники посмеивались. Волновались и некоторые молодые кандидаты: какие, мол, мы руководители научного учреждения, если нам нет и 30? Но сейчас видим, что не ошиблись. Вежайчский филиал — самый продуктивный и сплоченный коллектив института. Понятно, что приемлемо для нового учреждения, то не годится для старого. Но и здесь много возможностей. Ведь в каждом коллективе есть молодежь, которая еще не привыкла к удобствам, неудобным для общества. Она должна смелее подниматься против недостатков, к которым старшие, может быть, уже привыкли. Авторство за работу, выполненную в научном учреждении, присуждается не только непосредственному создателю, но и институту. Руководство, представляя коллектив, вполне обоснованно пользуется собранным материалом. Но здесь есть и соблазн поручить, скажем, отдельному сотруднику подготовить для руководителя отчетный доклад. Текст, который прозвучал с трибуны, может подхватить печать. И под статьей уже пишется" конкретная фамилия. Так руководитель может стать автором нескольких статей и еще гонорар получить... В Институте земледелия, по старой традиции, руководители всегда сами для Себя готовили доклады, Сами писали свои статьи. Понятно, что и директору нельзя описать опыт института так, как ему захочется, как придет в голову. Поэтому он созывает опытных сотрудников и с ними обсуждает содержание доклада или статьи. Текст, подготовленный другими, директор подписывает только тогда, когда из названия ясно, что это коллективный труд. В других случаях директор подписывает сопроводительное письмо, а текст — те, кто его написал. В Дотнуве исчезло выражение «мой заместитель». Есть заместители директора, заместитель заведующего отделом и так далее. Может быть, это и мелочь, но когда слышишь: «Сходи к моему заместителю», — возникает подозрение, что этот руководитель и государственную машину называет своей. Не потому ли ее часто используют как личную? Труд руководителя напряженный, но он может быть легче, если суметь хотя бы после работы стать рядовым человеком. Авторитет не пострадает, если руководитель вместе со всеми будет участвовать в художественной самодеятельности, а поехав с сотрудниками на рыбалку, сам накопает червей для окуня. В институт ежегодно приходят новые люди, многие не сразу привыкают к тому, что после работы здесь все равны. Но массовые «голубые огоньки», общие поездки, коллективные сады и огороды без заборов и много других таких же «мелочей» сближают людей... Нередко руководители жалуются, что все время, за исключением сна, они. заняты на работе. Может, и есть такие должности с незамеченной министерством финансов двойной нагрузкой. Но чаще так бывает, когда руководитель не разделяет работы с общественными организациями и заместителями. Не разделяет не потому, что они ленивы и плохо работают, а потому, 11
что руководитель готов отдать только обязанности, работу, а права очень ограничивает. По закону, в любом учреждении и квартиры, и огороды, и путевки в дома отдыха распределяют местком вместе с администрацией. Но в нашем институте директор в эти дела практически не вмешивается, доверив не только работу, но и право решать. Поле деятельности руководителя сужается (и некоторые этого боятся — мол, пострадает авторитет). Что верно, то верно, с таким руководителем рядовой сотрудник редко станет вступать в непосредственный контакт, чего доброго и здороваться перестанет. Но также ясно, что авторитет, приобретаемый с креслом, вместе с ним и теряется. Только завидовать можно писателю Юозасу Балтушису: оставил почетное кресло заместителя Председателя Верховного Совета, а круг его поклонников каким был, таким и остался. Каждый радуется возможности общаться с писателем... Окончательный вывод очень прост: давайте будем искать не удобных, а всесторонне хороших решений, растить, воспитывать себе Смену, не удобную, безусловно послуш- НУЮ/ а думающую и трудолюбивую. При поиске удобств не надо забывать, что и руководитель прежде всего человек, и что похожих на нас не тысячи, а миллионы... Перевел с литовского Б. КАРАЛЮС
Воздушная среда в обычной комнате Каждый из нас потребляет кислород и обогащает окружающую среду углекислым газом. Это общеизвестно. Менее известно то, что помимо углекислого газа человек выделяет в атмосферу еще несколько десятков веществ, каждое из которых может стать для него ядом — конечно, при достаточно высокой концентрации. Такие вещества, продукты жизнедеятельности человека, называют антро- потоксинами. До сих пор гигиенисты, оценивая воздушную среду в помещении, исходят по традиции из того, сколько в воздухе углекислого газа. Предел — 0,1%, и если эта норма соблюдается, то считают, что все в порядке. Однако недавняя работа, проведенная в Институте общей и коммунальной гигиены АМН СССР, доказывает, что требуются более гибкие нормы. В замкнутой камере с регулируемым микроклиматом находились испытуемые (трое или шестеро). Они спокойно читали, а исследователи тем временем с помощью газовых хроматографов, фотоколориметров и иных приборов следили за состоянием среды. Через два с половиной часа температура в камере поднялась более чем на 3°С, содержание СОг выросло в два с лишним раза и превысило предельно допустимое. Втрое увеличились число бактерий и концентрация аммиака, а количество пыли — почти вдесятеро! Что же касается антропотоксинов, то их идентифицировали двадцать пять («Гигиена и санитария», 1976, № 7). В том числе немало новых: окись этилена, бутан, бутилен, бутадиен, изопропилен, винилацетат, метилстирол, хинолин и крезол. Словно производственная программа завода оргсинтеза... Выраженных сдвигов в дыхании и сердечно-сосудистой деятельности у испытуемых не обнаружили, но умственная работоспособность у них заметно снизилась, особенно в сложных тестах. Вероятно, такое состояние знакомо многим, кому приходилось работать в душных помещениях. Камеру стали проветривать, постепенно увеличивая подачу воздуха. И лишь когда на каждого человека приходилось не менее 120 м3 свежего воздуха в час, концентрация токсичных веществ стала приходить в норму, и от прежних антропотоксинов осталась одна пятая, что вполне приемлемо. Примем эту цифру во внимание и будем почаще проветривать комнаты, где мы живем и работаем. Право, от свежего воздуха пока еще никто не заболевал... Г. БОРОДИН 13
MOO ю ЗЕТА ^Западная Европа 10 10 10 10 10 10 10 ияотмстьхцремя удержания, сецДм,
Проблемы и методы современной науки Термоядерную электростанцию— в нынешнем веке! Кандидат физико-математических наук Г. С. ВОРОНОВ В названии этой статьи непривычное пока сочетание слов «термоядерная электростанция» заменило примелькавшееся за последние двадцать лет название «проблема УТС (управляемого термоядерного синтеза)**. Эта замена есть следствие успехов, достигнутых учеными, в. первую очередь советскими, в решении сложнейшей научной проблемы нашего времени. СВЕДЕНИЯ ОБ УТС Термоядерным синтезом называют реакции слияния легких атомных ядер в более тяжелые. Эти реакции идут с заметной скоростью только при температуре в сотни миллионов градусов. Важнейшая реакция термоядерного синтеза — образование ядра гелия в результате слияния четырех ядер водорода: 4'Н—*4Не4+2е++26,2 Мэв. * О работах по проблеме УТС см. «Химию и жизиь», 1967, № 11; 1971, № 5; 1974, № 8. — Ред. При слиянии выделяется 26,2 миллиона электрон-вольт энергии. Это очень много. Для сравнения: при сгорании бензина выделяется только 30 электрон-вольт энергии на молекулу. Реакция синтеза служит неиссякаемым источником энергии звезд и нашего Солнца. Но термоядерные реакции на Солнце идут очень медленно. Огромная полная, мощность его излучения получается только благодаря колоссальным размерам, а на килограмм солнечного вещества приходится мощность всего лишь 0,0002 ватта. Это значительно меньше, чем, например, мощность, выделяемая в живом организме при пищеварении (около 1 ватта на килограмм). А обыкновенная 50-ваттная электрическая лампочка расходует мощность, эквивалентную «работе» 250 тонн солнечного вещества. Поэтому попытки получить энергию путем превращения водорода в гелий по системе «Солнце» совершенно нецелесообразны. К счастью, эту трудность можно обойти, если исходным веществом будет не просто водород, а его изотопы дейтерий и тритий: 3T+2D—*4НеЛ+п+17,6 Мэв. В этой реакции удельная мощность может достигать миллионов киловатт на грамм. Дейтерий, или «тяжелый водород», довольно распространенный стабильный изотоп, он содержится в природной воде в отношении 1/6800 к обычному водороду. Благодаря этому один литр обыкновенной воды энергетически эквивалентен 300 литрам бензина. А технология производства дейтерия хорошо освоена и не слишком дорога. Наиболее трудоёмкая операция — разделение изотопов — легко идет при охлаждении водорода- до —250°С, так как температуры кипения обычного водорода и дейтерия заметно отличаются. Тритий, масса которого втрое 15
больше, чем обычного водорода, в отличие от дейтерия радиоактивен; период его полураспада 12 лет. Поэтому его содержание в природной воде ничтожно мало. Тритий можно получать искусственно, облучая изотоп лития 6Li нейтронами: 6Li+n^4He4+3T+4,8 Мэв. Источником нейтронов для производства некоторого начального количества трития может быть обычный атомный реактор на уране. В дальнейшем тритий будет воспроизводиться в самом термоядерном реакторе. В ЧЕМ ПРЕИМУЩЕСТВО ТЕРМОЯДЕРНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ? Во-первых, термоядерной электростанции требовалось бы очень мало топлива: станция мощностью миллион киловатт расходовала бы всего 240 кг дейтерия в год. Во-вторых, термоядерным электростанциям не будет грозить нехватка горючего: мощность всех электростанций Земли составляет сейчас примерно тысячу миллионов киловатт; если все их заменить термоядерными станциями, то им понадобится лишь 240 тонн дейтерия в год. Поскольку запасы дейтерия в воде морей и океанов составляют примерно 10 триллионов тонн, то даже при росте мощности энергетики Земли в тысячи раз дейтерия хватит на многие миллионы лет. И, наконец, важно, что биологическая опасность термоядерных электростанций значительно меньше, чем атомных. ОСНОВНЫЕ ПРОБЛЕМЫ Чтобы создать термоядерную электростанцию, необходимо решить две главные проблемы. Сущность первой проблемы состоит в том, что минимальная температура, при которой термоядерный реактор будет работать, равна 100 миллионам градусов для реакции T + D и 400 миллионам градусов для реакции D + D: D+D—*3Не+п+3,3 Мэв, D+D—*Т+р+4 Мэв. Кроме того, чтобы в результате реакции успело выделиться больше энергии, чем было затрачено на лагрев веществ до такой немыслимой температуры, вещество должно находиться при этой температуре достаточно долго. Необходимое время зависит от плотности вещества: чем больше плотность, тем быстрее идут ядерные реакции, тем меньше понадобится времени для получения нужного количества энергии. Но тем больше давление и тем труднее удержать раскаленное вещество от разлета. И наоборот, при малой плотности вещества нужно меньшее давление, но удерживать его пришлось бы довольно долго. Сущность второй проблемы можно коротко выразить так: произведение плотности (число атомов в кубическом сантиметре) на время удержания (секунды) должно быть больше 10й. Это неравенство известно под названием условие Лоусона: n-t>10'4. ИЗВЕСТНЫЕ РЕШЕНИЯ Обе проблемы термоядерного синтеза (нагрев и удержание плазмы) решены в природе просто и изящно—с помощью силы тяжести. Вещество центральных областей Солнца разогрелось от сжатия во время образования нашего светила из облака газа, а далее температура поддерживается теплом, выделяющимся в термоядерных реакциях. И удерживается вещество Солнца тоже огромной силой тяжести. К сожалению, использовать эти рецепты на Земле мы не можем. Земное поле тяготения слишком слабо, а создавать искусственное тяготение мы пока не умеем. Другой известный подход к решению обеих проблем — водородная бомба. Нужная температура получается от взрыва урановой бомбы, а удерживается вещество в зоне термоядерной реакции силами инер- 1Ф
ции: разлет массивного корпуса бомбы, несмотря на огромные давления, требует некоторого времени (нескольких миллионных долей секунды, которых достаточно для выделения колоссальной энергии). Однако превратить водородную бомбу в термоядерный реактор нельзя. И не только потому, что энергия взрыва слишком велика. Необходимость расходовать для достижения нужной температуры дорогостоящие материалы уран-235 или плутоний, а также множество радиоактивных продуктов при взрыве уранового заряда свели бы на нет преимущества такого термоядерного реактора. Так что оба известных метода не годятся для решения проблем нагрева и удержания. ПЛАЗМА К счастью, природа сама позаботилась о том, чтобы у человечества была возможность решить названные проблемы. При температуре свыше 20—30 тысяч градусов все вещества переходят в особое состояние— плазму. В плазме электроны оторваны от атомов и вещество представляет собой смесь свободных электронов и атомных остатков — ионов. Плазма проводит электрический ток, поэтому для ее нагрева можно использовать эффект выделения тепла при пропускании через нее электрического тока, как это происходит в обыкновенной электроплитке. Плазма состоит из заряженных частиц, поэтому для ее удержания можно использовать вместо твердых стенок магнитное поле Прекрасная идея! Ведь магнитному полю не страшна высокая температура. Но сможем ли мы создать достаточно сильное поле? Сейчас мы уже умеем создавать в объеме, измеряемом кубическими метрами, магнитное поле напряженностью до 100 000 эрстед, а в меньших объемах — еще большей напряженности. Такое мощное магнитное поле позволяет удерживать плазму, давление которой составляет несколько атмосфер. При температуре 100 миллионов градусов это соответствует плотности плазмы п^10м. Значит, чтобы выполнить условие Лоусона n-t>1014, такую плазму необходимо удержать в течение одной секунды. Всего лишь! ИСТОРИЯ В начале пятидесятых годов, когда идея магнитного удержания плазмы была высказана, казалось, что ее осуществление не займет много времени. Была даже назначена премия за создание термоядерного реактора — 5000 рублей. Эксперименты велись в обстановке величайшего энтузиазма и величайшей секретности. В течение нескольких лет были предложены и испытаны магнитные ловушки десятка типов. Были даже получены нейтроны — вестники термоядерного синтеза. Но пожалуй, важнейшим результатом первых экспериментов было осознание того, что сложность этой физической проблемы превосходит все, с чем когда-либо сталкивалось человечество. Ход наступления на термоядерную крепость можно проследить по карте, которая уже неоднократно появлялась в «Химии и жизни» (см. стр. 14). В качестве координатной сетки здесь отложены температура и произведение плотности плазмы на время удержания плазмы п • t. В этих координатах заветная область управляемого термоядерного синтеза расположена в правом верхнем углу. Граница этой области для реакции T + D проходит в районе температуры около 100 миллионов градусов и n-t=10M. Граница для реакции D + D лежит выше по температуре и дальше по n-t. В первых экспериментах время удержания плазмы составляло лишь миллионные доли секунды. Это вре- 17
мя было в сотни тысяч раз меньше, чем нужно для получения управляемого термоядерного синтеза. На нашей карте точки, соответствующие этим первым экспериментам на английской установке «Зета», советской «Альфа», американской «DCX», находятся далеко слева. Столь малое время удержания плазмы в этих магнитных ловушках объясняется неустойчивостью равновесия плазмы. Плазма — очень подвижное состояние вещества, более подвижное, чем твердое, жидкое, газообразное. Некоторое представление о том, как выглядит плазма, дает пламя костра. И хотя плазмы в нем немного — низка температура — ее подвижность и неустойчивость уже видны. При температуре в миллионы градусов подвижность и неустойчивость плазмы еще более возрастают. В магнитных ловушках для подавления неустойчивости плазмы используют сильное магнитное поле. Силовые линии магнитного поля образуют как бы прочный каркас, не позволяющий плазме бросаться из стороны в сторону. Казалось бы, все в порядке. Но плазма коварна. При коллективном движении многих частиц плазма порождает собственное магнитное поле. Это поле искажает структуру магнитного поля ловушки. В нем появляются щели. В эти щели устремляется плазма и покидает ловушку. Причем все это совершается очень быстро, за миллионные доли секунды. Изучением механизмов неустойчивости и изобретением способов борьбы с ними физика занимается около двадцати лет. Были открыты десятки типов неустойчивости, изобретены ловушки с очень сложной структурой магнитного поля. В результате этого наиболее опасные неустойчивости удалось устранить, время удержания плазмы возросло в несколько тысяч раз и достигает уже нескольких сотых долей секунды. 18 i Тем мак — замкнутая магнитная ловушка. Для удержания плаэмы эдось исполыомно магнитно* поло тока, пропускаемого itpai плазму Наибольшие успехи в этой работе достигнуты на установках типа «Токамак», созданных под руководством академика Л. А. Арцимовича в Институте атомной энергии имени И. В. Курчатова. Токамак заставил пересмотреть программы исследований по термоядерному синтезу в других странах. В настоящее вре мя в разных странах идут эксперименты на двадцати установках типа токамак и еще десять таких установок строятся. Напомню — токамак представляет собой тороидальную магнитную ловушку с сильным магнитным полем, создаваемым катушками, надетыми на вакуумную камеру, в которой находится плазма. По плазме пропускается электрический ток, и его магнитное поле вместе с полем, создаваемым катушкамиг образует сложное поле, силовые линии которого вьются вокруг тора по спирали. Этот же ток используется и для нагрева плазмы. Токамак оказался очень удачной ловушкой. Благодаря простой кон-
о Стелле pa тор — замкнутая магнитная лоаушка. Магнитное поле для удержания ллаэмы создается специальной аинтоаой обмоткой, по которой пропускают электрический ток струкции поведение плазмы в тока- маке понять легче, чем в других, более сложных ловушках. По мере накопления знаний о поведении плазмы в токамаке вносились усовершенствования в его конструкцию. На нашей карте видно, как с вводом в строй каждой новой модели токамака росла температура и время удержания плазмы. Советские токамаки ТМ-3, Т-3, Т-4, Т-10, американские ST, PLT, французский TFR, японский JFT последовательно приближаются к заветной границе n-t>1014. Другой тип замкнутых магнитных ловушек — стеллараторы. Стелла- ратор отличается от токамака только тем, что винтовое магнитное поле получается в нем не путем пропускания тока по плазме, а с помощью специальной винтовой обмотки. Изучать плазму в стеллара- торе проще, так как структура магнитного поля не зависит от ее поведения. Но с другой стороны, винтовая обмотка намного усложняет сооружение стелларатора. Поэтому исследования на стеллараторах гфо- двигаются гораздо медленнее, чем на токамаках. И все же исследования со стелла- раторами, несмотря на их сложность и несомненные успехи токамаков, продолжаются. Например, в 1975 году в Физическом .институте им. П. Н. Лебедева Академии наук СССР вступил в строй новый стел- ларатор «Ливень-2», крупнейший в мире. В ФРГ, недалеко от Мюнхена, в Институте физики плазмы им. Макса Планка, сооружается стеллара- тор еще больших размеров — «Ван- дельштейн-7», он вступит в строй в 1977 или 1978 году. " Продвигаются к цели и другие исследователи. Американские ученые, работающие по программе «Сцилла», исследуют плазму в установке, где магнитное поле, напряженность которого быстро возрастает, сжимает плазму в тонкий шнур. В результате быстрого сжатия плазма сильно нагревается. В мощной «Сцилле» удается получить температуру и плотность плазмы в момент сжатия значительно выше, чем в токамаках. Благодаря большой плотности плазмы произведение п • t получается таким же, как в токамаке, несмотря на малое время удержания. ПОСЛЕДНИЕ ДОСТИЖЕНИЯ На советском токамаке Т-10 вступившем в строй в июне прошлого года, температуру электронов плазмы удалось довести до 20 миллионов градусов, а время удержания — почти до 0,1 секунды. Плотность плазмы в этих экспериментах была 5-Ю13, значит, произведение плотности на время удержания достигло примерно 5-1012. Это примерно в 20 раз меньше, чем нужно для термоядерного реактора с положительным выходом энергии. Однако и при этих условиях термоядерная реакция идет с вполне заметной скоростью. За вре- 19
«Сцнлла» — импульсная магнитная лоаушка. Мощный импульс магнитного поля сжимает плазму ■ тонкий шнур, ■ котором температура н плотность мя одного импульса (рост и спад подаваемого напряжения) образуется более миллиарда нейтронов. Результаты экспериментов на установке токамак Т-10 имеют принципиальное значение. Дело в том, что несколько раньше на французском токамаке TFR были получены данные, поставившие под сомнение закон, на котором основаны надежды на успешное решение проблемы УТС: время удержания пропорционально квадрату размера ловушки и напряженности магнитного поля. В экспериментах французских ученых получилось, что время удержания растет с увеличением размеров ловушки только до «критической величины» — примерно 0,025 секунды, а затем остается постоянным. В экспериментах на Т-10 время удержания плазмы — 0,1 секунды — полностью соответствовало увеличенному размеру ловушки. Меньшее время удержания на французском токамаке TFR было, по-видимому, связано с неполностью подавленной неустойчивостью плазмы. 20 ПЛАНЫ СЛЕДУЮЩИХ ЛЕТ Появление действующих термоядерных электростанций планируется сразу в нескольких странах на середину девяностых годов. До этого предстоит пройти только два этапа — создание демонстрационного термоядерного реактора, в котором количество выделяющейся энергии сравнимо с затратами электроэнергии на поддержание магнитного поля, создание и нагрев плазмы, и затем строительство экспериментальной термоядерной электростанции, которая будет уже отдавать энергию в электрическую сеть. Работы предполагается вести в высоком темпе: первый демонстрационный реактор может быть построен уже в 1980—1982 годах, а экспериментальный энергетический реактор — в 1985 г. Работа ве дется при широком международном сотрудничестве. Летом 1975 года в Дубне состоялось международное совещание экспертов, на котором обсуждались проекты демонстрационных реакторов типа токамак — советского Т-20, американского TFTR, японского JT-60. Несколько западноевропейских стран представили объединенный проект токамака JET. Во всех четырех проектах предусмотрены примерно одинаковые параметры:" большой радиус тора— 3—5 метров, малый радиус — 1 —2 метра, магнитные поля — 30— 50 тысяч эрстед, ток — 3—6 миллионов ампер. Предполагается получение плазмы с температурой 50—100 миллионов градусов и плотность 5-Ю13 частиц в кубическом сантиметре, чтобы удерживать ее в течение 1—20 секунд. Расчетное произведение плотности на время удержания достигнет в советском проекте заветного рубежа 1014, в американском проекте — 0,15, в японском — 0,3, в западноевропейском — 0,5 этой величины. Конструкция демонстрационного термоядерного реактора много
Демонстрационный реактор — токе мак Т-10. В нем будет нагреваться до 100 миллионов градусов и удерживаться в течение нескольких секунд около 200 кубических метров плазмы сложнее, чем обычного токамака. Это связано главным образом с использованием трития. Тритий радиоактивен сам по себе. Кроме того, при работе на смеси дейтерия и трития возникает огромный поток нейтронов. В результате облучения нейтронами все элементы конструкции токамака — вакуумная камера, медный кожух, катушка, изоляторы становятся радиоактивными. Поэтому вся работа на Т-20 будет автоматизирована, и в экспериментальном зале не будет ни одного человека. Даже сборку и разборку произведут автоматы. Установка будет состоять из восьми секций. В случае выхода из строя одной из них автоматы разберут установку, отсоединят эту секцию и по специальному рельсовому пути откатят ее в изолированный отсек, а на ее место поставят запасную. По расчетам, через две недели «отстоя» в изоляторе радиоактивность упадет настолько, что к секции смогут приблизиться люди в защитных скафандрах и сделать необходимый ремонт. Кроме доказательства того, что проблемы нагрева и удержания термоядерной плазмы практически разрешимы, демонстрационный реактор должен помочь справиться с основными инженерными проблемами. Важнейшая и самая сложная из них — проблема «первой стенки», обращенной к плазме. На нее обрушивается поток тепла из плазмы, она подвергается бомбардировке электронами, ионами, действию нейтронов, ультрафиолетовых и рентгеновских лучей. Первая стенка должна не только выдерживать эти нагрузки, но и выполнять очень важную функцию: воспринимать энергию, выделяющуюся в термоядерных реакциях, и передавать ее дальше для преобразования в электрическую энергию. Термоядерная энергия выделяется в реакторе в основном в виде кинетической энергии нейтронов. Лишенные электрического заряда, нейтроны свободно проходят сквозь магнитное поле и врезаются в стенку. Сталкиваясь с атомами стенки, они постепенно тормозятся, а их энергия переходит в тепло. При этом разрушается кристаллическая решетка вещества, из которого сделана стенка. Процесс этот очень ин- 21
тенсивный. Опыт работы урановых реакторов, где стенки также подвергаются интенсивному нейтронному облучению, показывает, что конструкции из самой прочной стали разрушаются за несколько месяцев. Найти материал, который мог бы работать в таких условиях, — сложнейшая проблема. Но недавно предложено остроумное решение — сделать поверхность первой стенки... жидкой! Такая стенка будет устойчиво^ если жидкость привести в быстрое вращение. В отличие от твердого тела жидкость восстанавливает свою форму после повреждений, наносимых быстрыми частицами. Кроме того, жидкость можно непрерывно прокачивать, удаляя облученную нейтронами и заменяя ее свежей. Проекты демонстрационного реактора предусматривают и другие варианты конструкции первой стенки. Их предстоит проверить в реальных условиях. Другая очень сложная задача состоит в обеспечении демонстрационного термоядерного реактора электроэнергией. Для питания установки Т-20 потребуется мощность 1,5 миллиона киловатт— мощность крупной тепловой или гидроэлектростанции. Но эта мощность нужна не все время, а импульсами: токамак будет работать один раз в час в течение каких-то 5—10 секунд. Если просто подсоединить реактор Т-20 к электростанции, то во время импульса он будет забирать всю ее мощность, а между импульсами— ничего. Напряжение в сети, которую питает такая станция, изменялось бы скачком, что опасно и для потребителей, и для самой станции. Решить эту сложную проблему поможет механический аккумулятор — тяжелый маховик весом 2200 тонн. Относительно маломощный электрический двигатель раскручивает этот маховик в течение часа до очень высокой скорости. В нужный момент маховик соединяют с генератором. При этом гигантская 22 механическая энергия, накопленная маховиком, преобразуется в электроэнергию и в течение 5—10 секунд питает магнитное поле тока- мака. Такая энергетическая установка может развивать мощность до 300 тысяч киловатт, а пять таких установок полностью обеспечат потребность токамака в электроэнергии. Проект демонстрационного реактора включает большой и сложный комплекс сооружений: сам токамак энергетическую установку, систему охлаждения, вычислительный центр и т. д. Стоимость такого комплекса для американского, западноевропейского и японского реакторов оценивается примерно по 200—300 миллионов долларов. Впрочем, эта внушительная сумма не превышает стоимости средней тепловой электростанции... По предварительным оценкам, стоимость сооружения самой термоядерной электростанции составит около 800 рублей за киловатт мощности, а стоимость эксплуатации—1,5 копейки за киловатт-час. Это примерно вдвое дороже, чем для обычных современных тепловых электростанций. Так что кроме решения научно- технических проблем придется решать и экономические проблемы, прежде чем термоядерные электростанции смогут конкурировать с обычными. Это и естественно: ведь термоядерная энергетика только зарождается. Впереди еще много работы. Но уже отчетливо виден финал.
строитель, и кузнец, и ирригатор, и даже ювелир, но прежде всего он горняк. Несмотря на сотни применений взрыва в народном хозяйстве, примерно 90и/о всех взрывчатых веществ расходуется на добычу полезных ископаемых. Взрывы гремят на карьерах Курской магнитной аномалии, помогая добывать железную руду. В других местах они дробят и взрывают другие минералы и породы, способствуя добыче угля, фосфоритов, строительного камня. Любопытная деталь: в России взрывы в горном деле были применены раньше, чем в-самых развитых странах Европы. По свидетельству современника Ломоносова президента берг-коллегии И. Шлаттера, взрыву чатые вещества для добывания руд в России в первый раз применили в 1617 году, в Силезии — в 1627, в Англии — в 1670, а во Франции — только в 1679 году. Однако широкое использование ВВ для добычи полезных ископаемых началось лишь после изобретения динамита — около ста лет назад. В наше время горные разработки без 23 Безопасная взрывчатка В. КРАСНОГОРОВ Хорошо это или плохо, если взрывчатое вещество (ВВ) не способно взорваться и взорвать нечто, предназначенное для взрыва? Очевидно, плохо: взрывчатые вещества должны взрывать и взрываться, в этом их смысл и предназначение. Взрывчатка, не способная взорвать, бесполезнее кошки, которая не ловит мышей. Однако вопрос, с которого начата эта статья, в известной мере провокационный. Будь все так однозначно, его, очевидно, не следовало бы и задавать. В ГОРНОМ ДЕЛЕ Одна из первых публикаций «Химии и жизни» A965, № 6) о взрыве и взрывчатых ве- цествах называлась «Ирригатор, строитель, сузнец». Все это верно, взрыв в наши дни и
взрывчатых веществ совершенно немыслимы. Если бы шахты, карьеры и рудники лишились возможности использовать силу взрыва, их производительность упала бы почти до нуля. Вот простой пример-. Чтобы выдолбить из гранитного массива кубический метр камня, каменотес начала XIX века трудился почти целый год. Если бы техника горного дела не прогрессировала, то сегодня человечество не могло бы и в малой мере удовлетворить свои потребности в топливе, металлах, стройматериалах, даже в том случае, если бы все население земного шара спустилось в рудники и карьеры и работало там круглые сутки. Этого не случилось и не случится. Взрывчатые вещества в «мрачных пропастях земли» проделывают за нас воистину каторжную работу, и при современных способах добычи трудовые затраты составляют лишь одну сотую человеко-дня на кубометр горной массы. В 1966 году на норильском карьере «Медвежий ручей» одним только взрывом было сразу отбито семь миллионов тонн руды. Это сделали заряды взрывчатых веществ, общий вес которых составил полторы тысячи тонн. Этот взрыв до сих пор считается уникальным. Чаще же полезные ископаемые добывают с помощью более скромных зарядов. В угле или руде пробуривают шпуры — узкие скважины длиной до пяти метров. Шпуры заряжают взрывчатыми веществами, забивают глиняными пробками и взрывают заряды. В отдельный шпур входит лишь несколько килограммов взрывчатки, но шпуров бурят много — несколько тысяч за сутки в каждой шахте... После очистки забоя от раздробленной массы все операции повторяются. На открытых разработках взрыв используют еще шире. В нашей стране в карьерах взрывным способом отделяют от массива и дробят примерно два миллиарда кубометров горных пород ежегодно. ВЕЗДЕСУЩИИ ГРИЗУ Примерно три четверти добываемого в мире угля выламывают из недр с помощью взрывчатки. Отчасти это действие сродни игре с огнем на пороховой бочке. Атмосфера шахты взрывоопасна. Из того 24 же материнского вещества, которое породило уголь, одновременно с ним рождался горючий углеводород метан. Сквозь трещины и поры метан просачивается в шахты. В среднем, тонне угля сопутствуют лять — десять кубометров метана, выделяемого в рудничную атмосферу. Иногда случаются и внезапные мощные выбросы рудничного газа из угольного пласта, сопровождаемые ревом и треском, струями пыли, осыпями. Но, как правило метан выделяется постепенно и незаметно. Он не ядовит, не имеет ни запаха, ни цвета. Обнаружить его можно только приборами, и приборы не должны ошибаться. Когда в воздухе накопится 4,5% CH4f образуется взрывоопасная газовая смесь. Наибольшей силы взрыь достигнет, если метана в воздухе будет 9,5%- При концентрации СН4 выше 16% смесь утрачивает взрывчатые свойства. Есть и другой источник взрывоопасности в шахтах — угольная пыпь. Она образуется при дроблении угля, и в каждом кубометре рудничного воздуха ее может быть до двух килограммов. Между тем взрывчатые свойства угольной пыли проявляются уже при содержании ее в воздухе в количестве всего 30 г/м3. В истории горного дела слишком много печальных фактов, связанных со взрывами пылевоздушных смесей и рудничного газа — «гризу», как называют его французы. Нельзя читать без содрогания страницы знаменитого романа Золя «Жерминапь», где описана одна из таких катастроф: «Внезапно раздался громовой удар, и из отверстия, как из пушки, заряженной картечью, вырвался сноп пламени. Все воспламенилось, так как воздух на протяжении всей галереи был подобен пороху. Пламя снесло штейгера и всех трех рабочих, поднялось по шахте и вырвалось наружу, подобно извержению вулкана, выбрасывающего наверх обломки скал и бревен...» Подобные трагедии разыгрывались часто. Жертвами взрыва, описанного в романе, были пятеро горняков. Но один только взрыв 1866 года в Йоркшире унес 360 жизней. В 1906 году вспышка нескольких динамитных патронов привела к взрыву угольной пыли на французском руднике «Курьер». Это была самая крупная катастрофа за
всю историю горного дела. Взрыв охватил почти все подземные выработки общей протяженностью свыше ста километров. Погибло 1099 человек. Так можно ли в этих условиях применять взрывчатые вещества? Можно и должно, хотя не всегда и не всякие. Не буду описывать сложную систему мер и действий, направленных на предупреждение взрывов: рудничную вентиляцию, сигнальные приборы, специальные машины и механизмы во взрывобезопасном исполнении... Наш рассказ— только о взрывчатых веществах. ВВ, применяемые в угольных шахтах, называют предохранительными. Чтобы понять, какими должны быть эти вещества, разберемся в причинах, способных вызывать взрыв рудничного газа. ВВ С ОСОБЫМИ СВОЙСТВАМИ Смесь метана с воздухом взрывается не при всяких условиях. При температуре ниже 650°С взрыва вообще не происходит. Если нагреть метано-воздушную смесь до 750°С, взрыв произойдет примерно через 10 секунд. Чем выше температура, тем меньше времени проходит от момента зажигания до взрыва. Если температура больше 2000°С, воспламенение метана происходит практически мгновенно. Очевидно, что, если бы в угольных шахтах применялись вещества с температурой взрыва ниже 650°С, они не могли бы быть причиной рудничных катастроф. К сожалению, таких взрывчатых веществ не существует. Но выход из положения все-таки есть. Взрыв заряда ВВ продолжается тысячные доли секунды, а для того, чтобы воспламенить метан, нужно, пусть небольшое, но все же намного большее время. Из богатого арсенала современных взрывчатых веществ выбирают соединения, имеющие наибольшую скорость детонации при наименьшей температуре и теплоте взрыва. Температура взрыва большинства ВВ превышает 2000еС, лежит выше того опасного порога, который нельзя переступать, если имеешь дело с рудничным газом. Но даже при столь высоких температурах взрыв пыли и газа не есть фатальная неизбежность. В какой-то мере можно воспрепятствовать физико-химическим процессам, вызывающим взрыв. Выяснилось, например, что идеально чистая метано-воздушная смесь воспламеняется относительно медленно, но при взрыве всех ВВ образуются окислы азота, окись углерода и некоторые другие продукты, присутствие которых облегчает и ускоряет воспламенение метана. Чтобы предотвратить этот ненужный катализ, подбирают состав исходной взрывчатки таким образом, чтобы в продуктах взрыва содержалось минимальное количество нежелательных окислов. Регулировать состав продуктов взрыва нужно еще и по другой причине: окись углерода, окислы азота, цианистый водород и некоторые другие газы, выделяющиеся при взрыве, ядовиты. Уцелеть при взрыве только для того, чтобы отравиться продуктами взрыва, обидно и глупо. Забои, правда, проветриваются после каждого взрыва, но на это приходится тратить многие часы. Правила безопасности подземных работ допускают в шахты только те ВВ, при взрыве которых образуется минимальное количество ядовитых газов (не более 40 литров на килограмм). Полностью устранить присутствие нежелательных окислов в продуктах взрыва, к сожалению, пока невозможно. Поэтому опасность воспламенения метана ликвидируют, вводя в состав ВВ химические добавки. Эти добавки после взрыва дают -ингибиторы, тормозящие вспышку метана. Такие вещества получили название пламегасителей. Большинство взрывчатых смесей, применяемых в шахтах, опасных по газу и пыли, — это вещества на основе аммиачной селитры. Аммиачная селитра NH4NO3 — это прежде всего не взрывчатка, а отличное азотное удобрение. Тонна аммиачной селитры дает весомую прибавку урожая: семь тонн пшеницы, тридцать пять тонн свеклы, сорок тонн картофеля. Аммиачная селитра способна взрываться, но чтобы взорвать ее, нужны немалые ухищрения. Энергия взрыва селитры, ее дробящая способность и другие взрывчатые характеристики очень низки. К тому же она легко отсыревает и слеживается в плотную каменистую массу. Поэтому аммиачная селитра, описанная еще И. Г л а- 25
убером и впервые испытанная в составе пороха почти двести лет назад, долгое время оставалась не у дел во взрывном деле. Но в конце прошлого века было замечено, что ВВ на основе аммиачной селитры не вызывают рудничных взрывов. Французские химики во главе со знаменитым Марселеном Бертло внимательно исследовали это явление. Бертло не только подтвердил справедливость наблюдений шахтеров, но и смог объяснить причину безопасности ВВ на основе аммиачной селитры. Температура взрыва этой соли — всего 1600 градусов, у динамита же она превышает 4000 градусов. И сразу же отошли на второй план недостатки аммиачной селитры. Трудно взрывается? Неважно, можно применять более мощные детонаторы. Легко размокает? Пустяки, можно упаковывать ее в водонепроницаемые патроны. Недостаточная мощность? Не страшно, уголь — порода мягкая, и, кроме того, можно смешивать селитру с более мощными ВВ. Тогда и начался выпуск так называемых антигризутных взрывчатых веществ, специально предназначенных для работы в рудниках, опасных по газу и пыли. Теперь такие взрывчатки называют предохранительными. ПЕРЕСОЛЕННЫЕ ВВ Новый важный этап в истории аммиачной селитры начался в 1885 году, когда французский ученый П. Фавье получил на ее основе мощные дробящие составы — смеси этой соли с взрывчатыми нитросоединения- ми, например динитронафталином. В те времена на коммерческий успех могла рассчитывать лишь взрывчатка с громким названием, по возможности напоминающим слово «динамит». Поэтому Фавье окрестил свою смесь аммонитом. Аммониты Фавье быстро пробрели широкую популярность. Со временем их видоизменяли, совершенствовали, выпускали в разных вариантах. Аммониты и сейчас остаются главными ВВ для горного дела. Добавляя к селитре нитросоединения, тем самым значительно усиливают ее взрывчатые свойства, повышают дробящую способность, теплоту и температуру взрыва. Однако по этим же причинам резко растет и опасность рудничного взрыва. 26 К примеру, традиционный аммонит марки 6ЖВ G9% селитры и 21 % тротила) имеет температуру взрыва 2600°С. Поэтому обычные аммониты в качестве предохранительных ВВ не применяют. Чтобы придать таким аммонитам предохранительные свойства, к ним обязательно нужно добавить пламегаситель. Самый распространенный пламегаситель — обыкновенная поваренная соль, но иногда вместо нее используют хлористые калий и аммоний. Как правило, предохранительные аммониты содержат 15—20% хлоридов. Роль поваренной соли во взрывчатой смеси многообразна. Отчасти она просто разбавляет взрывчатку, снижая температуру и теплоту ее взрыва, но, кроме того, служит ингибитором, препятствующим окислению и вспышке метана. Некоторые особо опасные взрывчатые смеси, содержащие нитроглицерин, приходится «охлаждать» шестьюдесятью процентами соли. Тут уж лучше пересолить, чем недосолить. Такие предохранительные ВВ под названием «углениты» широко применяются при подземных работах. Найдена еще одна возможность предотвращать рудничные взрывы: взрывчатые вещества помещают в предохранительные оболочки и изолируют их таким образом от пыли и газа. Оболочки состоят из пламегасителей и теплопоглощающих материалов. На короткое мгновение взрыва они способны защитить рудничную атмосферу от перегрева, и этого оказывается достаточно, чтобы предупредить вспышку метана. Чтобы заряд не терял мощности, оболочки иногда делают взрывчатыми. Появление и усовершенствование предохранительных ВВ помогло намного повысить безопасность труда в горном деле. В наши дни почти не бывает рудничных взрывов по вине взрывчатых веществ. Но поиски в этой области не прекращаются. Безопасность пока достигается потерей мощности. Выход из этих «ножниц» еще предстоит найти химикам.
Химические профессии жидких кристаллов Кандидат химических наук Г. Т. ФРУМИН Человеку, впервые услышавшему о жидких кристаллах, такое словосочетание может показаться абсурдным: это вроде бы все равно, что говорить о жидком твердом теле... Тем не менее жидкие кристаллы — вещества, которым в определенном температурном интервале присущи свойства как жидкостей (способность течь), так и твердых кристаллических тел (электрическая, магнитная и оптическая неоднородность), существуют * С каждым годом жидкие кристаллы находят все более и более широ-. кое применение в технике, например, для создания эффективно работающих сигнальных элементов. Однако находят они применение и в науке, в том числе и в химии, успехам которой они обязаны своим появлением на свет. ПОДПИСЬ НЕРАЗБОРЧИВА Не так давно расшифровка структуры молекул была одним из самых трудоемких занятий. Сейчас, с широким внедрением физических методов исследований веществ, это стало буквально делом техники. Например, метод ядерного магнит- * «Химия и жизнь», 1974, № 1. ного резонанса позволяет в считанные минуты получить огромную информацию о взаимном расположении ядер атомов, составляющих молекулу. Дело в том, что ядра некоторых атомов (например, протоны) имеют собственный магнитный момент; во внешнем магнитном поле этот момент может ориентироваться только несколькими способами, причем переход из одного состояния в другое связан с поглощением или испусканием электромагнитного кванта. Энергия этого кванта зависит от окружения, в котором находится ядро, то есть в конечном счете от пространственного строения всей молекулы. В идеальном случае каждое ядро, имеющее собственный магнитный момент, должно дать в спектре ЯМР серию четких сигналов, так сказать, автограф, по которому можно судить о его взаимодействии со всеми другими ядрами. Однако в реальном случае эта подпись иногда оказывается неразборчивой, в частности ее смазывает хаотическое движение молекул. Из-за этого движения невозможно, например, различить прямое и непрямое взаимодействие ядер, то есть их взаимодействие непосредственно через пространство и через химические связи. Однако когда в качестве растворителя используется жидкий кристалл, то картина резко меняется: молекулы исследуемого вещества оказываются ориентированными, как и молекулы этого необычного растворителя, и спектр ЯМР сразу же позволяет различить множество невидимых ранее подробностей. Например, если обычно у бензола каждый из шести эквивалентных (то есть одинаковых) протонов дает один и тот же сигнал, то, будучи растворенным в жидком кристалле, бензол дает целых 50 линий, позволяющих судить о тонкой структуре его молекулы. 27
Любопытно, что поначалу идея использовать в качестве растворителей жидкие кристаллы казалась безумной: ведь сами они должны давать в спектре ЯМР сильные линии, маскирующие сигналы исследуемого вещества. Однако оказалось, что этих линий на самом деле так много, что они сливаются в сплошную полосу, на фоне которой прекрасно различаются сигналы растворенного вещества. Использование жидких кристаллов для ЯМР-спектроскопин позволяет получать очень ценную информацию о детальной структуре молекул, например межатомных расстояниях и углах между связями. СИТО ДЛЯ БЛИЗНЕЦОВ Обычно мода быстро проходит.-Однако мода на способ разделения веществ с помощью газожидкостной хроматографии * не проходит вот уже более тридцати лет. Коротко суть метода заключается в том, что смесь газов или паров пропускается через колонку, в которой находится пористый носитель, пропитанный жидкой фазой. Газообразные компоненты растворяются в этой фазе по-разному, и поэтому одни вещества проходят через колонку быстрее, а другие отстают в движении. Однако до последнего времени этот метод оказывался бессильным при разделении так называемых позиционных изомеров, то есть веществ, отличающихся друг от друга лишь расположением заместителей в основной части молекулы. Например, изомерных диметплбензо- лов (ксилолов) или днметилнафта- линов. Основной фактор, определяющий четкое разделение компонентов при газожидкостной хроматографии и даже саму последовательность их выхода из колонки,— это природа неподвижной жидкой фазы. Однако * «Химия и жизнь», 1972, № 2. 28 в обычных жидкостях позиционные изомеры растворяются практически совершенно одинаково. Исключение составляют лишь жидкие кристаллы, обладающие, как говорят, высокой структурной селективностью. Дело в том, что в некоторых разновидностях жидких кристаллов растворенные вещества могут перемещаться лишь в параллельных плоскостях; в связи с этим такие кристаллы испытывают повышенное сродство к линейным молекулам. Например, более вытянутый пара- изомер ксилола способен легче, чем угловатые орто- и мета-изомеры, проникать в решетку жидкого кристалла; поэтому жидкий кристалл в качестве неподвижной фазы по-разному препятствует прохождению этих изомеров через колонку, что и приводит к их разделению. Но самое интересное, что селективность хроматографической колонки, в которой в качестве неподвижной фазы использованы жидкие кристаллы, можно тонко регулировать. Для этого, например, достаточно лишь изменить температуру— настолько, чтобы изменилось состояние жидкокристаллической фазы. Жидкая при высокой температуре, она становится твердой при охлаждении, и один вид хроматографии сменяется другим: газожидкостный — газоадсорбционным. Это позволяет разделять сложнейшие смеси на одной колонке, сочетающей в себе несколько обычных. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ИЩЕЙКА Способность живых существ распознавать запахи, то есть улавливать и различать ничтожные количества веществ, порой поразительна. Например, дворняжка чует масляную кислоту в количестве 3-10-16 г, а угри обнаруживают спирт в разведении, равном 6-Ю-20 (такая концентрация получится, если пол-литра водки разбавить тремя миллионами кубических километров воды!).
Ё чем заключается секрет? Были созданы десятки теорий обоняния, однако ни одна из них не могла в полной мере объяснить этот поразительный феномен. Теперь же многие ученые сходятся на том мнении, что способность воспринимать запахи связана с особенностями свойств жидких кристаллов, находящихся в тканях живых существ. В самом деле, жидкие кристаллы могут избирательно растворять вещества с разнообразной молекулярной структурой, их свойства чрезвычайно легко изменяются при разнообразных воздействиях, а реакция на пахучее вещество может сразу же исчезать с его удалением. Согласно гипотезе, адсорбция пахучего вещества жидким кристаллом, находящимся в обонятельном рецепторе, приводит к изменению контактного потенциала; возникающий импульс служит источником сигнала в обонятельном нерве, который передается в мозг, где и происходит переработка полученной информации. Такое объяснение способно пролить свет на многие факты, прежде казавшиеся загадочными: например, на резкое изменение (или даже исчезновение) запаха при незначительных изменениях структуры молекулы. Ведь мы только что говорили 6 способности жидких кристаллов по-разному растворять даже позиционные изомеры. Эта гипотеза ценна не только тем, что объясняет факты, ранее казавшиеся загадочными. Она открывает прямой путь к созданию миниатюрных детекторов, способных распознавать запахи не хуже собаки- ищейки. Зачем такие детекторы нужны? Например, очень часто возникает необходимость следить за присутствием в атмосфере ничтожных примесей ядовитых или взрывоопасных веществ. Существующие индикаторы примесей обладают существенными недостатками, например они громоздки, сложны в обращении. Abut смесь 20% холестерилхлорида и 80% холестерилнонаноата, обычно зеленая, становится красной после поглощения паров хлороформа и голубой после поглощения паров бензола. Если жидкий кристалл реагирует с поглощаемым веществом, то его цвет изменяется необратимо; если же он служит только растворителем, то после удаления поглощенного вещества цвет индикатора возвращается к прежнему и он снова становится готовым к работе. Чувствительность этого метода очень высока: по отношению к некоторым веществам жидкокристаллический детектор оказывается чувствительнее человеческого носа, а в принципе можно надеяться создать и такие детекторы, которые были бы способны реагировать на 10~17 г вещества. Обычно говорят, что новое рождается на стыке знаний. Здесь же сама природа создала объект, находящийся, так сказать, на стыке явлений. И можно не сомневаться, что дальнейшие исследования позволят обнаружить у жидких кристаллов новые, еще более удивительные свойства. 29
Вещи и вещества Керамика из раствора Изготовление керамики — од и о из древнейших производств, ему не меньше 12 -^тысяч лет. Но лишь в последние десятилетия технология керамики стала базироваться на научных основах, строгих закономерностях физической химии. Это связано и с чрезвычайно возросшими требованиями к керамике, и с удивительным разнообразием керамических изделий, в которых нуждается человечество сегодня. Посуда и облицовочные материалы, сани- тарно-технические изделия и электрические изоляторы, огнеупоры и ферриты, пьезоэлек- трики и металлокерамика, керамическое ядерное топливо и детали ракет — таков диапазон применения современной керамики. Понятно, что требования, которые к ней предъявляются, не менее разнообразны: белизна и прозрачность, стойкость к высоким температурам и агрессивным средам, прочность при высоком давлении и глубоком вакууме, особые диэлектрические свойства, неизменность химического состава в ионизирующем излучении. Успехи многих отраслей науки и техники полностью зависят от возможностей новых . керамических материалов. Создание, например, высокоогнеупорной керамики позволяет поднять температуру в тепловых агрегатах до 2500—3000°С, ускорить технологические процессы в металлургии и химии. Древний гончар брал приготовленные природой материалы — глину, песок, воду. Для современной керамики нужно особое сырье, со свойствами, которыми не обладает ни один из природных минералов. На- 30 пример, в МГД-генераторах есть узлы, устойчивые в окислительно-восстановительной атмосфере при температурах выше 2500°С и в то же время обладающие высокой электропроводностью. Эти узлы готовят из особой экзотической керамики — твердых растворов, среди которых — двуокись циркония кубической структуры. В природе такого материала нет, его получают искусственно. л Сегодня для изготовления керамики используют главным образом окислы с высокой температурой плавления. Из них готовят сложные композиции. Вот, например, типичная композиция п^езокерамики: Pbo.9sSF(HM(Zrof53Ti(M7) Оз — твердый раствор цирконатов и титанатов свинца и стронция. Традиционный способ изготовления керамики, состоящей из многих компонентов, сложен и долог. Исходные вещества тонко измельчают, тщательно смешивают в нужных соотношениях и обжигают при высоких температурах. После синтеза материал вновь измельчают до частиц микронных размеров, а потом формуют, например прессованием. Формованные изделия подвергают окончательному обжигу — спеканию. Такая двухстадийная технология — самая распространенная. Изготовление керамики в одну стадию (формование изделий непосредственно из исходных окислов с последующим обжигом), как правило, невозможно: синтез неорганических соединений обычно сопровождается значительным объемным изменением материала — появляются трещины. К этому следует добавить, что двухстадийная технология связана не только с необходимостью стабилизировать состав материала. Для уплотнения керамики при формовании, для надежного спекания при обжиге требуется определенный гранулометрический состав. Керамические окислы тугоплавки. Поэтому химическое взаимодействие между ними протекает в твердой фазе. При таких условиях синтеза реагенты должны продиффун- ьировать через все промежуточные продукты взаимодействия. Например, во время синтеза керамики из окислов кальция и циркония частички СаО диффундируют через три фазовые границы.
направлен не диффузии Фазовые превращения при синтез* твердого раствора окиси капьцип а двуокиси циркония кубической структуры. Для полного завершения синтеза керамики частицы СаО должны продиффундироаать через три фазовые границы Как происходит диффузия частиц в твердой фазе? По современным представлениям, иоиы как бы перескакивают с одного узла кристаллической решетки на другой. Это возможно,, когда ионы обладают достаточной кинетической энергией — в виде колебания относительно узлов кристаллической решетки. Поэтому для твердофазных реакций необходимы высокие температуры. Однако даже при температурах, близких к температурам плавления, скорости твердофазных химических превращений на много порядков меньше, чем в растворах, а тем более в газовых смесях. Поэтому процесс приходится вести очень долго. И все равно для микроструктуры керамических изделий, полученных традиционными способами, характерна неоднородность: кристаллы и поры разных размеров неравномерно распределены в объеме материала. Помимо температуры, на скорость твердофазных процессов влияют многие другие факторы. Важнейшие среди них — степень измельчения и перемешивания реагентов. Для сокращения пути диффузии окислов, а значит, увеличения скорости синтеза нужно брать исходные материалы в тон- коизмельченном состоянии. Но даже при измельчении частиц до микронных размеров (а это само по себе связано с большими трудностями) взаимодействие в твердых фазах требует больших затрат энергии. Пусть частицы имеют форму куба с ребром 1 мк, а расстояния между узлами кристаллической решетки составляют 2 ангстрема. Для полного взаимодействия двух таких частиц необходимо, чтобы каждый ион (в одном кубическом микроне 6,25.10й ионов) совершил не менее 5 тысяч перескоков по узлам кристаллической решетки. И это при условии, что взаимодействующие частицы имеют идеальный контакт по грани куба. Если же учесть, что в реальных порошкообразных смесях полное перемешивание (каждая частица находится рядом с той, с которой должна взаимодействовать) недостижимо, а идеальный контакт твердых поверхностей невозможен, то количество необходимых перескоков возрастает еще на несколько порядков. Тонкое измельчение сверхтвердых материалов (окись алюминия в форме корунда обладает твердостью, близкой к* твердости алмаза), тщательное перемешивание, длительный обжиг при высоких температурах (нередко выше 1700°С)—все эти операции требуют больших затрат энергии и труда. Вот почему современная техническая керамика — весьма дорогой материал. Итак, малая скорость диффузии реагентов в твердой фазе — основная трудность в синтезе керамики. Поэтому в последние годы ведутся исследования новой технологии керамических материалов. Суть новой технологии в том, что тонкие, прекрасно диспергированные смеси окислов получают ие механическим измельчением твердых веществ, а осаждением из растворов. л
В принципе все растворимые в некоей смеси вещества можно перевести в осадок нужного химического состава, причем компоненты в этом осадке будут перемешаны не менее тонко, чем в растворе. Такой осадок обязательно должен быть термически неустойчивым — разлагаться при нагревании до окислов. Таким способом можно синтезировать, например, пьезокерамнческий материал тита- нат бария (ВаТЮ3). Если в раствор хлоридов бария и титана ввести оксалат аммония, выпадет осадок ВаТЦСгОчЬ^НД). Термическое разложение этого соединения происходит при сравнительно низких температурах; выделяется С02, водяной пар, а окислы бария и титана сразу же образуют кристаллическую структуру ВаТЮ3. Преимущества способа очевидны. Скорость синтеза неизмеримо возрастает. Осадок выпадает при комнатной температуре — общие энергозатраты уменьшаются в несколько раз. Для сравнения методов синтеза керамики в твердой фазе и из растворов весьма удобна ГТ1 + такая аналогия. В большом зале с первым тактом музыки одновременно должны начать танцевать сотни пар. Если партнеры далеко друг от друга — девушки находятся в одном конце зала, юноши в другом (так нередко бывает на танцах),— им нужно «продиффундировать» друг к другу, занять исходную позицию, лишь после этого начнется танец. Всем, наверное, знакома легкая сутолока и неразбериха, которая возникает на танцах при первых звуках оркестра. Иное дело, если партнеры стоят рядом, взявшись за руки. Стоит заиграть музыке—и танец начался. Схемы синтеза керамически! соединений из смеси порошков |саерху| и жимически гомогенизировании! компоиеитоа. Поскольку во атором случае отпадает самая медленная стадия синтеза — диффузия твердых частиц друг к другу, процесс ускоряется в тысячи раз. (Маленькие кружки на нижней схеме атомы летучих соединении. Для упрощения атомы кислорода ие понаэаны.| / \ s \ - >'-w' ЯДУ / ч / ч I / \ / \ v J 32
Начало неорганизованных танцев — близкий аналог твердофазной реакции. Только в ней принимают участие не сотин, а десятки миллионов партнеров — ионов, которым нужно найти друг друга. А синтез керамики из растворов напоминает хорошо поставленный и отрепетированный танец. Совершенно очевидно, что времени на организацию таица (образование частицы определенной кристаллической структуры), считая за начало момент, когда заиграет музыка (реагенты будут разогреты до требуемой температуры), понадобится значительно меньше, если партнеры стоят рядом (вещества гомогенизированы на нонном или молекулярном уровне). Увеличение скорости синтеза из химически гомогенизированных смесей по сравнению с взаимодействием порошков обычно выражается астрономическим числом. Полный синтез благородной шпинели или получение кубической двуокиси циркония из соосаж- дениых гидроокисей при температуре 1000°С проходит за несколько мииут. Достичь же полного синтеза в порошкообразных смесях окислов при такой же температуре невозможно даже за полгода. Но огромная скорость синтеза — это еще ие все. Из-за значительного снижения температуры процесса можно сразу получать мелкокристаллические материалы. Поэтому отпадает надобность в последующем тонком измельчении. Прн обжиге сформованных изделий спекание происходит настолько интенсивно, что изделия получаются беспо- рнстыми. Повышается чистота материалов, так как синтез можно вести без всяких посторонних добавок. Наконец, от синтеза к синтезу практически не меняются структура и свойства керамики. Одним словом, это случай, когда новая технология дает неоспоримый выигрыш и в скорости, и в качестве готовой продукции. Кроме осаждения из растворов, сегодня известны другие способы тонкой гомогенизации окислов для синтеза керамики. Это — распылительная сушка растворов и криохи- мические способы. Метод распылительной сушки заключается в том, что раствор с нужным соотношением компонентов подается в виде аэрозоля в камеру сгорания. Растворитель (обычно это вода) быстро испаряется, поэтому растворенные вещества не успевают образовать крупные кристаллы. Образовавшаяся твердая фаза в идеальном случае может быть такой же гомогенной, как исходный раствор. Теперь несколько слов о криохимическом методе. Водный раствор с нужным содержанием компонентов быстро замораживают — так, чтобы растворенные вещества не выпали в виде самостоятельных фаз, чтобы сохранилась такая же гомогенизация, как в растворе. Для этого раствор мелкими каплями впрыскивают в жидкий азот. После испарения льда сублимацией получается материал, в котором компоненты прекрасно смешаны. Крнохимнческий метод гомогенизации сложнее методов соосаждення н распылительной сушки, ио с его помощью получают материалы более высокого качества. Поэтому криохнмнческнм методом пользуются, когда нужно изготовить, керамику со строго контролируемыми свойствами *. Технология керамики — одна нз древнейших в истории человеческой цивилизации, сохраняясь в эпоху научно-технической революции, под влиянием НТР обрела признаки технологии современной — точность, высокую воспроизводимость результатов, эффективность, производительность. Кандидат химических наук Ю. М. ГАЛКИН, кандидат геолого-минералогических наук Д. С. РУТМАН, кандидат геолого-минералогических иаук В. А. ПЕРЕПЕЛИЦЫН * Подробнее о криохимическом методе можно прочитать в статье Ю. Д. Третьякова, опубликованной в № 4 «Химии и жизии» за 1975 г. — Ред. 2 «Химия и жизнь» № |0 33
За кормой, в пенной струе Юркий гоночный скутер и полукилометровой длины танкер, атомная подводная лодка и речной буксир — эти непохожие друг на друга суда и еще десятки других движутся в воде и под водой с помощью греб- ного винта. Девять современных самоходных судов из десяти — винтовые. Гидробиологи изучили сотни обитателей рек, озер и океанов — от креветки до кальмара, от тюльки до кита, тщательно исследовали способы их передвижения в воде. Ни одного из них природа не наделила чем-либо напоминающим гребной винт. Как и колесо, главный движитель современного флота не имеет аналогов в природе. Корабельный винт — потомок созданного гениальным Архимедом винта для подъема воды. Если вспомнить еще и закон Архимеда, окажется, что судоходство сегодня дважды обязано великому сиракузцу... 34
В 1793-году французский математик Понтон предложил использовать для движения судов гребной винт. Спустя три десятилетия чешский изобретатель И. Рессель создал первую конструкцию винта — шнек. А в 1836 году случайная авария привела к тому, что шнек уступил место винту сегодняшней формы — лопастному. Во время испытаний длинный, как у мясорубки, шнек обломился, и судно пошло быстрее. В 1849 году преимущества гребного винта были доказаны в честной борьбе. Английские пароходы — винтовой «Нигер» и колесный «Базилиск», оба с машинами по 400 л. с, связанные тросами, направились в противоположные стороны. Это было нечто вроде состязания по перетягиванию каната. Больше часа винтовой корабль тянул своего соперника со скоростью 1,5 узла. Правда, после этого состязания колесные пароходы строили еще не одно десятилетие. Но скорее всего, по инерции... Лидер мирового танкерного флота «Глобтик Токио» имеет на борту двигатели общей мощностью 45 000 л. с, мощность двигателей ледокола «Ермак» — 42 000 л. с, пассажирского лайнера «Куин Элизабет-2» — 11 000 л. с. Но получить энергию — это еще не все: ее надо использовать. Судно движется, отбрасывая потоки воды, иными словами, все самоходные суда — гидрометы. Колеса отбрасывают воду, нажимая на нее лопастью — плицей. У винта этот процесс сложнее. Каждая его лопасть служит своеобразным крылом. При вращении лопасти в толще воды на одной поверхности крыла образуется зона разрежения, а на другой — сжатия. Перепад давлений и создает подъемную сипу попасти, а сумма подъемных сил лопастей — упор винта. В отличие от обыкновенного шурупа, головка которого перемещается при каждом обороте на шаг винтовой пинии, гребной винт как бы снимает нарезку, отбрасывая назад массу воды. Чем больше эта масса, тем сильнее упор и тем лучше винт. Казалось бы, для увеличения упора достаточно увеличить обороты. Но при этом происходит уже не смятие, а разрыв невидимой водяной нарезки. Давление на передней кромке лопасти падает еще боль- 2* 35
ше, и вода вскипает, образуя многочисленные пузырьки. Как только пузырек вылетает из зоны пониженного давления, он схпопывается: его сжимает толща воды. Гибель каждого пузырька сопровождается микровзрывом. Взрывные удары пузырьков о лопасть винта вызывают не только шум и вибрацию. С металла срывается защитная окис- ная пленка, начинается кавитационная эрозия. Лопасть винта, подверженного кавитации, напоминает изрешеченную пулями мишень. Кавитация возникает при определенных оборотах винта. Чтобы избавиться от этого крайне неприятного явления, нужно обороты уменьшить. Но тогда упадет упор винта, его тяга. Борьба с кавитационной эрозией металла привела к парадоксальному техническому решению: кавитацию решили усилить. Были созданы винты с лопастями специального профиля. При сверхвысоких оборотах кави- тационные пузырьки стали покрывать всю рабочую поверхность попасти, образуя огромный паровой пузырь. Повышение оборотов такого винта почти не изменяет давления в паровом пузыре, а давление сзади попасти и общий упор возрастают. Такие винты получили название супер- кавитирующих. Для обычных судов они малоэффективны, но незаменимы, когда нужно достичь скоростей, превышающих 40 узлов. Например, советский газотурбоход на подводных крыльях «Тайфун» снабжен суперкэвитирующим винтом. Лопасти кружатся в непрерывном хороводе. Достаточно одной из них «сбиться с такта», чтобы начал вибрировать весь винт, а за ним и вся корма. Случалось, что из-за вибрации винта приходилось перестраивать судно. Вот почему винты с особой тщательностью балансируют, форму лопастей и их наклон выверяют специальными шаблонами, поверхность шлифуют до зеркального блеска не реже одного раза в год. Если при осмотре проработавшего какое-то время винта на его поверхности обнаруживают выбоины глубже одного миллиметра, их зашпаклевывают эпоксидными компаундами и вновь шлифуют до зеркального блеска. 36 Особая проблема — выбор металла для винта. Из-за сильной коррозии в морской воде обычные стали практически неприемлемы. Достаточно сказать, что на ледоколе «Мурманск» за два года эксплуатации каждая винтовая лопасть потеряла в весе 200 килограммов. Это — попасти из специальных легированных сталей! В последние годы все чаще корабельные винты делают из латуни или бронзы. Коррозионная стойкость латуни в сто раз больше, чем у обычной стали. Но в морской воде и латунь подвержена коррозии — из нее вымывается цинк. Участки с пониженным содержанием цинка покрываются трещинами, прочность лопастей падает. Небольшая трещина при каждом повороте винта то открывается, то закрывается, продукты коррозии шлифуют ее края, расширяют ее. И вот наступает момент, когда металл не выдерживает и разламывается... Латунь — металл не очень прочный. Дпя высокооборотных винтов чаще используют марганцовистую алюминиевую или никель- алюминиевую бронзу, прочность которой близка к прочности легированных сталей, а стойкость в морской воде в несколько раз выше, чем у латуни. Из таких бронз отливают винты весом больше 50 тонн для современных контейнеровозов и супертанкеров. Однако такие сплавы не выдерживают столкновения даже с легкими льдами. Поэтому для ледоколов приходится изготовлять винты из легированной нержавеющей стали, в которую входят и медь, и марганец, и никель, и титан и еще ряд добавок. Рассказ о современных материалах для корабельных винтов будет неполным, если не упомянуть о пластмассах. На судах уже устанавливают литые наилоновые винты. Но только на судах небольших. Даже окантованные стальными листами наилоновые лопасти не выдерживают гигантских механических нагрузок, которые несут винты крупных кораблей. Но ведь гребной винт существует полтораста лет, а первые опыты с пластмассовыми лопастями начались всего лишь лет десять назад... Р. КОРОТКИЙ, М. НЕЙДИНГ
Мутагенная грязь Если биосферу, огромную оболочку планеты, свести к объему чайной чашки, то живое вещество — совокупность всех организмов— будет лпавать <в этой чашке небольшим лепестком вроде почтовой марки. Совсем крохотную часть марки займут нуклеиновые кислоты — генофонд Земли, самые драгоценные химические соединения на планете. Масса факторов окружающей среды обрушивается на генофонд. И он отвечает перестройкой — мутациями. Мутации неизбежны и необходимы. Они дарят изменчивость, отбор, эволюцию видов. Есть нормальная частота мутаций. Иногда она увели- 37
чивается. Возникает лавина мутантов. Непригодные устраняет отбор. Биологический ■ид вписывается в новые условия или сходит со сцены. Мутации в природе — всегда игра вслепую, в чет-нечет, с жестким результатом. И пока мы не взяли эту игру в свои руки, крайне необходимо следить за ее интенсивностью. Обычно воздействие на генетический аппарат связывается с физическими агентами: радиация, ультрафиолет, рентгеновское излучение. Но недавно открыли химические соединения — супермутагены. Собственно говоря, вещества известные, поскольку многие из них порождены технологией в самых благих целях. А вот их действие... В тельцах насекомых более чем ста видов прошли мутации, насекомые приспособились к ядохимикатам, которые теперь неспособны избавить поля от этих шести- ногих вредителей. У людей, профессионально контактирующих с пестицидами, частота хромосомных нарушений на 6—8% выше, чем обычно. Вещества, при обычной проверке не вызывающие мутаций у микробов (например, диэтилнитроэамин), ведут себя как явные мутагены, если их ввести животным. Ароматические амины и попи- циклические углеводороды, побывав в печени человека, становятся высокоактивными мутагенами. Такой перечень можно продолжать долго. Супермутагены увеличивают частоту мутаций без серьезного снижения жизнеспособности клеток. Они не убивают сразу. Организм развивается и передает испорченную программу по наследству. Порча программы разная в зависимости от того, на какие клетки влияет вещество. Возникают то наследственные заболевания, то уродства, то раковые опухоли. Издавна заведено, что пищевые препараты и лекарства проверяют на безвредность. Но понятие безвредности меняется со временем. Когда-то требовалось одно: чтобы вещество не было токсичным. Потом — чтобы оно не вызывало роста опухолей. Сегодня набор тестов обогатился новым исследованием — на мутагенную активность. Опаснбсть касается не организма, а цепочки организмов — потомков. Уже с десяток лет в ходу японский пре- 38 парат AF-2 для консервирования пищевых продуктов, в частности соевого соуса. Замечательные противомикробные свойства способствовали его распространению. Оказалось — супермутаген. По той же статье обвиняются нитриты, используемые в колбасной промышленности. Гикантон — распространенное в тропических странах лекарство, помогающее при шистоэоматоэе. Тоже супермутаген... Полагают, что сейчас на любого человека обрушиваются десятки или сотни химических веществ в виде пищевых добавок, лекарств или загрязненного воздуха, а человеческая популяция в целом испытывает влияние десятков тысяч химических агентов. Только в США, и только в качестве ароматизирующих добавок к пище, в ходу более двух тысяч соединений. Список растет. Некоторые соединения мышьяка и хрома тоже обладают мутагенными свойствами. К этой же группе относят перхлораты, встречающиеся в суточных водах. Но кроме физических и химических, есть еще биологические факторы среды. Взять хотя бы вирусы: патогенные вирусы вызывают гибель клеток, а непатогенные — скрытые изменения, которые через ряд клеточных поколений приводят к поломке хромосом. Предполагают, будто частота наследственных поражений как-то связана с пандемиями гриппа. И наконец, думают, будто психические стрессы, столь модные в наши дни, способны влиять на частоту мутаций. То есть психический фактор тоже может быть мутагеном. В реальной жизни ни один из факторов внешней среды не действует изолированно. Их комплексное действие, с одной стороны, повышает чувствительность биологической системы к мутагенам, с другой — осложняет поиск вредного начала. Например, анализ зрелой пыльцы кедра показал увеличение аномалий на 1% в пыльцевых зернах деревьев, растущих в крупных промышленных центрах — Лос-Анджелесе, Флоренции,— по сравнению с кедрами, растущими в сельской местности Ливана. Вряд пи тут можно найти единственного виновника: над пыльцой поработал комплекс химических агентов, может быть и безвредных поодиночке.
Пример с кедром не случаен. Во-первых, генетический аппарат организма любого вида — от бактерии до человека — функционирует по единым законам: то, что случается с одним, может случиться и с другим. Во-вторых, речь не только о защите человека. Все живое следует охранять от нежелательных последствий генетического раз- балансирования потому, что возникновение неконтролируемых форм живого может губительно сказаться опять-таки на человеческой популяции. Полное исключение мутагенов из биосферы было бы неразумным, да и невозможным. Но знание мутагенной активности того или иного фактора или вещества — одна из первоочередных задач. Вот как, например, предлагают обследовать новые химикаты. Первая ступень. Простейшие микробные тест-системы выявляют, мутагенно ли данное вещество. Вторая ступень. Насколько мутагенен препарат для млекопитающих? Третья ступень. Каков уровень риска при употреблении этого вещества человеком? Если хромосомные нарушения заметны только у потомков, необходимы экспериментальные объекты с быстрой сменой поколений — бактерии, хлорелла, дрожжи, дрозофила, клетки млекопитающих. Уже составлен список химикатов, прошедших биологические испытания. В нем 200 000 веществ, зашифрованных кодом, позволяющим обработку информации на ЭВМ. У нас в стране работы по этой проблеме координирует научный совет АН СССР по теме «Биосфера». При Госкомитете по науке и технике действует комиссия по биологическим и генетическим эффектам окружающей среды. В соответствии с советско-американским соглашением о сотрудничестве в области охраны окружающей среды в 1974 году в Москве состоялся первый симпозиум по генетическому влиянию загрязнений на человека. Часть его материалов и использована в этой статье. Открывая симпозиум, академик Н. П. Дубинин сказал, что проблема глобальна и одинаково важна для людей всех стран и континентов. И не только для людей — для всей жизни на Земле. В. ФИЛИППОВ В зарубежных лабораториях Двое суток вместо двух лет Чтобы определить, не оказывают ли мутагенного или канцерогенного действия новые химические продукты, используются в основном эксперименты на животных: морских свинках, мышах, Крысах. Однако эти эксперименты, как правило, требуют слишком много времени для получения окончательных результатов: от нескольких месяцев до нескольких лет (в среднем 1,5—2 года), и к тому же они обходятся чрезвычайно дорого. Поэтому понятен тот интерес, который вызвал у гигиенистов «мутатест» — новый метод определения мутагенной активности химических веществ, разработанный исследователями из Беркли (Калифорния) под руководством профессора Б. Н. Эймса в сотрудничестве с Пастеровским институтом (Франция). По этому методу новые химические вещества испытывают не на высших животных, а на бактериях. Ведь ДНК, на которую действуют мутагены, и у тех, и у дру гих устроена одинаково. В то же время бактерии развиваются несравненно быстрее, чем морские свинки или мыши, и это позволяет получить результаты не за 1,5— 2 года, а за 1,5—2 суток. Новый тест проводится на бактериях сальмонеллах — Salmonella typhi murium. Но не на обычных, а на специально отобранных мутантах. Во-первых, для экспериментов отбираются такие штаммы, которые лишены репарационных ферментов, в обычных условиях «штопающих» поврежденную ДНК. Такие штаммы в 10—100 раз чувствительнее к мутагенным воздействиям. Во-вторых, из них, в свою очередь, отбираются бактерии, имеющие чрезвычайно тонкую оболочку: испытуемые химические вещества проходят сквозь нее за несколько минут вместо нескольких часов, как обычно. И наконец, используемые штаммы лишены способности синтезировать аминокислоту гистндин и поэтому не могут развиваться на питательной среде, где эта аминокислота отсутствует. Тест проводится так. В чашку Петри с питательной средой, не содержащей гис- тидина, помещают сальмонелл-мутантов, неспособных на такой среде давать колонии. Потом в среду добав- 39
ляют испытуемое вещество. Действие большинства мутагенов неспецифично — они способны вызывать одновременно различные мутадии. Если испытуемое вещество принадлежит к числу таких мутагенов, то среди вызванных им мутаций могут оказаться и мутации реверсивные, то есть возвращающие бактериям-мутантам их прежние наследственные свойства (в данном случае способность синтезировать гистидин). Другими словами, если часть бактерий после обработки испытуемым веществом все-таки начнет развиваться и образует колонию, несмотря на отсутствие гистидина, — это будет означать, что они подверглись мутации и что данное вещество является мутагеном. При этом результат становится известным уже после 1,5—2 суток инкубации. «Мутатест» позволяет к тому же определить и характер мутаций, которые вызывает испытуемое вещество: о Ф тои^ ф .рмация ИСКУССТВЕННЫЕ ГЕНЫ О ревертазе, или обратной транскриптазе, известно, что это фермент, который ведет синтез молекулы ДНК по матрице РНК (процесс, называемый обратной транскрипцией). Результат такого синтеза запечатлен на этой фотографии. В верхнем левом углу видна длинная тонкая нить. Это молекула мРНК, на которой, как на матрице, вела синтез ревертаза. Результатом синтеза стали двухцепочечные структуры ДНК, которые вы видите справа от матрицы и ниже ее. Это и есть искусственно например, происходит ли выпадение нуклеотидов ДНК или, наоборот, добавляются новые. Для этого достаточно езять в качестве тест-объекта не один, а несколько му- тантных штаммов бактерий, утративших способность к синтезу гистидина в результате разных мутаций, и посмотреть, какой из них в результате реверсии вновь обретет эту способность. По новому методу уже проведены испытания большого числа химических продуктов в США, Франции и Японии. Исключительно высокая мутагенная активность обнаружена у сигаретного дыма, а также у многих красителей для волос: из 169 таких красителей, выпускаемых различными фирмами США, мутагенами оказались 150! Правда, большинство их прочно фиксируется на волосах, и в организм сквозь кожу проникает всего лишь примерно 1% вредных веществ. Однако при длительном применении красителей создаваемые гены. Точнее было бы сказать, что это еще не полноценные гены, а только их структурная часть, в которой записана последовательность определенного белка. Остальные участки гена — регуляторные — ферментом не синтезируются. Так что если возникнет необходимость создать полноценный ген, то к уже полученным двухцепочечным структурам нужно будет еще пристраивать регуляторные участки (методика такой достройки в принципе уже разработана). Синтез генов — это не только упражнение для экспериментаторов, хотя техника такого синтеза стала доступной лишь в самое последнее время. Наработка искусственных генов необходима для исследований в генной и это чревато большой опасностью. Правительственные органы США уже рассматривают Еопрос об обязательном применении «мутатеста» в ходе испытаний всех без исключения химических продуктов широкого потребления. А Федерация американских обществ экспериментальной биологии (FASEB) присудила автору нового метода Эймсу свою только что учрежденную ежегодную премию за биологические исследования A5 000 долларов, из которых 10 000 предназначены для финансирования дальнейших исследований Эймса, а 5000 он может использовать по своему усмотрению). А. ГРИНБЕРГ По материалам журналов «La Recherche», (№ 61, октябрь 1975 г.) «Sciences et Avenir» (№344, ноябрь 1975 г.) «Science et Vie» (№ 698, ноябрь 1975 г.) инженерии. Синтезированный структурный ген можно, например, встроить в геном бактериальной клетки и попытаться заставить клетку • вырабатывать белок, который она раньше производить не могла. Предполагается, что регуляторный аппарат клетки сумеет управлять и введенным в нее новым геном. Синтез генов, фотография которых представлена на стр. 41, проведен кандидатами биологических наук А. Рындич и В. Кавсаном в лаборатории генной инженерии Института молекулярной биологии и генетики Снимок на электронном микроскопе сделан кандидатом биологических наук В. Маняковым. Увеличение — 500 000 раз. 40
41
Обзоры Когти и зубы микробов ПАТОГЕННОСТЬ БАКТЕРИИ С МОЛЕКУЛЯРНОЙ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ Доктор биологических наук Ю. В. ЕЗЕПЧУК 1. ЧЕЛОВЕК КАК ПИТАТЕЛЬНАЯ СРЕДА Обширен н разнообразен мир микробов. Пожалуй, есть только один признак, объединяющий всех без .исключения его представителей,— это их микроскопические размеры: от 0,01 до 15—20 микрометров. Все остальное у каждой группы микробов свое; и устройство, и образ жизии, и особенности биохимии. Один из самых распространенных классов микроорганизмов — микробы-сапрофиты. Большинство их питается готовыми органическими веществами, попадающими в воду и почву с остатками отмерших растений или животных. Микробы-сапрофиты в огромных количествах населяют нашу планету. В каждом грамме почвы содержится до 500 000 000 микробов, в миллилитре речной воды — до 5 000 000, в грамме донного ила рек и озер — до 500 000, н в основном это сапрофнты. Они живут везде, где только находят для себя подходящие условия, прежде всего пищу в виде готовых органических веществ. Но нет другой среды, которая была бы столь богата питательными органическими веществами, как внутренняя среда макроорганизмов — растений и особенно животных. В ходе эволюционного развития сапрофиты освоили и эту среду, приобрели способность проникать внутрь высших организмов н заселять их. Некоторые микробы при этом довольствуются тем, что просто потребляют достающиеся им в изобилии даровые питательные вещества. Такие безвредные сожители в больших количествах населяют организм каждого человека и животного — поверхность кожи, кишечник, другие полости тела, связанные с внешней средой. Это так называемая нормальная микрофлора человека и животных. Однако не все микроорганизмы столь безобидны. Некоторые из них вырабатывают вещества, ядовитые для организма-хозяина,— токсины. Другие выделяют биологически активные молекулы, которые действуют иначе, чем токсины, но тоже нарушают нормальную жизнедеятельность человека или животного. Все такие микробы, вызывающие развитие патологических явлений, то есть заболевания, называются патогенными; о них и пойдет речь в этой статье. 2. ОРГАНИЗМ ЗАЩИЩАЕТСЯ ОТ НАШЕСТВИЯ Для того чтобы вызвать болезнь, патогенные микробы должны сначала проникнуть внутрь организма — эта способность и отличает их от обычных сапрофитов. Не нужно думать, что это дается микробам так просто. Пока микробы приспосабливались к жизни внутри высших организмов, их потенциальные хозяева тоже не теряли времени даром и в ходе эволюции вырабатывали разнообразные защитные приспособления против микробов. Вся история взаимоотношений между микробами и организмами-хозяевами — это непрерывное соревнование, в котором хитростям и уловкам одной стороны другая противопоставляла свои контрмеры; его можно было бы сравнить с многолетним соревнованием между артиллеристами, которые изобретали все более разрушительные бронебойные снаряды, и металлургами, которые создавали все более мощную броню... В результате организм человека и животных располагает весьма совершенными оборонительными средствами, которые в большинстве случаев вполне эффективно за- 43
соон сн2он О г-О-ч А О. Н NHOCCH3 Захват фагоцитом фрагмента клетки (справа вверху|. Увеличение 18 000 раз щнщают его от болезнетворных микробов. Свидетельство этому — само наше с вами существование в окружении несметного множества патогенных бактерий, проникающих в наш организм с каждым вдохом, с каждым глотком воды и пищи... Первый барьер, который преграждает патогенным микробам путь в организм,— это его внешние покровы: кожа и слизистые оболочки. Кожа, если на ней нет царапин, порезов или других повреждений, вообще непроницаема для микроорганизмов: попав на омертвевшие роговые пластинки эпидермиса, микробы ничего не могут поделать и вскоре смываются с поверхности тела выделениями потовых и сальных желез или же удаляются вместе с отшелушившимися пластинками. Кожа обладает и бактерицидными свойствами: многие микробы погибают на ней уже через несколько минут. Слизистая оболочка, казалось бы. более уязвима для микробов, и в самом деле нередко служит воротами инфекции. Однако и она представляет для микробов труднопре- Н ГМНОССН3 Деполимеризация главной составной части соединительной ткани — гиалуроновой кислоты под действием бактериальной гиалуронидаэы. Ваарху — повторяющееся звено макромолекулы гиалуроновой кислоты (остаток N-aцилированной гиалобиуроновой кислоты), внизу — ненасыщенный дисахарид, образующийся в результате деполимеризации одолимую преграду. Основные вещества, из которых состоит слизистая,— это высокомолекулярные соединения — мукополисахари- ды и гликопротеины, огромные молекулы которых образуют сплошной слой — нечто вроде глухого забора, ограждающего внутреннее пространство организма. Кроме того, жидкости, выделяемые железами слизистой, губительны для многих микробов: они содержат фермент лизоцим, разрушающий их важные структурные элементы. Но все это — лишь внешняя линия обороны. Если микроорганизмам удается тем или иным способом ее прорвать, в дело вступают еще более мощные средства активной защиты — механизмы иммунитета. Микробы подвергаются нападению истребительных отрядов, роль которых выполняют специальные клетки — фагоциты. Они обладают способностью поглощать различные чужеродные для организма объекты, в том числе и микробы, и переваривать их с помощью сильнодействующих ферментов. Фагоцитам помогают и неклеточные, так 44
Расллааление ткани при гангрене. Среди омертвевших мышечных «оломон видно множество возбудителей гангрены (темные палочки) называемые гуморальные, факторы иммунитета, главным образом антитела — белки крови, способные взаимодействовать с чужеродными веществами и обезвреживать их. К чужеродным веществам относятся и вырабатываемые микробами биологически активные макромолекулы, в том числе токсины. Как правило, все эти-защитные системы действуют достаточно эффективно. И все же время от времени микробы ухитряются прорвать оборону и внедриться в организм. Как же им это удается? 3. СРЕДСТВО НАПАДЕНИЯ — ФЕРМЕНТЫ Животным-хищникам помогают справиться с жертвой мощные когти и зубы. Патогенные микроорганизмы ни когтей, ни зубов не имеют: все это заменяют им биологически активные молекулы. Когтями и зубами служат микробам ферменты, способные разрушать защитные барьеры организма, главным образом гиалуронидаза и нейраминидаза. Нейраминндаза — одно из главных средств нападения для тех микробов, которые проникают в организм через слизистые оболочки; к ним относится, например, дифтерийный микроб. Этот фермент отщепляет от сложных высокополимерных молекул, из которых построена слизистая, один из углеводов — N-ацетилнейраминовую кислоту. В результате в глухой броне, защищающей организм, появляются бреши, сквозь которые проникает микроб. Если нейраминидаза позволяет микробам преодолеть самую первую, внешнюю линию обороны организма, то другой фермент — гиалуронидаза помогает им распространяться дальше, проникать в глубоко лежащие ткани. Этот фермент вырабатывают, например, такие хорошо известные микробы, как стафилококки и стрептококки. Гиалуронидаза разрушает самую распространенную в организме ткань — соединительную, состоящую также из высокомолекулярных соединений, в составе которых преобладает гиалуроновая кислота. Деполимеризация соединительной ткани под действием фермента открывает широкие ворота для возбудителя инфекции. Иногда гиалуронидаза оказывается чуть ли не главным оружием микроба. Примером может служить возбудитель газовой гангрены, для которого входными воротами является не слизистая оболочка, а открытые раны. Под действием микробной гиалуро- нидазы соединительная ткань мышц распадается, мышечные волокна отделяются друг от друга и отмирают. В медицине этот процесс, характерный для гангрены, носит очень подходящее название — расплавление ткани. Гиалуронидаза может способствовать распространению в организме и тех микробов, которые сами этого фермента не вырабатывают. Например, если в легочную ткань вместе с гиалуронидазой ввести туберкулезные бактерии, не продуцирующие этого фермента, то вызываемые ими очаги поражения окажутся значительно обширнее, чем просто при заражении бактериями без гиалуронидазы. Ферменты, помогающие патогенным микробам разрушать слизистую оболочку и соединительную ткань, по-видимому, достались им в наследство от их эволюционных 45
предшественников — сапрофитных микробов. Надо думать, что свойство вырабатывать такие ферменты возникло и закрепилось у сапрофитных форм бактерии потому, что оно оказалось полезным при переработке остатков растении и животных. Позднее это свойство пригодилось микробам и для овладения новой средой обитания — макроорганизмом. Те формы микробов, которые обладали способностью вырабатывать депо- лимеризующие ферменты, видимо, и стали родоначальниками патогенных микробов. 4. МОЛЕКУЛЯРНАЯ БРОНЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ МАСКИРОВКА Проникновение внутрь организма еще не означает окончательной победы микроба. Ему еще нужно преодолеть вторую линию обороны — устоять перед атакой фагоцитов. На том месте, где микроб проник в организм, обычно появляется воспаление, сопровождаемое притоком большого числа клеток-фагоцитов, готовых пожрать вторгшегося противника. И вызвать развитие болезни смогут только те микробы, которые имеют приспособления, защищающие их от фагоцитоза. К сожалению для нас, многие возбудители заболеваний такими приспособлениями располагают... Одни микробы вырабатывают вещества, которые не позволяют фагоциту их поглотить. Другие хотя и захватываются фагоцитами, но не дают им себя переварить. Например, у многих бактерий кишечной группы внешняя оболочка построена из таких структур (по-видимому, состоящих из липо- полисахаридов), на которые не действуют даже всепожирающие протеолитические ферменты фагоцита. Захваченные фагоцитом, такие* бактерии не только не гибнут, но и продолжают вырабатывать токсины и даже размножаются. В результате встреча с фагоцитом кончается гибелью не микроба, а самого фагоцита. Важную роль в защите многих патогенных бактерий от фагоцитов играет покрывающий их слизистый слой — капсула. Такая капсула характерна, например, для микробов сибирской язвы. Есть некоторые его штаммы, которые лишены капсулы.— и они неспособны вызвать заболевание, потому что в организме человека или животного быстро перевариваются клетками фагоцитарной системы. А капсульная форма сибиреязвенного микроба для фагоцитов неуязвима. Капсула сибиреязвенного микроба может служить прекрасным примером того, как даже незначительное изменение в структуре макромолекул, входящих в состав микроорганизма, может привести к приобретению им новой функции, и в конечном счете к превращению непатогенного микроба в патогенный. Дело в том, что некоторые близко родственные сибиреязвенному микробу сапрофитные организмы — например, Bacillus subtilis или Bacillus mycoides — тоже синтезируют полипептиды, похожие на тот, из которого построена его капсула. Различие лишь в том, что эти полипептиды содержат одновременно два изомера одной из аминокислот — глутаминовой: ее D- и L- формы, в то время как в состав сибиреязвенного капсульного полипептида входит только D-изомер. Этот факт оказался решающим: благодаря ему сибиреязвенный микроб стал неуязвимым для фагоцитов. В природе распространены в основном пептиды и белки, построенные из L-амнно- кислот, и в соответствии с этим протеолитические ферменты фагоцитов способны разрушать именно такие белки. Поэтому фагоциты успешно борются с Bacillus subtilis и Bacillus mycoides, а на капсулу сибиреязвенного микроба их ферменты не действуют. Некоторые возбудители инфекционных заболеваний защищаются от фагоцитоза другим способом: они прибегают к молекулярной маскировке. Например, у одного из типов пневмококков, вызывающих у людей заболевание пневмонией, капсула содержит полисахарид, не отличающийся по своим химическим свойствам от одного из веществ крови человека. Клеткам микроба, покрытым такой капсулой, фагоцитоз не опасен: фагоциты, четко различающие свое и чужое, в этом случае не в состоянии обнаружить чужеродности. Фагоцитоз — сложное биологическое явление, в основе которого лежит целый комплекс взаимосвязанных процессов; к нарушению его нормального хода может привести блокирование любого из звеньев. Этим широко пользуются патогенные микробы. Например, важная роль в фагоцитозе принадлежит так называемому комплемен- 46
ту — веществу, содержащемуся в крови животных и человека. Одна из функций комплемента заключается в усилении противоми- кробного действия фагоцитов. И именно на блокирование этой функции направлено действие белка, вырабатываемого патогенными стафилококками, — так называемого протеина А. В силу особенностей своего химического строения он имеет высокое сродство к комплементу; соединяясь с комплементом, протеин А инактивирует его и этим ослабляет защитные действия фагоцитов. Во всех примерах, которые мы приводили выше, функцию защиты возбудителя от фагоцитоза выполняет какой-нибудь один вид макромолекул. Однако такой способ, видимо, не единственный. У некоторых патогенных бактерии эволюция этой функции шла по пути разграничения ее между несколькими видами молекул. Так, у возбудителя чумы в защите от фагоцитоза участвуют по меньшей мере три вещества — так называемые фракция F-1, антиген V и антиген W. Механизм действия каждой из этих субстанций еще мало изучен; известно лишь, что фракция F-1 нарушает ход начальных этапов фагоцитоза, а антигены V и W действуют на более поздних стадиях. Однако мы видим, что в любом случае приобретение бактериями новых функций связано с появлением у них способностей вырабатывать новые виды биологически активных макромолекул. «Новые молекулы — новые функции» — этот общий принцип находит себе подтверждение и в эволюции патогенных микроорганизмов. Это относится не только к тем свойствам микробов, о которых до сих пор шла речь,— не только к приспособлениям, позволяющим им проникать внутрь макроорганизма. С выработкой патогенными микробами специфических веществ связан и следующий этап инфекционного процесса — нарушения нормальных физиологических функций организма, которые мы называем болезнью. Но об этом — в следующий раз. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ И ЗДЕСЬ ВИНОВАТ ВИРУС? Рассеянный склероз — тяжелое заболевание, необратимо поражающее нервную систему. У больных понемногу разрушаются миелиновые оболочки нервных волокон мозга — эти оболочки выполняют роль своеобразной электрической изоляции, необходимой для нормальной работы нервов. Причина заболевания до сих пор еще не выяснена. Недавние исследования американских вирусологов позволяют высказать предположение, что и здесь не обошлось без вируса. В культуре клеток мышей, зараженной экстрактом из мозга больных, обнаружены вирусоподобные частицы. Правда, это еще не доказательство: нужно выделить этот вирус и показать, что он действительно вызывает заболевание. НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ слишком много ЗУБОВ Радикальное решение большинства стоматологических проблем предлагает лондонский стоматолог д-р Тейт. По его мнению, 32 зуба у современного человека — неоправданное излишество. Так много зубов нужно было нашим далеким предкам, чтобы совладать с жесткими корешками и сырым мясом. А теперь, когда пища стала значительно нежнее, человеку, возможно, хватит и 20— 24 зубов. Редкое их расположение во рту, считает Тейт, предупредит развитие кариеса и некоторых других заболеваний. А «прорежать» зубы лучше всего еще в детстве. Может быть, мы и согласились бы на эту малоприятную процедуру, если бы зиали наверняка, что поможет... £5«гй5> 47
Осторожно — менингит Недавно в одном из реферативных изданий мне встретилось изложение статьи из английского журнала «Medical News». Оно начиналось так: «Всемирная организация здравоохранения предупреждает о возможности новой вспышки менингокок- кового менингита. Это вызывает опасения, поскольку менингит появляется в странах, в которых он ранее не представлял серьезной проблемы». Далее следовал анализ опыта эпидемиологов Финляндии — страны, которая давно считалась «санитарно благополучной», но, увы, именно в ней медикам и пришлось столкнуться с серьезной эпидемией этой болезни. ...Помню, как двадцать два года назад, когда я был студентом-медиком, профессор, читавший курс инфекционных болезней, лукаво перед нами извинялся на лекции: — К сожалению, друзья мои, мы вряд ли сможем показать вам больных с типичной картиной инфекционного менингита. Такие пациенты редки. И хотя лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать, увы, придется вам запоминать симптоматику по вашим записям и по учебнику.— И добавил, довольно улыбаясь:— Ничего не поделаешь! Мы живем в эру сульфаниламидных препаратов и антибиотиков!.. Истинный врач, он был счастлив: его и наше ремесло получило на вооружение отличные «магические пули», безошибочно разящие всех этих менингококков, пневмококков, стафилококков, дизентерийных бактерий и возбудителей тифов. Кстати, не только литераторы, живописавшие очередные победы медицины, но и сами медики любили прибегать к сопоставлению конфликта «человек— микроб» с поединком, противоборством двух равноправных противников. Однако в этой метафоре нет биологического, ощущения ситуации. Если еще можно сказать, что человек «воюет» с бактериями, то уж кто-кто, а микробы с нами не воюют. Они просто живут, как могут, вернее, как велят законы эволюции — наследственности, изменчивости, естественного отбора. Они же не ищут человека как жертву, не строят козней, не изобретают орудий борьбы. Просто жизнедеятельность некоторых из них опасна для человеческого организма, если он не приспособлен или не в состоянии приспособиться к сосуществованию с теми или другими видами невольных «соседей». Могущество антибиотиков и сульфаниламидов оказалось далеко не столь беспредельным, как представлялось 20—30 лет назад,— именно потому, что применение «магических пуль» было вмешательством в эволюционный процесс. Ну а что такое для природы, для эволюции 20—30 лет? Мгновение! (Если не меньше.) Мгновение минуло, и оказалось, что основные законы нерушимы. Менингококки, пневмококки и прочие исчезнувшие было наши недруги мало-помалу вновь стали опасными. И лучше не говорить, что они приспособились, что обрели новые признаки — устойчивость к антибиотикам и сульфаниламидам. Нет. Просто среди мириадов микроорганизмов были мутанты, уже обладавшие этой устойчивостью. Они устояли. Выжили. И дали начало новым популяциям. Создавались новые препараты. И продолжался отбор на устойчивость — ведь мутации бесконечны. И новые, очень устойчивые штаммы (популяции) микробов вызвали теперь вспышки заболевания, которое казалось уже побежденным. Медицине приходится менять тактику. Вернее, больше внимания уделять самой старой тактике создания для человека приспособлений для жизни в мире, полном микроорганизмов. К тактике создания искусственного иммунитета, невосприимчивости к заболеванию, которая была рождена еще отцом бактериологии Луи Пастером задолго до того, как его последователь Пауль Эрлих высказал идею «магических пуль». Всемирная организация здравоохранения в том сообщении, с которого начата эта заметка, рекомендует при возникновении угрозы вспышки инфекционного менингита проводить массовую иммунизацию населения двумя вакцинами, которые, как установлено, в 90 % случаев защищают привитых людей. Так как вакцинировать все население трудно, ВОЗ предлагает в первую очередь делать прививки детям и солдатам, ибо при скученности в условиях школы или казармы опасность передачи инфекции более высока. Но, как показывает опыт финских медиков, накопившийся во время эпидемии менингита в 1973—1974 годах, достаточно иммунизировать хотя бы часть населения, и заболеваемость резко падает, ибо появление большого числа людей, устойчивых к болезни, прерывает пути передачи инфекции. Б. ВОЛОДИН 49
Размышления Зачем нужна история науки? Айзек АЗИМОВ «Я хотел стать химиком — так и вышло. Мечтал жениться на необыкновенной девушке— так и вышло. Хотел, чтобы у меня было двое детей — мальчик и девочка,— так и вышло. Попробовал сочинять повести и рвссквэы -г тоже вышло.'.. Наконец, решил, что вообще не буду ничем заниматься, кроме литературы. И твк оно и вышло». Эта микроввтобиогрвфия принадлежит Айзеку Азимову, вмериквнскому писвте- лю-фантасту и ввтору книг по истории естествознания. Мы предлагаем читателю предисловие к одной из таких книг — сборнику историко-нвучных эссе «Adding a Dimension» («Еще одно измерение»), вышед - шему в Англии в 1964 году. Как-то раз, это было много лет назад, я познакомился с одним довольно известным историком науки. Точнее, снизошел до знакомства с ним. С презрительным сожалением взирал я на человека, обреченного, по моим понятиям, прозябать на задворках науки. Его специальность представлялась мне чем-то вроде пожизненной ссылки в отдаленный и суровый край, где едва брезжит свет современной науки. Тогда как я, молодой преподаватель колледжа, уже грелся под прямыми лучами этого солнца. Что ж, всю жизнь я заблуждался. Но до такой степени — редко. Ведь это я, а не он, сидел на обочине науки. И он, а не я, шествовал по ее столбовому пути. Меня обманула иллюзия так называемой зоны роста — убеждение, будто все самое ценное в науке сосредоточено на ее переднем крае, а то, что осталось позади, отжило свой век. Но разве это так? Разве юная зелень, каждый год покрывающая дерево, — это и есть дерево? Сама по себе эта зелень — не более чем яркий и привлекающий взоры наряд. Ствол, ветви—вот что придает дереву подлинное величие, оправдывая существование листьев. Научные открытия, даже самые потрясающие, самые революционные, никогда не возникают на пустом месте. «Если я видеп дальше, — сказал Ньютон, — то потому, что стоял на плечах гигантов». Изучение прошлого не только не отрицает научного новаторства, но, напротив, позволяет по-на- 49
стоящему его оценить. Согласитесь, что постепенно раскрывающийся бутон, каким мы видим его благодаря растянутой во времени съемке, — зрелище куда более волнующее, чем фотография уже распустившегося цветка. Преувеличенный интерес к зоне роста грозит умертвить самое лучшее в науке, ее душу, потому что подлинный прогресс знания вовсе не ограничен этой зоной. Тому, кто не видит ничего, кроме ростовой зоны, наука начинает казаться откровением, которому не предшествовала никакая подготовительная работа. Это Афина, вышедшая из головы Зевса уже взрослой, в полном вооружении; едва успев сделать первый вдох, она потрясает воздух своим воинственным кличем. Кто осмелится что-нибудь добавить к такой науке? А что если какая-то часть этого блестящего сооружения окажется негодной? Превосходство последних достижений обманчиво, и, когда они рушатся, спрашиваешь себя, как можно было увлечься этой мишурой. Но добавьте еще одно измерение — пространственную глубину! Научитесь видеть за ореолом листвы ветки, те самые ветки, которые соединяют ее со стволом, уходящим в почву. И перед вами предстанет древо науки, вы увидите нечто вечно живое, в одно и то же время изменчивое и постоянное. А не просто растущий край, эфемерный покров листвы, обреченный на смерть, если вдруг ударят заморозки. Наука обретает реальный смысл, когда ее рассматривают не как отвлеченную данность, а как итог работы всех поколений — и нынешнего, и тех, кого уже нет. Никакое научное положение, ни одно наблюдение, ни одна идея не существуют сами по себе. Любая идея есть результат усилий, затраченных кем-то, и, пока вы не узнаете, кто был этот человек, в какой стране он трудился, что он считал истиной, а что заблуждением, пока вы не узнаете все это, вы не сможете по-настоящему понять тот или иной научный тезис или факт, ту или иную идею. Рассмотрим кое-что из того, чему учит история науки. Во-первых, если наука не откровение, а произведение человеческого ума, ее можно развивать и дальше. Если научный закон 50 не является вечной истиной, если он представляет собой лишь обобщение, пригодное, по мнению некоторых людей, для описания определенного класса наблюдений, то не исключено, что другие люди сочтут более приемлемым иное обобщение. Будучи ограниченной, а не абсолютной, научная истина заключает в себе возможности дальнейшего усовершенствования. До тех пор пока этого не поймут, всякое научное исследование будет лишено смысла. Во-вторых, история науки помогает усвоить некоторые немаловажные истины о природе ученого как определенного человеческого типа. Среди всех стереотипов, которыми молва награждает научных работников, один, без сомнения, причинил большой вред. На ученого можно навесить любой ярлык: «дьявольский», «аморальный», «бездушный», «сухарь», «эгоист», «не от мира сего» и даже еще хуже — ничего с ним от этого не случится. Но к несчастью, ему слишком часто приписывается такое качество, как непогрешимость, а вот это уже грозит исказить самым непоправимым образом облик науки. Как и все люди, ученые имеют великое и неоспоримое право иногда ошибаться, право в некоторых случаях совершать грубые промахи, наконец, право на грандиозные заблуждения. Что гораздо печальнее, они способны подчас с козлиным упрямством упорствовать в своих ощибках. И раз это так, значит сама наука может в том или другом отношении оказаться ложной. Лишь зарубив себе на носу, что никакая ученость не застрахована от ошибок, научный деятель обезопасит себя от разочарований. Когда какая-нибудь теория терпит провал, из этого не следует, что больше не во что верить, не на что надеяться, нечему бескорыстно радоваться. Для того, кто привык к крушению гипотез, кто научился находить им замену в виде новых, более убедительных обобщений, провалившаяся теория — не серый пепел дискредитированного настоящего, а предвестник нового и более оптимистичного будущего. И в-третьих, следя за эволюцией научных идей, мы сами приобщаемся к азарту и упоению великой битвы с непознанным.
Просчеты и промахи, мнимые откровения, игра в прятки с истиной, которую, оказывается, чуть не открыли еще сто лет назад, дутые авторитеты, развенчанные пророки, скрытые допущения и домыслы, преподносимые в качестве безупречных доказательств, — все это делает борьбу рискованной, исход—неопределенным. Зато насколько дороже становится для нас выигрыш, итог многотрудной истории науки, чем если бы мы просто пришли и сняли сливки ее сегодняшних достижений. Будем откровенны, кому из нас не приходила в голову трезвая мысль: а зачем все это нужно? Не лучше ли воспользовать- Гипотезы Как ускорить молекулу В. Д. СУДЕЙЧЕНКО Для изучения свойств элементарных частиц физики строили и строят различные ускорители — циклотроны, синхротроны, синхрофазотроны... Эти мастодонты из стали и бетона нужны для того, чтобы сообщить элементарным частицам энергию, достаточную для взаимодействия, так как их сближению мешают силы отталкивания. А химики? Химики до сих пор удовлетворяются главным образом скромными колбами, обогреваемыми газом или электричеством. НЕДОСТАТКИ ТЕПЛОВОГО КНУТА Взаимодействию молекул, как и элементарных частиц, мешают силы отталкивания: чтобы сблизить молекулы, им надо сообщить определенную избыточную энергию, называемую энергией активации. Правда, ся готовой истиной и не тратить время и силы на то, что уже сделано другими? Так-то оно так, но экономить время, затраченное другими, еще не значит выигрывать время для себя. Иначе какой смысл вставать спозаранку и сидеть целый день с удочкой на берегу, когда можно, не вылезая из постели, просто так снять трубку и заказать рыбу в магазине. Об этом я думал, когда писал свои этюды. И я льщу себя надеждой, что не так уж редко прошлое науки способно кое-чем обогащать ее настоящее. Перевод с английского Г. ШИНГАРЕВА на молекулярном уровне эта энергия сравнительно мала — она соизмерима с энергией теплового движения, и потому-то нагревание смеси исходных веществ способно вызвать между ними реакцию. Но так ли хорош тепловой кнут? Рассмотрим известную в органической химии реакцию нитрования. Пусть эту реакцию нужно провести с толуолом: СН3 п При взаимодействии толуола с азотной кислотой нитрогруппа N02 способна вступать в любое из трех положений, обозначенных буквами «о», «м» и «п» (орто-, мета-, пара-). Но эти положения неравноценны, причем мета-положение наиболее инертно. Если бы все реагирующие молекулы обладали одной и той же кинетической энергией, то можно было бы подобрать такую температуру, при которой реакция толуола с азог- 51
't I/ J 4 Электрический диполь, помещенный, в неоднородное мектрическое поле, выталниввется в сторону сгущения снловыж линий ной кислотой дает только один продукт. Но в действительности лишь часть молекул обладает кинетической энергией, соответствующей температуре реакционной смеси; остальные молекулы движутся либо медленнее, либо быстрее, так что в смеси при определенной температуре можно найти молекулы, обладающие любой кинетической энергией— теоретически от нуля и до бесконечности. В результате про- цес теряет строгую направленность, и поэтому среди продуктов реакции можно найти все три возможцъгл изомера;, в том числе и продукт замещения-в труднодоступное мета- положение. Этой причиной объясняется недостаточно высокая селективность практически всех известных химических реакций. Такое же ненаправленное действие оказывает и активация- реагирующих частиц другими 52 V Диамагнитная молекула, помещенная ■ неоднородное магнитное поле, выталкивается ■ сторону разрежения силоаыж линий физическими методами, например с помощью различных излучений. Проблему селективности частично решают разве что катализаторы, способные избирательно снижать энергию активации одних превращений, практически не влияя на другие. А нельзя ли решить проблему селективности иным путем, создавая условия, при которых реагирующие молекулы имели бы кинетическую энергию, строго соответствующую энергии активации того или иного процесса? ДИПОЛЬ И ПОЛЕ Придать молекулам строго определенную энергию можно лишь с помощью ускорителя, подобного ускорителю элементарных частиц*. Но * См. «Химия и жизнь», 1969, 7.
на пути создания такого ускорителя лежит серьезное препятствие: дело в том, что молекулы, как правило, электронейтральны и зачастую диамагнитны. И все же положение не безнадежно. Рассмотрим электрические свойства молекул. Хотя молекулы и электронентральны, их электроны часто оказываются неравномерно распределенными между атомами, в результате чего у таких частиц центры положительного и отрицательного зарядов не совпадают, находятся на некотором расстоянии друг от друга. Такая система зарядов называется электрическим диполем, причем молекулы, у которых собственный дипольный момент равен нулю, приобретают его, находясь во внешнем электрическом поле, нарушающем симметрию распределения зарядов. Если молекула находится в однородном электрическом поле, то куло- новские силы, действующие на противоположно заряженные полюса диполя, уравновешивают друг друга, и результирующая сила оказывается равной нулю. Иначе говоря, в однородном Электрическом поле центр тяжести молекулы не будет смещаться. Однако если электрическое поле неоднородно, то на диполь в целом будет действовать некомпенсированная кулоновская сила, в результате чего молекула начнет ускоренно двигаться в направлении сгущения силовых линий (рис. 1). Ускорение молекул с использованием неоднородного электрического поля — не единственный путь. Как уже говорилось, большинство молекул диагманитно, и не способно перемещаться в однородном магнитном поле. Но под действием внешнего магнитного поля такие молекулы приобретают наведенный магнитный момент, аналогичный наведенному электрическому дипольному моменту, и если внешнее поле неоднородно, то молекулы будут ускоренно двигаться в сторону разреже ния магнитных силовых линий (рис.2). Расчеты показывают, что для того, чтобы сообщить, например, молекулам азота кинетическую энергию порядка 0,2 эв, нужны магниты общей длиной 20 метров и массой около тонны. Это немало, но ничто в сравнении с размерами магнитов ускорителей элементарных частиц... Химические ускорители, если они будут созданы, позволят решать интереснейшие научные проблемы, так как, точно регулируя энергию реагирующих частиц, можно будет исследовать тонкие детали разнообразных химических и биохимических процессов. А если дать полную волю фантазии, то можно будет говорить о промышленном применении химических ускорителей, способных заменить химические катализаторы. Ведь любые существующие катализаторы далеки от идеала: они не обеспечивают абсолютной селективности процессов, часто весьма дороги и в то же время недолговечны, так как со временем теряют свои ценные свойства. Ускорители молекул— иными словами, физические катализаторы — всех этих недостатков лишены. Так что дело за немногим: давайте попробуем научиться ускорять молекулы. 53
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ I НЕЙТРАЛИЗУЮТ ОЗЕРО I и ртуть I Шведское международное I пресс-бюро сообщило о про- I екте восстановления экологи I ческого баланса в одном из I озер центральной Швеции I В это озеро площадью 410 га I в течение многих лет сбра- I сывали сернистый ангидрид, I который, естественно, пре I вращался в кислоту. «Кис- I лое» озеро нужно прежде I всего нейтрализовать — де- I шевле всего сделать это с I помощью извести. Однако, I как показали расчеты, пря- I мое добавление извести в во- I ду проблемы не решит: I большая часть нейтрализую- I щего вещества будет беспо- I лезно утрачена в результата I естественных процессов пе- I реноса. Тогда решено было I рассыпать по берегам тыся- I чи тонн извести, чтобы она I в течение длительного вре- I мени просачивалась в озеро I и постепенно нейтрализовала I кислоту. Кроме того, пола- I гают, что известкование во- I ды позволит в какой-то сте- I пени уменьшить содержание I ртути в озере. Пока же в I немногочисленных рыбах, I выловленных оттуда, содер- I жание этого тяжелого ток- I сичного металла явно выше I нормы. I ХИМИЧЕСКАЯ СТРИЖКА I Есть химическая завивка. I есть химическая укладка, I теперь появилась и химиче- I екая стрижка. Сразу же ого- I воримся, что последняя про- I цедура не имеет никакого I отношения к парикмахерско- I му искусству, это — новая I технология сельскохозяйст- I венного производства. I Французский научно-ис- I следовательский сельскохо- I зяйственный институт разра- I ботал оригинальный способ I снятия шерсти с овец и пу- I ховых кроликов. Овцам дают I определенную дозу пренара- I та циклофосфамида, кото- I рый не оказывает вредного | действия на организм живот- 54 НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ ного, и через неделю шерсть I безболезненно спадает. Еще I быстрее освобождаются от I пуха кролики — за 12 мннут, I а на стрнжку одного кро- I лика уходит более получаса. I Всем хороша химическая I стрижка. Но у нее есть один I недостаток: голых животных I приходится недели три вы- I держивать в тепле, пока не I подрастет новая шерсть. I ДВА НОВЫХ СВЕРХПРОВОДНИКА Сверхпроводимость наблюдалась пока главным образом в металлах н сплавах, причем при температурах, близких к абсолютному нулю. Продолжаются поиски неметаллических сверхпроводников, которые переходили бы в состояние сверхпроводимости при более высокой температуре, чем нынешние сверхпроводящие сплавы. Недавно американским физикам удалось перевести в состояние сверхпроводимости полинитрид серы. При обычных условиях этому веществу свойственно^ высокое электрическое сопротивление. Полинитрид серы приобрел сверхпроводимость при охлаждении до 0,25°К, так что этот сверхпроводник вряд лк станут применять на практике. А вот органическая соль тет- ратиофулвалена и тетрациа- нохинодиметана становится сверхпроводником при температуре 58°К, то есть при температуре жидкого водорода, а не жидкого гелия. Это уже практически интересно, хотя из органической соли вряд ли можно сделать обмотку соленоида. РАЗРУШЕНИЕ В ТЕМНОТЕ В наши дни от статиче- I ского электричества нигде не укрыться, даже в пустынном космосе. Космические аппараты электризуются точно так же, как крнмпленовые костюмы и |
НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ НОВОСТИ ОТОВСЮДУ наилоновые сорочки потому, что их поверхность покрывают антиэрозионными полимерными пленками. Статические заряды возникают из-за воздействия на корабль активных электронов, испускаемых Солнцем, а разряды разрушают покрытия. Недавно установлено, что такое разрушение происходит только в темноте. Если же космический аппарат освещен Солнцем, то действует естественный механизм рассеяния зарядов (фотоэмиссия) и разряды не разрушают покрытий. МЕД^ ИНДИКАТОР ЗАГРЯЗНЕНИИ Обыкновенный пчелиный мед может быть индикатором загрязнения окружающей среды. К такому выводу пришел одии из сотрудников Корнэллского университета, Д. Лиск. Ои взял пробы меда в тринадцати различных местностях штата Нью- Йорк — вблизи автострад, заводов и рудников. Контрольные пробы брались в сельской «глубинке». В первых же пробах из окрестностей промышленных предприятий обнаружили алюминий, барий, медь, никель, марганец, молибден и т. д. и т. п. Всего 47 металлов — почти половина таблицы Менделеева! В «сельских» пробах большинства этих элементов, естественно, не было. А ХВАТИТ ЛИ УРАНА? Будущее мировой энергетики обычно связывают с колоссальной энергией, заключенной в ядрах тяжелых элементов, прежде всего ураиа. Однако по мнению английского специалиста С. Бови, запасы урана на земном шаре могут оказаться истощенными раньше, чем будут исчерпаны месторождения нефти. К 2000 году мощность атомных электростанций мира должна стать примерно в 40 раз больше, чем ныне, и нм потребуется втрое больше ур>на, чем его содержится воЪсех уже открытых залежах. Ликвидировать эту диспропорцию можно будет лишь в том случае, если в ближайшие пять лет ежегодно открывать по 100 000 тоии пригодной для разработки урановой руды, в следующие пять лет — по 170 000 тонн, а с 1985 по 1990 г. — по 230000. Эти расчеты, по мнению Бови, ставят под сомнение английские планы развития атомной энергетики. КИРПИЧИ ИЗ ТОРФА Конечно, и торф — энергетическое сырье, но пока это сырье в избытке. Видимо, поэтому торфу подыскивают все новые и новые занятия. Недавно, например, разработана технология получения кирпича иа основе торфа. Готовят смесь из трех компонентов: измельченного торфа, связующего (обычно это цемент) и вещества, удаляющего свободную воду (известь, зола). Смесь прессуют, а затем сформованные бруски месяц сушат на воздухе. Получается кирпич как кирпич, хотя и необожженный. Конечно, тратить органические вещества торфа на кирпич стратегически не очень рационально, но в некоторых районах мира, например в Западной Сибири, где торфа очень много, а стройматериалов не хватает, торфяные кирпичи могли бы пригодиться. ПАЛКА О ДВУХ КОНЦАХ Переход на курение сигарет с фильтром привел в Англии к снижению смертности от рака легких и к ... увеличению смертности от болезней сердца. Сообщая об этом, журнал «New Scientist» A976, №984) указывает, что в дыме сигарет с фильтром содержится намного больше окиси углерода, чем у сигарет без фильтра. 55
ля . _ .битател" Лось — благодетель и мот «...Это был Наполеон. Он только что окончил свой туалет для верховой езды. Он был в синем мундире, раскрытом над белым жилетом, спускавшимся на круглый живот, в белых лосинах, обтягивающих жирные ляжки коротких ног, и в ботфортах». Чуть далее в «Войне и мире», откуда заимствована цитата, Толстой пишет, что, когда императорские ноги дрожали, Наполеон изрекал: «Дрожание моей левой икры есть великий признак». Сейчас трудно выяснить, успокаивали или усиливали дрожь тугие лосины. Но ведь нам это не важно; нам важен факт: в тщательно выделанной лосиной коже щеголяли не только драгуны или гусары, но и императоры. Лосины долго были в моде. Это и породило версию, будто лосей извели на армейское обмундирование и на ляжки светских щеголей. Но первоисточники говорят, что звезда лосиного процветания пошла на закат раньше — еще в средние века. Например, в России лосиные кожи для армейских камзолов, колетов, парадных и «вседневных» штанов начали заготавливать лишь в 1720 году. Военная коллегия, которой надо было снабдить такой амуницией 40 000 человек, вскоре подняла руки кверху: не удавалось заполучить больше 2500 лосиных шкур в год. И вот треть драгун была экипирована в костюмчики из козлиной кожи, а пехотные полки — в сукна. Выходит, что в те времена сохатые уже стали редкостью. Тут самое место привести мнение Е. Тимофеевой, автора монографии «Лось» (эко- •4| Сброшенный лосем рог. Фото Ю. Пукинского логив, распространение, хозяйственное ЗЯЭ чение). Она пишет, что традиционное представление о том, будто в прошлом всех зверей было много, отнюдь не всегда справедливо. Итак, в старину лосей было мало. Зато к концу прошлого века, когда фабрики и заводы стали пожирать тысячи гектаров леса, и на вырубках появилось изобилие лосиной пищи — молодой древесной поросли, поголовье сохатых начало расти,' как на дрожжах. Это не прошло незамеченным. Графы и бароны, «егеры» и лапотные крестьяне сделали все, чтобы как можно больше лосей испустило дух. Их снова стало очень мало, и в 1919 году был объявлен запрет на добычу лосей в Европейской части страны. Но лоси живут и в Сибири. Нрав у тамошних сохатых крутой, суровый. Недаром сибирские охотники, отправляясь за добычей, говаривали: «На медведя идешь — постель стели, на сохатого идешь — гроб теши». Сибирский лось, прижавшись задом к дереву, передними копытами лихо расправляется с волчьей стаей. Да что там волк — острое переднее копыто может уложить и медведя. Впрочем европейские лоси тоже не безобидны. Сейчас на Земле живет почти полтора миллиона лосей: 730 тысяч в нашей стране, полмиллиона в Канаде, есть лоси в Норвегии, Швеции и Финляндии. Изредка они попадаются в США, Северной Монголии и Северо-Восточном Китае. А вот Западная Европа лишилась своих лосей в XVIII веке. Недавно на побережье Ладожского озера нашли топор, сделанный из кости лося. Этому топору шесть тысяч лет. (Лосиные кости не желтеют от времени, и их можно обработать так же, как бивни слонов.) В Древнем Риме топоров и безделушек из лосей не делали — сохатых привозили для участия в торжественных шествиях и церемониях. В средние века с лосями не церемонились: уши и язык были наипервейшим лакомством. Но лось годился не только на обед: думали, будто куртка из его,кожи спасает от коварного удара кинжалом. Прочное черное копыто обладало еще большей силой — гарантировало от падучей болезни. Это лекарство в виде амулета носили на шее. А похожие на соху ветвистые рога $7
шли на черенки для самых удачливых ножей. -И наконец, последний штрих прошлого — шкуркой с лосиных колен обивали лыжи. Отдав дань истории, не пора ли заняться физиологией? ЛОСЬ —ЭТО ОЛЕНЬ НА ВЫСОКИХ НОГАХ У самого обыкновенного лося есть нечто схожее с экзотическими гигантами — с жирафами и слонами. Сходство вовсе не в том, что все они четырехногие и млекопитающие, сходство в любопытных частностях. Но чтобы покончить с ногами, заметим, что конечности сохатого длиннющие, почти жирафьи, хотя сам он размером с лошадь. А вот другая черта: лосиные зубы как две капли воды схожи с зубами жирафа — и те, и другие вылеплены эволюцией по форме древесных почек. Лось, конечно, не слон, но чрезвычайно подвижная сильная верхняя губа, -свисающая с рогатой морды, роднит лося со слоном, ибо хобот — это не что иное, как неимоверно разросшаяся верхняя губа. Но право, наш лось не может не быть яркой индивидуальностью. Взять хотя бы серьгу — кожный вырост, болтающийся на шее. Зачем понадобилось такое украшение, да и украшение ли это, — пока знает только матушка-природа. И другая особенность: волосы на брюхе сохатого обращены вперед, у прочего зверья такого не бывает. Особенности особенностями, однако лось — это всего лишь олень на высоких ногах (подсемейство лосей входит в под- отряд жвачных отряда парнокопытных, где собрались все олени и антилопы). Благо* даря перепонке между раздвоенными копытами сохатый не задумываясь бродит по топкому болоту. Он играючи переплывает реки. Ему ничего не стоит перемахнуть через двухметровый забор, пройти за день 30—40 километров. Но такой вояж он предпринимает из-под палки: ленив. Поспешает он медленно, в основном шагом. Бывает, что за сутки четырехногий Обломов не пройдет и километра. Весна — пора любви, синоним счастья. У лосей и тут оленьи порядки: любовь тревожит их душу с августа по октябрь. Самцы во время гона устраивают лютые 58 драки. По недомыслию они и в человеке видят соперника. Не стоит беспечно глазеть на разъяренного лесного великана. Запомните, удары копыт молниеносны. Если он прижал уши назад, уйдите: лось готов к нападению. Часто умиляются, увидев нескольких животных вместе, мол, дружное семейство. Увы, рогатого главы семьи тут нет: после гона папаша не заботится ни о матери, ни о детях. Его не волнует, появится ли в ласковый день следующей весны один или, что бывает нередко, два смешных неуклюжих лосенка. Они рождаются рыжими-прерыжими. Ноги, похожие на ходули, у них еще не одеты в элегантные белые чулки, как у родителей. Первую неделю малыши коротают под кустиком, а потом шагают за мамашей и начинают объедать листья осинок и берез. Вкусную траву длинноногие юные вегетарианцы достать не могут. Какая нелепость, ползать на коленках они учатся позже, чем ходить! Голенастых детей мамаши почти четыре месяца поят превосходным молоком, в котором в три раза больше жира и в пять раз больше белков, чем в коровьем. Выпивая ло литру-два в день такого концентрированного раствора, новорожденный десятикилограммовый малыш к осени тянет не меньше центнера. Но зимой наступает плохая жизнь, голодная и холодная. И рост приостанавливается. Лосята любят мать. Даже двухгодовалые лоботрясы порой не в силах расстаться с материнской юбкой и ходят, как привязанные. Впрочем, -они еще дети (детство и юность не очень-то короткие: полное физическое развитие кончается к пяти годам, а жизнь не очень-то длинная: двадцатилетний лось — глубокий старец). Сохатый живет, пока дышит. Но в отличие от нас зимой он дает отдохнуть ребрам — дышит 11 раз в минуту, всемеро реже, чем летом. Это мудро: меньше тепла теряется при дыхании. И все же в мороз лосю приходится лихо. Если тело охладится до 34°, он сам отогреться уже не сможет. Поэтому на леденящем ветру приходится ложиться в снег. Из сугроба торчат только огромные уши. Этими локаторами ощупывается местность: скрип снега под валенками лось
слышит за километр. А вот со зрением беда — стоящего человека не заметит и в пятидесяти метрах. Лежит лось в снегу, ушами ворочает, но с боку на бок не переваливается. Да это и не нужно, снег под ним нисколечко не тает. Таким прекрасным теплоизолятором шкура становится зимой, когда все потовые железы исчезают. И на бегу лось не взмокнет, и из снега выйдет сухим. Но всякая палка о двух концах. Зимой от перегрева избавиться легко: пропустить побольше холодного воздуха в легкие, высунуть язык на мороз или схватить снег горячим ртом. А как летом? Проще всего переодеться в летнее платье. ''Лоси так и поступают: после весенней линьки восстанавливаются потовые железы. Можно потеть себе на здоровье. Но потеют лоси плохо. В знойный день бежать галопом для них все равно что решиться на самоубийство: температура тела подскочит до сорока, и сохатого хватит тепловой удар. Виноват в этом плохо испаряющийся густой жиропот. Казалось бы, добавить в пот воды — и могучее животное перестанет изнывать от зноя. Эволюция рассудила иначе: от палящего солнца можно спрятаться в тени, а житейские дела можно приурочить к ночной прохладе. Важнее спастись от комаров и слепней, от которых в тени не отсидишься. Поэтому эволюция и поручила жиропоту оберегать лосей от кровопийц. Но природному репелленту далеко до знака качества: лоси проливают немало крови. Вот что по этому поводу писал профессор Б. П. Мантейфель: «Насекомые-кроаососы погибают от соприкосновения с жиропотом, так как при этом закупориваются их дыхательные поры. Уязвимыми местами у лосей остаются лишь запястные сочленения передних ног, коленки задних и уши. Ноги в этих местах часто разъедаются гнусом до кровавых язв. Чтобы спастись от укусов, лось вынужден подолгу стоять выше колен в воде и часто окунать в нее голову, хлопая длинными ушами». Хлопать ушами — тяжкая работа. Слепней и комаров иногда бывает столько, что оторвешь, хлопая, уши, изойдешь жиропотом, а толку никакого. И тогда — смерть. Летом 1971 года в Привасюганье за десять минут самым обычным сачком поймали 1603 слепня. Слепень готов высосать 300 мг крови, да потом красная ниточка долго тянется из раны: в слюне кровососов антикоагулянты. В то лето здесь двукрылые кровопийцы отняли жизнь у пятисот лосей. Вскрытие показало полное обескровливание животных. Не правда ли, страшно быть заживо обескровленным? Наверное, вместе с колоссальной потерей крови сохатые страдали от мощного вливания токсинов. Вспомните, сколько зудит бугорок от комариного укуса, и какой волдырь вспухает после трапезы слепня... Не знаю, много ли радости в лосиной жизни, но горя хватает. Вот очередная беда: сохатые часто .тонут во время ледостава, когда их увесистое тело проламывает хрупкий лед. Они кидаются на лед, ломают ребра, зубами вцепляются в ледяную кромку. Но все зря. Правда, бывают и сверхъестественные случаи. Вот один. Недавно в Подмосковье в полынью угодило несколько лосей. Матерые старые лоси, может, ненароком, а может, специально спинами зажали лосенка, как мы сжимаем пальцами скользкую вишневую косточку. И детеныш оказался на льду. Далее события разворачивались еще причудливее. Егерь В. Жирное заметил, что огромный самец настойчиво подталкивал подругу к самой кромке льда. Та минут двадцать безуспешно выбрасывала передние копыта на лед. Наконец, лосиха удачно оперлась задними ногами на спину великана и тоже выбралась на прочный лед. Случайность ипи самопожертвование? Но это, как говорят, цветочки, ягодки впереди. Только ягодки несладкие. Вот почитайте. «Лось, раненый в живот или зад, если его не беспокоить, большей частью уходит за версту, две, ложится и истекает кровью... Если пуля ударит сохатого в ногу, то идет много красной крови; если же пуля попадет в грудь и заденет внутренности — кровь идет из раны в незначительном количестве, запекшаяся и темного цвета...» Кровь, кровь и кровь. Веками, по всему следу лосиной жизни... Сейчас вычислено, что в богатых лосем Ленинградской и Псковской областях в одного добытого сохатого стреляют в среднем по семь раз. Известно и количество человеко-дней, за- 59
Траченных в Кировской области на убийство одного сохатого по лицензии: на жировке — 2,3, троплением — 7,0. Браконьеры человеко-дни не считают. Они готовы сожрать все, что угодно. Но и кровавым спортсменам не мешает знать, что мясо переутомленных, загнанных животных и подранков не такое, как у животного, добытого одним выстрелом. Лось в страхе мечется под дулами ружей, в его мышцах расходуется гликоген и накапливаются продукты обмена веществ. В результате даже парное мясо будет жестким и при варке даст мутный невкусный бульон. Такое мясо сине-фиолетовое, с резким запахом. Специалисты сетуют на низкую квалификацию охотников-любителей и малую убойную силу оружия. Но почему не предоставить охоту только профессионалам? Почему убийство считается спортом? ЛОСЮ ЯДЫ НИПОЧЕМ Если в лося стрелять летающим шприцем, начиненным дитилином, который через десять минут распадается под влиянием хо- ли-нэстераэы, то мясо лося можно жарить, Осина, обглоданная яоссн 60 парить. Если же в летающем шприце другой модный препарат для обездвижения животных — сернилан, то нельзя не только есть мясо, но и пробовать лосиное молоко. Препарат очень стоек. Значит, бродящий по лесу лось какое-то время ядовит. Вопреки такому простому житейскому рассуждению охотоведы утверждают, что на здоровье лося сернилан никак не влияет. Но давайте лучше поговорим не о ядах, изобретенных людьми, а о тех ядах, которые без вреда лось ест тысячелетиями. Любопытные сведения об этом приведены в научных публикациях Е. Тимофеевой. Лось уплетает самую горечь — растения с лактонами, алкалоидами, эфирными маслами. От этих веществ должна страдать нервная система, почки, сердце... Но сохатому все сходит с рук. Видно, в рубашке родился. В Якутии он преспокойно щиплет хвощи, в тщедушных стебельках которых порядочно ядовитого алкалоида зквизити- на и других малоприятных соединений. Едкий лютик и ядовитая для домашнего скота купальница тоже не причиняют ему вреда. Хвоя, скормленная коровам, вызовет поражение слизистых оболочек кишечника и почек. Лось же за зиму из хвои можжевельника и сосны получает уйму терпенов, муравьиной и уксусной кислоты. И ничего... Самое же невероятное, что на побережье Рыбинского водохранилища лоси закусывали листьями веха ядовитого, от которого погибали целые стада коров и овец. Кчк же объяснить сей феномен? Перво- наперво, будем справедливы. Лось не феномен, его родственники олени тут ему не уступят. Известно и другое: яды растений по-разному действуют на млекопитающих. Например, красавка сильнее всего влияет на человека, чуть слабее на собак, мало влияет на лошадей, почти совсем не действует на коз и абсолютно безразлична кролику. Но у нас речь не о кролике, а о лосе. Так вот, его желудок в два раза меньше, чем у коровы такого же веса. То есть пища у лося хуже переваривается, и, следовательно, он меньше впитывает яда. Кроме того, дубильные вещества — это нечто вроде противоядия против алкалоидов, которые они адсорбируют. Так что, скушав яд,
лось тут же принимает и противоядие. Яды нейтрализуются в животе и до крови не доходят. И еще одно соображение: то, что для коровы яд, для сохатого может быть наиполезнейшей вещью. Например, в зоопарках, где лосям не дают кору ивы, содержащую салицилаты, они заболевают ревматизмом. Лосиный остров, лосиный двор, лосиный дворец... Эти названия так примелькались, что для горожан утратили свой первоначальный смысл. Пышные слова означают всего-навсего укромное место в осиннике или зарослях ивы, где зимой держатся компании сохатых. Вероятно, эти укромные места точнее назвать лосиным кафе, а еще лучше — столовой. Бурый верх и светлые ноги отменно маскируют объемистые тела среди заснеженных кустов. В богатые снегом зимы, когда трудно ходить, лосям не до маскировки — столовые и спальни устраиваются в густых ельниках. Тут и сугробы на 30 сантиметров ниже (снежинки осели на еловых лапах) и от мороза легче укрыться: меньше дует. Как только рассветает, лоси принимаются набивать свою утробу. Этим важным делом они заняты обычно до 11 часов дня, В голодную пору лось принимается и за малопитательные побеги березы а потом необеденный перерыв и опять кормежка, пока не кончится куцый зимний день. С нашей точки зрения, лось набивает живот опилками: пережевывает сучья толщиной с палец, веточки, кору... Правда, кора лосю не всегда по зубам: если холоднее минус четырех, зубы скользят по заледеневшей одежде дерева, как по стеклу. Питательность обожаемой лосями осиновой коры к зиме возрастает. В ней становится в три раза больше белков и в полтора раза больше жира, чем летом. Но не единой осиной жив лось: во второй половине зимы он хрустит менее питательными ветками березы, ивы, сосны. Из этой троицы особняком стоит сосна. Вероятно, лось ее потребляет потому, что в сосновой хвое много фосфора, которого чрезвычайно мало в других зимних блюдах. Так или иначе, но во второй половине зимы питательность рациона сокращается вдвое. Там, где лосей много, они начинают глодать даже смолистые стволы ели, жевать ее иголки. У стоповой четкие вертикальные границы: не откусишь ветку выше 2,5 метров над землей и ниже метра от почвы кусать неудобно — мешают длинные ноги. Поэтому, встретив в гуще леса аккуратно подстриженные кустики, не удивляйтесь, их подстригли лоси. 6i
Недавние наблюдения выявили удивительный факт. Если столуется компания больше чем из трех лосей, животные топчутся на месте — проходят за день не более двухсот метров. Лоси-одиночки и группы из трех животных в том же лесу в тот же день в десять раз подвижнее, хотя корма им достается больше. Парадокс. Аппетит у четвероногих гаргантюа славный — за год каждый переваривает по семь тонн даров леса: 4 тонны древесных побегов, 1,5 тонны листвы, 700 килограммов коры, остальное — трава, кустарники, грибы... И вот что удивительно—зимой аппетит втрое хуже, чем летом: в январский морозный день средний лось съедает лишь 13 килограммов древесных побегов. Число 13 издавна считают несчастливым. В нашем случае это несчастье для леса:.килограммы складываются из 1750 древесных побегов. Вдумайтесь — 1750 покалеченных ветвей или верхушек молоденьких деревьев в день! Причем лосихи разбойничают сильнее: их суточная норма 2000, а у быков— 1500 побегов в день. Но хватит сожалений, давайте отвлечемся. Осень—пора грибов. И лоси это учитывают. С их точки зрения, подосиновик всем грибам гриб, подберезовик — серебряный медалист, а белый, хотя и в числе призеров, но только на третьем месте. Вообще- то грибы не еда, а приправа к меню. Это вообще, а вот частности: в Тамбовской области проживал лось, который прямо-таки охотился за рыжиками, а ручная лосиха в Печеро-Илычском заповеднике как-то за сутки съела 200 грибов. Зато летом еды невпроворот. И лось гурманствует. Тут лист березы ущипнет, там черемуху проглотит, а потом идет слизнуть сладенького: на солнечных вырубках и лужайках в траве образуется больше Сахаров, чем в тени. Более всего лоси уважают иван-чай. Он у них вроде черной икры, только платить деньги не надо — протянул морду и ешь до отвала. Черная икра может испортиться, и тогда питаться ею небезопасно. С иван-чаем сложнее: лоси почему- то не трогают некоторые растения, брезгуют. Такое сиротливое растение целое стадо обойдет стороной. В чем тут дело? Что нехорошего в хорошем с виду цветке? Загадка. 62 сколько лосей МЬЖЕТ ВЫТЕРПЕТЬ ЛЕС? Знающие люди полагают, что лоси не от хорошей жизни принялись превращать елки в палки. Сохатых стало очень много. Они голодают и болеют. У них все чаще недоразвиваются рога, самки ходят яловыми, не приносят детенышей. В шестидесятых годах среди лосей в Московской, Владимирской и Рязанской областях бушевала эпизоотия сибирской язвы. В последние годы их косили вспышки ящура. Лоси ищут место под солнцем, расползаются по карте, как масляное пятно на воде. Они добрались почти до побережий Черного и Азовского морей. Настойчиво прокладывают дорогу на Кавказ и в Западную Европу: в 1958 году первых трех лосей видели в Чехословакии, а вскоре сохатые дошли до ФРГ. Наступление идет по всему фронту, в том числе и на Север: нескольких сохатых судьба заставила зимовать в открытой тундре, среди чахлых зарослей ивняка. В поисках кормовых участков животные приходят в города, селятся рядом с шоссе. Один рогач приплыл в Кронштадт. Не найдя для себя тут сносных условий, отбыл обратно на континент. Появление лосей на окраинах Москвы стало заурядным явлением. Самые отважные пробирались чуть ли не в центр гигантского города. Например, лосей вывозили с Таганской площади. (Кстати, москвичам небесполезно записать телефон организации, занимающейся отловом диких животных, попавших на улицы города: 290-22-10). Чаще всего лоси наносят визиты горожанам весной, когда самки отгоняют от себя прошлогодних телят и те ищут незанятые кормовые участки. Выходит, что к людям тянутся четвероногие сироты. А ведь лось не любит шума городского, по натуре он существо необщительное. И если он скрепя сердце живет возле поселка, то уйдет куда глаза глядят, когда рядом привяжут козу. С козой дела иметь не хочет, человек же часто не помеха. «Известия» как-то писали, что погожим днем в Ворошиловградской области в сад явилась лосиха с лосенком. Не обращая внимания на работающих лю-
Верховой лось, выращенный ■ Печеро-Илычском заповеднике дей, она стала срывать яблоки и бросать их своему чаду. Тракторист, заметив, что вместе с яблоками на землю летят и ветки, вознамерился было прервать угощение. Но лосиха напала на обидчика, и тот еле успел спрятаться в кабине трактора. Люди радуются, что в подмосковных лесах иногда бродит по сорок лосей на тысячу гектаров. Это ли не успех дела охраны природы! Конечно, интересно гулять рядом с лосем. Но стоит ли закрывать глаза на искареженные вершины молодых сосенок и обглоданные, засыхающие ели? В лесхозе «Русский лес» возле Окского заповедника зимой собирается уже не по сорок, а по шестьдесят лосей на тысячу гектаров. Здесь из года в год сохатые начисто съедают лесопосадки. Еще большие потери понесли Саратовская и Тульская области. Убытки, причиненные безобидными с виду лосями, знаменитым тульским лесам перевалили за три Миллиона рублей. Проматывают они наше богатство — иначе и не скажешь. Сколько же лосей может вытерпеть лес? В книге 51. С. Русанова «Охота и-охрана фауны» есть такие цифры: один-единственный лось, пасущийся на десяти гектарах, губит 10% молодых деревьев и 70% серьезно повреждает. Выходит, что лось не трогает 20 деревьев из ста. Другие подсчеты говорят, что картина не такая уж мрачная, будто в Европейской части страны можно позволить жить десяти лосям на тысяче гектаров. Третьи, столь же обоснованные подсчеты свидетельствуют, что в средней полосе нашей страны для процветания леса не должно быть больше одного лося на 30 .гектаров. Может принять самую осторожную цифру? Правильно же советуют, обжегшись на молоке, дуть на воду. Давайте эти рассуждения подытожим словами заместителя начальника Глав природы МСХ СССР И. Максимова: «В 1974 году в целом по стране было отстреляно 42,9 тысячи лосей... только 7,3% от общей численности этих животных... Это привело к значительному ущербу, причиняемому лосями лесному хозяйству». Впрочем, голод и болезни уже начали делать свое черное дело среди сохатых... ЛОСЬ—СКОТИНА ДОМАШНЯЯ Новорожденного лосенка приручить проще простого, он не боится человека. Потеряв убегающую от загонщиков мать, сам ковыляет к людям. Такие трехдневные малыши потихоньку с передышками добирались до* лосефермы, организованной в Печеро- Илычском заповеднике. Энтузиаст приручения сохатых Е. П. Кнорре писал: «Здесь после отдыха им давали парное или подогретое коровье молоко из бутылки с соской, они с жадностью начинали пить. После первой пойки лосята окончательно воспринимали кормящего их человека как свою мать и привязывались к нему. С возрастом эта привязанность не ослабевала, а, наоборот, усиливалась и служила одним из главных стимулов удержания выросших прирученных лосей в районе лосефермы при вольном выпасе в тайге». 63
Все приручение — разок покормить. Знаете ли вы другого столь же привязчивого зверя? Разве лишь собака... Увы, лось все же не собака и в недельном возрасте его приходится кормить насильно. При приручении двухнедельного малыша хлопот не оберешься. Одомашнивание же годовалых и пожилых лосей большей частью невозможно: при отлове они часто гибнут от разрыва сердечных клапанов на почве нервного шока. Иногда лоси желают быть прирученными наполовину: к одомашненным представительницам прекрасного пола присоседи- ваются дикие ухажеры и прогнать их с территории лосефермы не так-то просто. Дикарей привлекает и дармовой паек: аппетитные осиновые и березовые веники и в. особенности картошка. Стадо домашних лосей увеличивали так. Лосиху, родившую малыша, десять дней не пускали в лес, так сказать, сажали под домашний арест. Никакого мелкого хулиганства она, конечно, не совершала. Просто за этот срок лосенок навсегда привяжется к людям. Потом мама и дитя вели вольный образ жизни — разгуливали по тайге, как их сердцу угодно. Осенью, когда становилось голодновато, лосихи сами вели отпрысков на ферму. В заповеднике занялись разведением мясной и молочной таежной скотины. К дойке лосихи привыкали легко. Сначала их приучали к простому прикосновению рук. Потом гладили вымя, а кончалось это тем, что длинноногие коровы сами приходили из тайги в часы дойки. Чтобы лосята в момент изъятия молока не «путались под ногами, их сразу же обрекали на кормление из соски. С рабочими лосями хлопот больше. Когда их приучали к поводу, они так нервничали, что температура тела подпрыгивала с 38,5 до 40,7°. Этакое ученье и до смерти доводило. Пришлось для работы отбирать лосей-меланхоликов. И вот результат. Лучшие рабочие лоси Буян и Урал не боялись ни рева самолетов, ни чихания машин. К сожалению, привычка вещь опасная: часто рабочие лоси принимали волков за собак и за эту ошибку расплачивались головой. Но все-таки волки съели не всех работяг. Ныне можно прокатиться на лосе верхом или сесть в сани, запряженные рогатой тягловой силой. Сила исполинская — по бездорожью, по захламленной и заболоченной тайге лось несет 120 килограммов груза. Но тут на, казалось бы, безоблачном небе, появляется туча: летом лоси могут работать только -по ночам. Вспомните, они плохо потеют, и бывало, что умирали на работе от избытка тепла. Зато зимой лоси готовы служить человеку круглосуточно. И хотя морозов в средней полосе нашей страны достаточно, слово за селекционерами— людям пригодится хорошо потеющий лось. С. СТАРИКОВИЧ УВАЖАЕМЫЕ ЧИТАТЕЛИ, практика показывает, что единственно верный способ получать «Химию и жизнь» без хлопот каждый месяц — подписаться сразу на год. Кстати, подписка на 1977 г. идет уже полным ходом... Индекс «Химии и жизни» по каталогу «Союзпечати» — 71050. 64
!I0o j: Никуда не годная бактерия Получен- мутантна) ^аз видность кншечной h по Е. coli, которая может ж только в искусственных, с циально созданных дли i условиях. Генная инженерия, и в частности получение рекомбинант- ных ДНК, — необыкновенно заманчивая и в то же время связанная с большим риском область исследований. С одной стороны, управляемая рекомбинация ДНК, то есть введение в наследственное вещество организма новых, не свойственных ему генов, позволяет «творить» живые существа с заданными свойствами. Но есть и другая сторона дела. Объединение чужеродных генов может привести и к весьма опасным последствиям (см. «Химию и жизнь», 1975, N91). Например, таким путем можно сконструировать новые разновидности болезнетворных микробов. Возможность таких непредвиденных последствий вызывает беспокойство ученых. Этой проблеме была посвящена специальная международная конференция, проходившая в начале прошлого года в Асиломаре (США); в ней участвовала и группа советских ученых (о работе конференции рассказывалось в «Химии и жизни», 1975, № 7). На конференции была выработана система мер предосторожности, которые должны принимать все исследователи, работающие с рекомбинантными ДНК. Одно из важнейших предложений заключалось в том, чтобы проводить все такие эксперименты не на обычных штаммах бактерий, а на мутантах, не способных к развитию вне пробирки. Целый год понадобился известному американскому генетику Р. Кертиссу из университета штата Алабама (США), чтобы получить такой мутант («New Scientist», т. 69, № 988). Зато выведенный им штамм получился настолько нежизнеспособным в любых мыслимых естественных условиях, что с ним можно спокойно экспериментировать, не боясь, что он вырвется на свободу и натворит.бед. Объектом манипуляций Кертисса было любимое «подопытное животное» молекулярных биологов — кишечная палочка Е. coli. Две мутации в ее ДНК позволили получить новый штамм, у которого нарушен синтез важной составной части внешней оболочки бактерии — диаминопимели- новой кислоты, без которой растущая клетка бактерии просто лопается. Правда, одного этого оказалось недостаточно. Дефектная бактерия проявила изрядную предприимчивость и ухитрилась найти замену недостающей аминокислоте — вместо нее она стала вырабатывать холановую кислоту, которая до некоторой степени укрепила ее оболочку. Пришлось прибегнуть к новой мутации, чтобы лишить бактерию и этой возможности. И наконец, еще одна мутация потребовалась, чтобы сделать бактерию неспособной передавать свои гены другим таким же бактериям путем конъюгации. Теперь цель достигнута — получена никуда не годная бактерия, которую с нетерпением ждут исследователи... А. ДМИТРИЕВ 3 «Химия и жизнь» Ю 65
Фотоинформация Что колесный транспорт, что воздушный загрязняют среду не только выхлопными газами, но еще и шумом. На верхнем фото слева — специальная стенка, ограждающая на одном из участков территорию международного аэропорта во Франкфурте-на-Майне. Стенка высотой с четырехэтажный дом A5 метров), проектная длина ее около четырех километров. Конструкция хорошо видна на фото, а основное назначение, — защита близлежащего городка Кельтерсбах от шума, учиняемого рулящими грузовыми самолетами. На следующем фото (из журнала «Урания», ГДР) — изобретение, представленное на «конкурс идей», который устраивает раз в год японская автомобильная и мотоциклетная фирма «Хонда». Экипаж одноместный; ветряной движитель, похожий на анемометр, сообщает ему при постоянно дующем ветре скромную скорость до 20 км/час. В отличие от парусных буеров тележка может ехать независимо от того, в какую сторону дует ветер, лишь бы он был. И ни выхлопных газов, ни шума... И еще одна фотография, имеющая отношение к проблемам транспорта. Это не мечта сумасшедшего автолюбителя, а специально оборудованная машина, на которой в одном из филиалов фирмы «Дженерал моторе» испытываются разные конструкции автомобильных фар. Фото из журнала «Lighting Design and Application» A975, № 10) £9 Ш з* 67
от сосны ДО КРАСНОГО ДЕРЕВА Запорожский завод искусственных кож начал производство клеенки, имитирующей поверхность древесины разных пород — от сосны до красного дерева. У нового облицовочного материала поверхность может быть и глянцевой, и матовой. Его используют для отделки мебели, облицовки ванных комнат, душевых, коридоров, для обивки дверей. Благодаря стойкому окрашиванию поливинилхлоридного пластиката и усиленной светостабилиэации полимера, материал долгое время сохраняет хороший внешний вид. Оригинальные рисунки печатных валов и широкая цветовая гамма полимерного покрытия позволяют получать самые разнообразные рисунки на поверхности клеенки. Дополнительная термообработка и тиснение после печати повысили стойкость материала к сухому и мокрому трению. Благодаря тщательному удалению следов растворителей улучшились гигиенические свойства клеенки. Клеенка легко моется. Ее можно приклеить практически к любой поверхности клеями «Виникс», «К-70», «МЦ», а также столярным, силикатным и другими клеями. Новый материал можно приобрести через торговые базы «Укроптгалантерея», «Укроптторггалантерея» и «Кооппосылторг Центросоюза». I <••*- »«*v - ^ .^*-~ -r —>► ^-..«..4.— ...,... .♦ . • *•• • '♦••;-.♦. ..*. ;,». ♦!'•».-< «•» f*{* : -«««•» . t . .U; .ltii*L^ f.*»i 68
69
Из дальних поездок Что видно за лесом гевей? А. П. ТРОИЦКИЙ Куала-Лумпур — столица Малайзии. Четыреста километров от экватора. Город, к которому со всех сторон подступают по склонам пологих холмов зеленые, насыщенные влагой (в год 5000 мм осадков — три человеческих роста) тропические леса. Здесь нет времен года. Тротуары, стены, земля, стволы деревьев — все нагрето до тридцати градусов. Тень не спасает, как не спасает и ночь: ниже тридцати градусов температура не падает. Куала-Лумпур, где есть просторный перекресток улиц, укрытый кроной одного дерева, а под ним, под деревом, четыре китайских ресторана, Куала-Лумпур — столица, центр промышленности натурального каучука. Тесня тропический лес, в котором, как в коллекции, хранится, по некоторым оценкам, 70% генетического фонда земных растений, на плодородных латеритовых почвах прямо к пригородам подступают леса, состоящие из деревьев Hevea brasiliensis. Это растение с кровавой историей, полной драм, преступлений, сказочных обогащений, внезапных разорений — сегодня единственный в мире в массовых масштабах культивируемый каучуконос. В этом году состоится своеобразный юбилей. Ровно век назад первые два десятка гевей были привезены в Сингапурский ботанический сад из тропических лесов долины Амазонки. С этого началось развитие плантационного метода разведения каучуконоса. Сейчас в Юго-Восточной Азии растет более двух миллиардов деревьев, дающих 3,5 мил- 70 лиона тонн каучука в год. От них в полной мере зависит жизнь более пяти миллионов рабочих плантаций и еще 15—20 миллионов членов их семей. Плантации и леса гевеи — довольно мрачное место. Серые, невысокие, похожие на осины стволы, ветвистые, плотно сходящиеся вверху кроны. Серо-зеленый полумрак подлеска, где мало живого — есть нечего. Выращен этот унылый каучуковый осинник на месте леса, полного жизни, цветов, обезьян и птиц, разноцветьем своим напоминающих веселый птичий рынок в наших краях. Однако невзрачные плантации кормят шумный, беспорядочный Куала-Лумпур, где смешаны старые китайские кварталы, районы фешенебельных вилл, церкви и мечети, старые лачуги и бетонно-стеклянные отели с кондиционированной прохладой. В 1931 году появился первый, еще неполноценный заменитель натурального каучука — советский синтетический натрий-бутадиеновый каучук. На повестку дня встал животрепещущий для двадцати миллионов жителей Юго-Восточной Азии вопрос — «кто — кого», какому каучуку принадлежит будущее — синтетическому или натуральному? Теме «кто — кого» посвящено бесчисленное множество статей, речей и экономических прогнозов. Одни обрекали на гибель леса гевеи, другие, напротив, предрекали закрытие вредящих окружающей среде, пожирающих скудные энергетические ресурсы планеты химических заводов, которые производят синтетический каучук — жалкую карикатуру на стройные молекулы натурального полиизопрена. Автор этой статьи за сорок лет работы в промышленности каучука также согрешил не одной статьей, не одним выступлением и прогнозом. А сам ни разу не видел живой гевеи, не встретил даже человека, вырастившего каучуконос и получившего от него каучук. В прошлом году довелось наконец встретиться с «конкурентом» лицом к лицу. В результате — неожиданный вывод: мы, оказцвается, вовсе не конкуренты. Не заводы СК угрожают плантациям, а демографический взрыв на Дальнем Востоке и желание молодых независимых стран избавиться от многолетней угрозы голода. И с другой стороны, людям, которые снн-
тезируют каучук, никак нельзя приписывать недоброе намерение задушить промышленность НК, оставить без средств к существованию миллионы человек, занятых на плантациях. Напротив, они решают в высшей степени гуманную задачу—-увеличить продовольственные ресурсы планеты, освободив плодородные земли под пищевые культуры. В конце шестидесятых годов „ каучуковая промышленность вступила в принципиально новую фазу. Ранее НК и СК сосуществовали, занимая каждый свое место в ассортименте изделий из каучука, имея разные области применения, которые разве что немного перекрывались в пограничных областях. НК был единственным типом каучука, дающим высокоэластичные резины с малыми потерями на гистерезис и потому незаменимым для каркаса шин, для тонких, эластичных резиновых изделий. В 1965 году с пуском первых промышленных предприятий в СССР и быстрым развитием промышленного производства изопренового каучука во всем мире в область, где безраздельно царствовал НК, начинает вторгаться синтетика. Оказалось, что в большинстве изделий, где требовалась высокая эластичность, НК без ущерба для качества изделия, без изменения традиционной технологии уже мог быть заменен. Лишь несколько иные упругость и эластичность невулканизованной резины да некоторые трудности сборки крупных деталей по привычной технологии из-за повышенной деформируемости заготовок — лишь две эти причины вызывали пока необходимость применять НК в большом ассортименте изделий. Но в 197.4—1975 годах в СССР был сделан практически последний шаг, полностью уравнявший в правах СК и НК. Современная технология позволяет получать изопре- новый каучук СКИ, обладающий достаточной клейкостью и меньшей деформируемостью заготовок, в общем, всем комплексом свойств НК. Сегодня производство натурального каучука вполне экономично, себестоимость продукта дает возможность получать известный доход даже при сравнительно низкой продажной цеие. Более того, цена НК на международном рынке даже ниже себестоимости полиизопрена, производство которого порою не окупает затрат, особенно в условиях энергетического кризиса и высоких цен на топливо. Поэтому не удивительно, что выпуск по- лиизопрена во всем мнре ограничивается очень небольшими масштабами — не более 4% объема производства НК- При этом стараются использовать дешевое и легкодоступное сырье — побочные продукты переработки нефтяных фракций. Причины сложившейся экономической ситуации, которая явно не в пользу СКИ, предельно ясны. Хотя трудовые затраты на закладку плантаций гевей и их последующую эксплуатацию в десятки раз выше, чем для СКИ, низкий уровень оплаты труда в развивающихся странах до сих пор полностью компенсировал повышенные затраты труда. В последнее десятилетие уровень жизни (и соответственно реальная зарплата) в развивающихся странах повысился, однако это не привело к заметному повышению себестоимости натурального каучука. Усилия правительств основных стран — производителей НК (Малайзии, Шри Ланка), направленные на улучшение крайне отсталой агротехники каучуконосов, дали возможность в 2—3 раза увеличить продуктивность плантаций и производительность труда. Большая доля заслуг здесь принадлежит Национальному институту каучука Малайзии (Куала- Лумпур), сделавшему значительные успехи в области селекции и агротехники гевеи и стимуляции отдачи латекса деревом. Правительства независимых государств предоставляют хозяевам плантаций льготные кредиты, выделяют под каучуконосы лучшие земли, создают особые условия предпринимателям, вкладывающим средства в НК. Повторяю: пока экономическая ситуация благоприятствует производству натурального каучука. Но она неуклонно меняется. Дорожает земля, дорожает труд людей, занятых в сельскохозяйственном производстве. А технология СКИ упрощается, себестоимость синтетического каучука, как и любого синтетического продукта, непрерывно снижается. Это — тенденция, которую неумолимо диктует время. Мы восприняли ее первыми в мире, мы уже организовали мощную отрасль — индустрию СК- Несомненно, за нами последуют все промышленно развитые страны. 71
Слава — пригород Куала-Лумпура; справа — сажаицы гаввм — лвужиа На следующей стрвммца — плантация Малайзийского института натурального иа берегу Малаккского пролива; Фото автора Судите сами. При внешнем благополучии современного производства НК уже наблюдаются тревожные симптомы. В случае падения цены ниже 450 американских долларов за тонну латекса (как это случилось в 1973 году) производители НК терпят убытки. Для мелких землевладельцев, не располагающих финансовыми ресурсами, это означает разорение и голод. Сто лет назад за один топор нужно было отдать пять овец. В начале века мой отец, покупая велосипед, выложил кругленькую сумму, на которую гюжно было приобрести двести килограммов мяса. Легко подсчитать, что сейчас, наоборот, одна овца стоит столько же, сколько десяток топоров, а двести килограммов мяса по цене эквивалентны десяти велосипедам. Это естественно. Техника изготовления искусственных и синтетических материалов и изделий из них движется вперед намного быстрее агротехники, а в области производства пищи синтетика пока что ушла совсем недалеко. Если при установлении цен на НК приходится оглядываться на синтетического 7J
конкурента, то цены на продовольствие определяются только бешено растущим спросом; цены на продовольствие обгоняют и рост населения, и рост жизненного уровня. Об этом весьма красноречиво свидетельствуют данные приведенной иа стр. 74 таблицы. За последнюю четверть века урожайность основных продовольственных культур и каучуконосов выросла в 2—2,2 раза. Однако механизация выращивания и уборки зерновых и корнеплодов продвинулась очень далеко, имеет ясные перспективы, а технология сбора НК ничуть не изменилась. Сегодня, как и в начале века, нужно один раз в два дня утром до рассвета подойти к каждому дереву (а их до четырехсот на одном гектаре), подрезать кору, а в разгар тропической жары еще раз прийти и взять жалкую дозу— 10-— 15 граммов каучука. Механизация такого процесса, пожалуй, немыслима. Еще пятнадцать лет назад плантации гевей по продуктивности можно было как-то сравнивать с плантациями других местных культур. Гевеи давали 300—400 долларов *с гектара в год, масличная пальма — 220 долларов, сахарный тростник — 490 долларов. В семидесятых годах положение резко меняется. Быстрый рост населения и увеличение душевого потребления привели к острому дефициту продовольствия и росту цен на него. К сожалению, трудно рассчитывать, 73
Динамика мировых цен на НК и некоторые продовольственные продукты, % Продукты Пшеница Сахар Растительные масла Натуральный каучук I960 г. 100 100 100 100 1965 г. 97 66 119 95 1970 г. 96 117 135 77 1975 г. 233 640 302 114 что положение вскорости может измениться в лучшую сторону. В этих условиях культура гевеи стала экстенсивной. В Малайзии — стране наиболее прогрессивной агротехники — хорошая плантация НК со взрослыми деревьями в самом продуктивном периоде жизни дает не более 600 долларов с гектара в год, в то время как наиболее близкая к гевее по агротехнике масличная пальма - - вдвое больше, а сахарный тростник в пять раз выгоднее гевеи. Доходность же других продовольственных культур тропического пояса (рнса, ананасов, бананов) достигает иногда 10 000 долларов с гектара в год. Другая сторона этого же вопроса — оплата труда. Растет стоимость жизни, растут запросы людей, растет и зарплата. А 70% себестоимости НК — оплата труда, в основном сборщиков каучука. Вывод — себестоимость НК, растущая сейчас, будет расти и, чем дальше, расти еще быстрее. Совсем иные перспективы у синтетического каучука. Оценив еще 10—15 лет тому назад складывающуюся сейчас ситуацию, наша страна начала развивать производство СК, хотя экономика этого производства, казалось, складывалась неблагоприятно. Сейчас можно производить синтетический изопреновый каучук, равный по качеству, цене, вложению капитала натуральному, а трудовых затрат требующий в 80 раз меньше. Подведем некоторые итоги. Под производство НК занято сейчас около 7 миллионов гектаров земли в плодороднейшем поясе планеты. Здесь с одного гектара можно получить 2,5 тонны масла, или 4 тонны сахара, или 10 тонн риса. А получают одну тонну каучука. В то же время, чтобы синтезировать 3,5 миллиона тонн полиизопрена — столько, сколько собирают латекса с 7 миллионов гектаров, — достаточно пяти современных заводов, строительство которых обойдется примерно в 2 миллиарда долларов. На этих заводах будут работать всего 10 тысяч человек. Без малого пять миллионов человек освободятся для других отраслей. Таким образом, речь идет вовсе не о рядовом случае конкуренции, соперничества искусственного и натурального. Речь идет о гораздо большем — о решении задачи огромной социальной важности, о рабочих руках для молодых государств, о пище для полуголодных людей. Конечно, не следует думать, что, осмыслив современную ситуацию, все плантаторы должны немедленно вырубить гевею и посадить на ее месте более эффективные продовольственные культуры. Взрослые деревья, в которые уже вложен труд и колоссальные средства, будут эксплуатироваться еще многие годы — до постарения. Да и для организации производственных мощностей поли- изопрена вряд ли найдутся сразу средства, сырьевая и энергетическая база. Но за деревьями гевеи виден уже другой лес: лес заводских труб, лес пальм, лес банановых деревьев. Лучше один раз увидеть, чем сто раз прочитать или услышать. Темно-зеленые коридоры плантаций гевеи окружены абсолютно непривычным для приехавшего из средних широт человека непробиваемым лесом, где шмель с воробья, колючки с сапожное шило, а птицы, как на картинках в детских сказках. Здесь воочию убеждаешься, что тратить могучие силы такой земли на сбор по каплям продукта, который можно получить потоком на заводе, — расточительство. А еще больше понимаешь это иа фруктовых рынках жаркого тропического Куала- Лумпура, где грудами лежат бананы десятков сортов, ананасы, плоды папайя и другие диковинные то ли фрукты, то ли овощи. Все это роскошное, сочное, благоухающее — могло бы созревать иа земле, которая пока что дает по тонне каучука с гектара в год... 74
А почему бы и нет? Это кольцо со смарагдом ВОЛШЕБНЫЕ КАМНИ ВОСТОЧНОЙ МЕДИЦИНЫ И РАЗВИТИЕ ФИЗИКИ «Химия н жизнь» уже рассказывала о том, что в древности и в средние века люди верили в лечебные свойства многих драгоценных камней. Предпринимались попытки найти подобным суевериям рациональные объяснения. Недавно появилась новая обстоятельная статья на эту тему («За науку в Сибири», 23 апреля 1976 г.). Ее автор директор Геологического института Бурятского филиала СО АН СССР доктор геоло- го-мннералогнческнх наук Ф. П. КРЕНДЕ- ЛЕВ. Перепечатываем статью с небольшими сокращениями. «...Это кольцо со смарагдом ты носи постоянно, возлюбленная... У тебя над ночным ложем я повешу смарагд, прекрасная моя: пусть он отгоняет от тебя дурные мысли, утешает биение сердца и отводит черные мысли. Кто носит смарагд, к тому не приближаются змеи и скорпионы...» Это об изумруде. Так пишет А. И. Куприн в повести «Суламифь». Уже в первом тысячелетни началась проверка загадочных свойств драгоценных камней: сажали змей в корзину с изумрудами — змеи оставались зрячими; толкли алмаз-яд и давали порошок собаке или рабу — они оставались живыми. Наблюдением подобных фактов занимались многие очень крупные минералоги, врачи, химики и алхимики; среди них такие звезды первой величины, как Гиппократ, ал-Бируни, Авиценна, Гален, Пара цельс. Волшебные свойства магнетита изучал придворный врач Елизаветы, королевы Британии, Вильям Гильберт Колчестерский. Для многих минералов-амулетов уже доказано, что, кроме психотерапевтического, они никакого иного действия на организм не оказывают. Лекарственными по-настоящему оказались другие, не царские и не самоцветные, но незаметные «плебейские» минералы, такие, как галит (поваренная соль), тенардит (глауберова соль), мучнистый налет на решетке в кузне, образующийся при обжиге сульфидных руд (цинкит, сурьмяные препараты, свинцовый глет), битумы, глины, озокериты и т. п. Важными лечебными средствами стали гематит, охры, купоросы, квасцы, наша- тырн, бура, сода. Более 50 минералов и сейчас входят в фармакопеи всех стран, в том числе и СССР. Все камни-амулеты обладают какими-либо выдающимися свойствами: магнетит притягивает железо, а будучи отшлифован в виде палочки или стрелки, ориентируется в пространстве всегда строго одинаково; янтарь притягивает пух, шерстинки, обрывки бумаги; таким же свойством обладают еще десятки минералов (сера, гранаты, каламин и др.); турмалин притягивает одним концом желтую серу» а другим — красный сурик; флюорит при нагревании светится; кальцит оказывается двупреломляющим. Нефрит, полезный амулет при почечных болезнях, обладает высочайшей теплоемкостью и прочностью. И вот еще какое совпадение: крупными физиками прошлого были врачи и естествоиспытатели, интересовавшиеся свойствами необыкновенных минералов. Просмотрите пары минерал — наука: янтарь — электричество, магнетит—магнетизм и электричество; уранит — радиоактивность; исландский шпат — анизотропия света; флюорит — флюоресценция, термолюминесценция. Общее здесь одно: сначала было тонкое наблюдение древних рудознатцев или лекарей, а потом точные измерения загадочных свойств, что привело к появлению точной физической дисциплины, уточнившей наши представления о строении материн и даже философские концепции. Вот тут-то и интересно посмотреть: а нет ли в древних трактатах таких исходных наблюдений, которые еще не объяснены сов- 75
..♦3> v^ ч в.» rt-i ^ -'- ^»~-- - :^-.^tfy-;: Zl3- tiL. 76
77
ременной наукой? Если такие наблюдения действительно существуют, но еще не истолкованы на уровне накопленных ныне знаний, возможно, их эффект не поддается пока измерению, так как непонятна природа эффекта. Новые эффекты требуют новых методов н аппаратуры для измерения, новых физических основ и единиц измерения. Загадочные свойства могут не влиять на интенсивность излучения или силу свечения. Это могут быть принципиально новые свойства. И не будем ли мы пытаться измерить неизвестное расстояние с помощью градусника? «И рассказал ас-Салами со слов ал-Лахха- ма, — пишет ал-Бируин, — что Абу Бишр ас-Сирафи однажды иочью был у своего дяди на Сараидибе; и вот принесли они камень для перстня — красный яхонт, который он клал на строки книги, чтобы читать ее. Рассказчик удивлялся этому, так как полагал, что это происходит в ночной темноте, и что светил сам прозрачный камень, не получая света, который падал бы на него от какого-либо светильника». В этом рассказе нет точного указания о том, действительно ли чтение происходило в полной темноте, а под словом «красный яхонт» не следует прямолинейно понимать только рубин, так как все твердые драгоценные камни — шпинель, розовый турмалин, иногда гранаты — относились в те времена к классу яхонтов. В «Минералогии» ал-Бнруни и в «Каноне врачебной науки» Авиценны отмечаются удивительные свойства лунного камня. Этот камень оказывает магическое действие: если его подвешивают на дерево, оно лучше плодоносит; если подвесить ладанку с лунным камнем на шею страдающего падучей болезнью, ои излечивается. Авиценна называет этот камень, хаджар ал-камар; индусы применяют к нему слово «джандаракад», т. е. изливающий воду при лунном свете. На поверхности этого камня (ал-Бируни) в ново луние появляется белое пятно, которое растет по мере увеличения сияния луны, а после полнолуния тускнеет, чтобы исчезнуть, когда луна иа ущербе. В следующее новолуние все повторяется снова. «Индийцы утверждают даже, что из него капает вода, если его положить в темном месте. Я думал, что это был горный хрусталь, и переносил на него то, что сообщается в «Известиях о 78 Синде», а именно о дарах, которые отослал его царь ал-Искандеру (Александру Македонскому. — Ф. К) и среди которых была будто бы чаша, которая сама собой наполнялась водой». В сочинении Сусруда (индийский врач IX—X веков) «Сокращенное и подробное*, иа которое ссылается ал-Бируни, упоминается белый, прозрачный* яхоит (более тяжелый, чем горный хрусталь), который обладает удивительными свойствами — «он всегда холоден, даже во рту, и это способствует тому, что на нем собирается вода в виде капель, как это бывает с металлическими сосудами, наполненными снегом, когда их летом ставят в тень; простой народ думает, что это происходит от просачивания воды изнутри наружу, особенно в жарком влажном климате Индии». Надо ли говорить, что н эта стекающая влага обладает целебными свойствами? Она полезна от лихорадок и от меланхолии. В наблюдениях о яхонтах ал-Бируни приходит и к общефилософскому выводу о том, что «все в мире через соответствующий промежуток времени способно перейти из одного состояния в другое». В этом отношении интересно упомянуть очень тонкое наблюдение ал-Масуди за изумрудом: «Изумруд уменьшается или увеличивается в разные времена года в зависимости от состояния погоды и направления.ветров. Зеленый цвет его и лучимость усиливается в начале месяца и с ростом луны». Вот где имеется реальная возможность проверить это наблюдение с помощью точнейших современных методов! Еще более загадочным свойством обладает кара к, белый камень, который легко обрабатывается на токарном станке. Изделия из него, по старинным описаниям, похожи на слоновую кость. На ощупь он холодный и сухой, помогает излечивать бельма на глазах, полезен при отравлениях. Если карак- положить в уксус, появляется пена. Именно но этому свойству его можно отнести к группе алебастрита, сходного с ониксом. Иными словами, это разновидность карбоната. Ал-Бируни поразили удивительные свойства карака. «Когда его кладут на растирочный камень, установленный с некоторым отклонением от прямой линии, и польют его поверхность острым уксусом, то он начинает двигаться». Это наблюдение вполн*е объяо
нимо: СаСОз вступает в реакцию с кислотой (крепким уксусом), при этом выделяется углекислый газ в виде пузырьков. Поскольку растирочный камень не горизонтален, то кусочек карака движется: интегральная сила пузырьков начнет покачивать камень, и он сползает по наклонной плоскости. Почему человечество столь косно в истолковании наблюдений? Почему странные свойства минералов и камней не привлекают любопытство? Напомним, что 25 столетий известно свойство янтаря притягивать соломинку, ио это наблюдение казалось пустяковым, маловажным. Ничто не предвещало, что из такой малости возникнет учение об электричестве. Описывая «магиатис», древние ученые отмечали, что он «имеет такую же, как янтарь, способность притягивать, ио превосходит его тем, что приносит большую пользу при извлечении застрявших в раиах наконечников стрел и концов скальпелей в венах, а также при засорении желудка проглоченными железными опилками». Тогда же было отмечено изменение силы магнетизма со стороны, освещенной солнцем. Объяснение магнетизма также потребовало двух тысячелетий. В книге ал-Димишки описаны камни (минералы), способные притягивать не только железо, ио и золото, серебро, медь, олово, iviRco, волосы, ногти, хлопок, шерсть, сурик, серу, воду, оливковое масло, огонь, уксус, некоторые растения или их части и даже мелких животных. Все это считается сказкой, выдумкой досужих жрецов, ио ждет своего изучения, тщательной проверки. Человечество во многих случаях оказывается морально неподготовленным исследовать непонятное явление, подмеченный факт, не знает, с какой мерой подойти к описанию явления, с помощью какого прибора измерить наблюденный эффект. У человека нет прибора, моделирующего и измеряющего чувства, влияние загадочного эффекта на организм. Самым чувствительным прибором оказывается сам организм, сам человек, его здоровье, настроение, самочувствие, желания, которые нельзя измерить и выразить в конкретных единицах. Человек всегда чувствовал, когда ему тепло и когда холодно, но измерять температуру, выражать свои ощущения в градусах, научился совсем недавно Ощущение, предчувствие, интуиция и наблюдательность— вот первейшие условия, необходимые настоящему ученому для того, чтобы перейти к измерениям. Иными словами, наблюдение — это измерение без приборов с помощью органов чувств, которыми человек владеет. Измерения с помощью приборов придают наблюдению численное выражение и помогают дать более точную характеристику ощущению. Вместо «стало теплее» измерение дает наблюдателю право сказать «температура поднялась на №» (Цельсия, Кельвина, Фаренгейта). В течение многих веков накапливались наблюдения; измерения и экспериментальная проверка отставали, стояли на втором месте. В конце XIX и первой половине XX века наступила пора повального увлечения измерениями, уклона в точные иауки. Наблюдателя низвели до ранга «ползучего эмпириста», ученого самого низшего разряда, хотя без наблюдателя измеряющий останется без хлеба. Настала пора пересмотреть эту точку зрения. Как и во всяком деле, нужно найти правильные пропорции между науками точными и описательными, между наблюдением и измерением. Но при этом следует иметь в виду, что измерению всегда предшествует наблюдение: только новое наблюдение дает принципиально новые разделы иауки. Будучи геологом, я с наивной гордостью полагаю, что минералогия — праматерь всех точных наук, вышедших из ее иедр. И теперь настала пора создать новую, высшую минералогию, использующую иовейшие и точнейшие методы и аппаратуру современной физики. 79
Авантюрин камень и стекло Откуда, скажите, мелкозернистый кварцит, на поверхности которого вспыхивают, переливаясь на солнце, золотистые или красноватые искры, получил такое странное имя — авантюрин? В некоторых языках его называют солнечным камнем, — а кое-где и царским камнем; возможно, он достоин и этого названия. Но авантюрин... "Может быть, с этим камнем некогда были связаны какие-то невероятные приключения. Однако более вероятна иная связь: солнечный камень научились искусно подделывать. Подделка была не камнем — стеклом. 90
Упомянув стекло, мы несколько эабежвли вперед. Для начала несколько слов о самом минерале, из которого издавна делали изящные вещи — кольца, броши, а в более поздние времена — запонки, чернильницы. В природе есть много разновидностей авантюрина. Чаще всего он бывает красно- коричневым, но встречается и желто-серый, и зеленый авантюрин (этот последний встречается редко и поэтому ценится особо). Металлическое сияние тоже бывает различным — красно-коричневым, желтым, белым, реже голубым и зеленым. Все зависит от светящихся частиц. Листочки слюды вызывают серебристое сияние камня, частицы меди или гидроокиси железа, рас- Полудрагоценный камень авантюрин особенно хорош переливаются на гладком ловаркности (фото слава внизу|. На остальных снимках — изделия из венецианского авантюринового стекла (XIX в.|. Музей керамики «Усадьба Кусково» 81
положенные между зернами кварца, — красное, частицы окиси хрома — зеленое. Самое богатое в мире месторождение — Таганайское, на Южном Урале. Редкий зеленый авантюрин встречается под Иркутском, а также в Индии и Бразилии, белый и красноватый — на Алтае. Полевошпатный авантюрин — солнечный камень — находят под Архангельском, вблизи озера Байкал, в республике Шри Ланка. А теперь — к главной нашей теме: к авантюриновому стеклу. Всему виной был случай: у безвестного стекольного мастера с венецианского острова Мурано дрогнула рука. А в руке была мелкая медная стружка, и она попала в стекольный расплав. Результат оказался более чем странным: застывшее стекло оказалось на удивление похожим на благородный естественней авантюрин. Неожиданное изобретение венецианцев хранилось в строгом секрете; если о присутствии в стекле меди можно было догадаться, то состав стекла составлял тайну. Так длилось до 1827 года, пока Петенкоф- фер, стекольных дел мастер из Германии, не открыл авантюрин вторично. Он приготовил авантюриновое стекло из гематита— так называли легкоплавкое свинцово-из- вестковое стекло, содержащее окислы меди и железа и немного магнезии. Состав его не был секретом, но никто не предполагал, что от гематита до авантюрина — один шаг: при охлаждении стекольного расплава медь может принять кристаллическую форму. Впрочем, если не знать тонкостей технологии, то вместо авантюринового стекла получается неприглядная коричневатая масса. Любопытно, что этим процессом интересовался Дмитрий Иванович Менделеев. В статье о гематите, которую он написал для Словаря Брокгазуа и Ефрона, приведен состав свинцово-известкового стекла и замечено, что при соответствующей технологии смесь приобретает ярко-красную окраску. Такой сплав и «сходен с авантюрином, который представляет стекло, окрашенное закисью меди». Понятие «авантюрин» со временем расширилось. Сейчас так называют многочислен- 82 ные цветные стекла, в которых при охлаждении образуются кристаллы красителя. Игра света в кристаллах на фоне стекловидной матрицы создает зрительный эффект, присущий только авантюринам. С давних пор стекло красили окислами металлов. Например, окись кобальта служит синим красителем, окись марганца — фиолетовым (а в больших количествах она придает стеклу черный цвет). Эти окислы почти неограниченно растворяются в стекле— в отличие от окиси хрома. Если ее количество велико, то. избыток выделяется при охлаждении расплава в виде сияющих блесток. Это и есть хромовый авантюрин, пожалуй, самый распространенный на сегодня. Подобное явление происходит и с классическим, медным авантюриновым стеклом. Но технология его сложна, длителен процесс термообработки. Хромовое стекло и в изготовлении проще — кристаллы окиси хрома достигают максимальных размеров всего за 30 минут выдержки — и красивее. (Кстати, именно хромовый, а не какой-либо иной естественный авантюрин и называли царским камнем.) Пожалуй, самый эффектный из хромовых авантюринов — голубой, с добавкой окиси кобальта. Стекло может быть и синим, и черным; кристаллы вспыхивают на темном фоне ярко-голубым цветом. Особенно хорош такой авантюрин при искусственном «дневном» свете: люминесцентные лампы, подчеркивающие бледность человеческих лиц и убивающие живые краски, очень выгодно подсвечивает синие авантюриновые стекла. Словом, благодарный материал для ювелиров... И не только для ювелиров. Для архитекторов тоже. В городе Константиновке есть завод «Автостекло», известный, в частности, тем, что тем впервые стали делать замечательный стеклокристаллический материал — шлако- ситалл. Исследуя процесс ситаллизации, технологи синтезировали стекло типа авантюрина на основе доменных шлаков. В однотонной массе стекла играют в отраженном свете разноцветные включения окиси хрома. Чаще всего они золотисто-желтые, но могут быть и розовыми, и фиолетовыми.
Окончательно не растворившись в стекле, эти включения образовали кристаллы размером до двух миллиметров, по-разному ориентированные. Отсюда и мерцание, свойственное авантюрину. Новое авантюриновое стекло — благородный и многоликий декоративный материал, пригодный для отделки зданий. Красота — это, конечно, хорошо, но как насчет экономики? Шихта состоит из недорогих компонентов— доменного шлака, кварцевого стекла, дешевых добавок. Затрат труда стекло требует в два-три раза меньше, чем каменное литье, квадратный метр листового стекла обходится всего в два рубля. И не будем забывать о том, что изготовление нового авантюринового стекла помогает хотя бы отчасти решить проблему особой важности: использовать в дело отходы металлургии. Одно это должно привлечь к нему внимание. А кроме всего прочего, авантюриновое стекло превосходит и гранит, и керамическую плитку как по прочности, так и по стойкости к атмосферным воздействиям. Говорят, что это вечный материал... Л. ЗАВАДСКАЯ Технологи, внимание! СТЕКЛО ДЛЯ ЖАРКИХ ДНЕЙ На ВДНХ СССР в павильоне «Строительные материалы» демонстрируется тепло- поглощающее стекло. В его составе — специальные добавки, препятствующие проникновению инфракрасных солнечных лучен. Легкая голубая или голубовато»зеле- ная окраска почти не искажает цветопередачи через стекло. Новые стекла выпускают на Бакинском и Львовском стекольных заводах. Они могут найти применение в строительстве промышленных, общественных и жилых зчанйй для жарких районов нашей страны «ВДНХ СССР», 1975, № 10 ЧЕМ ЧИНИТЬ ДОРОГУ На кольцевой дороге вокруг Ташкента для ремонта бетонного покрытия уже несколько лет используют по- лимеробетонную смесь, которая состоит пз вяжущего и минеральной ч-астн в весовом соотношении 1 : 6. В состав вяжушего входят: эпоксидная смола ЭД-20 или ЭИС-1, дибутилфталат или фурнло- вын спирт, полнэтнленпо- лпамни. В минеральной части — каменная крошка G0%) и песок C0%). Укладка полпмеробетона требует меньше труда, чем укладка цементобетона, а отремонтированные с помощью полимерной смеси участки служат дольше. «Автомобильные дороги», 1976, № 4 СВИНЦОВЫЙ войлок В Японии начат выпуск свинцовых волокон для изготовления защитных экранов и прокладок, устойчивых к действию ядерного излучения. Волокна формируются при пропускании расплавленного свинца через тонкие отверстия фильер — образуется волокнистый материал вроде войлока. Свинцовый войлок можно использовать не только для радиационной защиты, но и для звукоизоляции, а также в качестве упаковочного материала, виброгасящнх прокладок, электродов в свин- цово-кпелотных аккумуляторах. «Technocrat», 1975, № 9 ПОЛИМЕР ИЗ УГЛЕКИСЛОТЫ В Токийском университете изучалась возможность прямого синтеза высокомолекулярных соединений из СОг. При взаимодействии окиси этилена и углекислоты, взятых в эк в и молярном соотношении, при комнатной температуре и нормальном давлении в присутствии цинк- органического катализатора образуется полимер (^-СН2-СН2 О —CO- —О—)п. Молекулярный вес этого соединения от 50 000 до 150 000. «Chemical Economy and Engineering Review», 1975, № 8 83
Живые лаборатории Брусника Любят и ценят у нас лесную ягоду. По свидетельству статистики, целых 24 организации занимаются сбором лесного урожая, или, как несколько неуважительно выражаются * лесоводы, «побочным лесным пользованием». А какой ягодой наша страна богаче всего? Несколько лет назад Институт Географии Академии наук СССР и Всесоюзный институт охотничьего хозяйства н звероводства-в г. Кирове разослали по всей стране специальную анкету. Ответы, пришедшие из 43 краев и областей, показали, что земляника по запасам занимает лишь пятое место, клюква — третье, черника — второе, а первое.,. Первое, в среднем по стране, досталось бруснике. Только в лесах Сибири и Дальнего Востока каждый год созревает ее больше 3 миллионов тонн! «КОРОВИН ВИНОГРАД» Научное наименование брусники, данное ей самим Линнеем — отцом систематики, полно загадок. По-латыин оно звучит так: Vacci- nium vitis ideae L. Перевести это можно так: «коровья виноградная лоза с горы Ида». Возникают сразу три вопроса. Почему коровья? Почему виноградная? И причем тут гора Ида, которая стоит вовсе не в новгородских нли псковских лесах, а на острове Крите и на которой, по преданию, родился сам Зевс? Почему брусника «коровья», наука ответа не дает. Известно только одно: так называли ее еще древние римляне. Любопытное объяснение этому названию дает старейший украинский ботаник профессор А. И. Барба- рнч. Vacca — по-латыни, действительно, «корова» (от этого слова идет и термин «вакцина»). Но на это слово очень похоже латинское же Ьасса — ягода. Не превратился ли со временем baccinium — «ягодник» в vaccinium? Теперь о Линнее. Почему северный лесной кустарничек, в изобилии растущий в окрестностях шведского города Упсалы, где он жил и работал, он назвал «виноградной лозой» с горы далекого Крита? Оказывается, на самом деле название это принадлежит не Линнею. Еще за два столетия до него, в середине XVI в., так называл бруснику голландский натуралист Додоиеус. А он, в свою очередь, пользовался греческими источниками— это древние греки почему-то называли бруснику виноградом с горы Ида. Объяснить такое странное название можно по-разному. Один из видов брусники растет у иас на Кавказе; очень может быть, что брусника росла и на' горе Ида, имеющей немалую высоту — около 2500 м. Обнаружив на горе бруснику, прирожденные вииограда- ри-греки назвали ее, естественно, «виноградом с Иды». Есть и другое предположение: на горе Ида росла не брусника, а мелкоплодный кислый лесной виноград, ставший синонимом кислых ягод вообще — «кислый, как виноград с Иды». А позднее, столкнувшись на севере Балкан с кисловатой брусникой, греки ло аналогии с этим виноградом и дали ей такое странное название. ЯГОДА БУДУЩЕГО Если не считать названия, у брусники мало общего со знойным Средиземноморьем. Ее настоящая родина — лесная зона умеренного пояса. Она может расти и севернее, в каменистой и сухой мохово-лишайииковой тундре, встречается даже на островах Вай- гач и на Новой Земле. Но больше всего оиа предпочитает сухие солнечные поляны в хвойных и смешанных лесах. Лесоводы давно подметили, что по присутствию брусники можно определять степень влажности и питательности лесной почвы, а от этого, в свою очередь, зависит и тип леса. Каждый лесничий зиает: в ельнике-брусничнике почвы суше и беднее, чем, скажем, в ельнике- кисличинке, а значит, и запас древесины тут будет поменьше. Выживать даже на самых сухих почвах бруснике помогает хитроумное устройство ее листочков. Если присмотреться к ннм повнимательнее, видно, что нижняя поверх- 85
ность их усеяиа бурыми точками. В лупу можно разглядеть, что это маленькие ямки, а в середине каждой —- булавовидное образование, заполненное особой тканью, способной всасывать воду. Попробуйте капнуть водой на лист брусники — капля, стремительно скатываясь по верхней кожистой поверхности, встречает на своем пути сильно закрученный назад край листа, скользит по его гребню, переходит иа нижнюю поверхность и здесь повисает. Теперь бруснике остается впитать воду и терпеливо ждать следующей порции. И даже если воды много, брусника все равно не будет попусту сбрасывать ее на землю: загнутые листья и снабженные желобками черешки и веточки направят всю падающую иа растение дождевую воду к стеблю, а по нему — туда, где она всего нужнее, непосредственно к корню. Итак, брусника — растение, тяготеющее к свету и к суховатым почвам. Но позвольте, ведь это как раз те условия, которые создаются обычно при осушении болот: уровень почвенных вод понижается, а смена древесных пород делает лес более светлым, солнечным! Биологи из Института экспериментальной ботаники АН БССР доказали, что сегодня брусника в результате деятельности человека все чаще и чаще находит свой экологический оптимум. Действительно, после проведения намеченных широких мелиоративных работ значительная часть болот Белоруссии превратится в культурные сельскохозяйственные угодья, а площадь верховых болот заметно сократится. Это значит, что площади под голубикой и клюквой существенно уменьшатся, а под брусникой заметно возрастут. (Любителей клюквы можно успокоить: этой ценной ягоды вряд ли станет меньше. Скорее даже наоборот: интенсивное клюквенное хозяйство иа искусственно заливаемых плантациях и выработанных торфяниках позволит удесятерить ее урожай по сравнению с естественными условиями.) Таким образом, мы, пожалуй, ие ошибемся, назвав бруснику ягодой будущего ЛЕСНОЙ ДОЛГОЖИТЕЛЬ Немало книг посвящено бруснике, и все оии восторженно повествуют о необычайном долголетии брусники, доживающей будто бы, словно дуб,, до трехсотлетнего возраста. Что же говорит по этому поводу иаука? М Оказывается, дело ие так просто. Исследования ученых из Ботанического института АН СССР показали, что брусника ведет сложную двойную жизнь. Кроме знакомых иам зеленых кустиков, которые можно сравнить с видимой частью айсберга, под землей у иее простираются во все стороны длинные плети — корневища. Оии могут до пяти лет разрастаться под землей и лишь на шестой год выйти иа поверхность, образовав дочерние кусты. Корневища достигают длины 6 м и более и иесут иа себе до 20 отмерших и 5—6 молодых кустиков в возрасте от 1 до 10 лет. Каждый отрезок корневища жнвет в среднем 15—28 лет, но благодаря энергичному ветвлению отмершая часть заменяется новой, молодой. Вот и разберись теперь, сколько лет живет брусника, когда у нее день рождения и дата смерти, если одни кустики и корневища отмирают, а рядом вырастают другие! Вот' если бы высадить одно брусничное семечко и проследить за ним до полной гибели всех подземных и надземных элементов, тогда можно было бы совершенно точно ответить иа этот вопрос. Но такого эксперимента никто не проводил: наблюдения, начатые дедом, пришлось бы завершать праправнуку, потому что две-три сотии лет опыт действительно бы занял... ВКУСНЫЕ ЯГОДЫ, ЦЕЛЕБНЫЕ ЛИСТЬЯ В округлых ярких ягодах брусники немало полезнейших питательных и лекарственных веществ. Сахара здесь вдвое больше, чем в клюкве* — без малого 7%. Есть в бруснике витамины, танииды, красители, пектиновые вещества. Гликозиды арбутин, "флавоиол и вакцииии придают ягодам характерный горьковато-терпкий привкус, а их кислинка — от присутствия лимонной, яблочной и бензойной кислот. Бензойной кислоты в ягодах очень много — 0,6—0,8%. Ей брусника отчасти н обязана своей популярностью. Ее всегда удобно заготовлять: собранные ягоды ие портятся, так как бензойная кислота — сильный антисептик и подавляет процессы гниения и брожения. Правда, из брусники труднее приготовить вино: бензойная кислота препятствует развитию и дрожжевых грибков... Еще одно преимущество ягод — проч-
ность: это не капризная недотрога малина, которая быстро превращается в жидкое месиво. Брусника не только вкусна, но и питательна. Ягоды ее нафаршированы многочисленными мелкими семенами. А брусничное семя богато жирами — высококачественным высыхающим маслом, которого в семенах ни много ии мало — 32%. Масло же — это калории. Много интересного и неожиданного открывает химический анализ брусники. Оказывается, ее ягоды совершенно не содержат свинца, хотя во всех остальных лесных ягодах его хоть немного, но есть. Зато в бруснике немало марганца, а калия, особенно нужного человеку, в бруснике почти втрое больше, чем в чернике. Когда химик Вильштеттер выделил из кожицы ягод брусники красное кристаллическое вещество и назвал его идейном, никто не подозревал, что почти через сто лет будет доказано его благотворное действие при обморожениях. Верно служат человеку и листья брусники. Когда в 1741 году экспедиция Беринга впервые высадилась на далеких островах, названных Командорскими, оказалось, что любимый повседневный напиток местного населения — отвар брусничного листа. Сегодня в листьях брусники открыта целая кладовая полезных соединений, которые оказывают деминерализующее, мочегонное, антисептическое, вяжущее действие. Мы не случайно поставили иа первое место деминерализующие свойства брусники. Немало бед доставляет человечеству, осо-> бенио его пожилой части, минерализация продуктов обмена — переход некоторых соединений в нерастворимое состояние (в обиходе это называют отложением солен). Оказывается, отвар брусничного листа помогает размягчать скопления солей и слизи, делать их снова растворимыми и выводить из организма. Полезен отвар и при камнях почек и желчного пузыря — ведь это тоже чаще всего не что иное, как выпавшие в осадок соли. Кроме того, отвар губительно действует иа микроорганизмы. Сейчас брусничный лист — объект пристального внимания ученых и производственников. Оказывается, он может дать доход, ненамного уступающий доходу от ягод. По данным Всесоюзного института лекарственных растений, при закупочной цене на лист 1 р. 20 к. за килограмм каждый гектар сосняка-брусничника может дать сырья иа 400 рублей. Л если учесть все вместе — и ежегодные ягоды, и лист, и привлечение лесного зверя и птицы, — то доход от брусничника будет, по-видимому, намного больше, чем от использования всей древесины, какую может дать тот же сосияк, если его вырубить... ПО БРУСНИКУ! Люди, умеющие читать книгу леса, знают: первый желтый листок березы — первый вестник осени и вместе с тем сигнал о том, что созрели первые ягоды брусники. Внимательно ждут этого часа в деревне и в городе, а многие тщательно к нему готовятся. Лесничества закладывают пробные площади, определяют ориентировочный урожай, картируют и паспортизируют самые продуктивные угодья. Заготовительные организации разбивают лесные базовые лагеря, завозят оборудование, инвентарь, котлы для кипячения воды и мочки ягод. Промышленный сбор брусники — дело непростое: нужно подготовить все для сбора, тару для транспортировки, первичной обработки, хранения ягод. Орудием сбора обычно служат ручные совкн-чесалки с длинными зубьями, поставленными так, чтобы свободно пропустить листья и стебли, а ягоды задержать. Нагнулся к зарослям брусники, поддел кустики иа гребень—и ссыпай ягоды в корзину. А если брусники целые поляны, целые массивы, то такой совок прикрепляют к двум легким колесам и катят себе «брусничный комбайн» иад ягодным полем. Считается, что одни сборщик средней квалификации может собрать в день более 18 кг брусники. Заготовка ягод — дело в общем хлопотливое, и бывает, что неразберихи здесь хоть отбавляй. В последнее время в Псковской, Новгородской и Ленинградской областях, которые занимают ведущее место в СССР по заготовке ягод, наблюдается любопытное явление: иа заготовительные пункты попадает все меньше ягод, хотя интенсивность сбора, напротив, возрастает. Оказывается, к бруснике охотио приобщается все больше и больше горожан, а сельское население нередко норовит сбыть собранный урожай самостоятельно. 87
Но это, пожалуй, еще не самое страшное. Хуже, что из-за сбора недозрелой ягоды из года в год теряется около пятой части урожая. Как с этим бороться? Вот один из возможных способов. В Литовской ССР бруснику разрешается собирать только после полного ее созревания, не ранее 15 августа. Нарушителям грозит солидный штраф, незаконно собранные ягоды изымаются, а половина их стоимости выплачивается как поощрение тем, кто выявил нарушение. Меры довольно строгие, ио зато уже сейчас в лесах Литвы созревает ежегодно 3,5 тысячи тони брусники, в среднем по 5,2 кг иа каждого жителя республики... КЕДР, СОБОЛЬ И БРУСНИКА Не только людей манит лесной «брусничный пирог». В брусничных борах постоянно случаются разные неожиданные встречи: тут могут шумно взлететь перед носом тетерев, рябчик, глухарь; тут много барсуков, белок, бурундуков, куииц, лисиц, олеией. Камчатские охотоведы установили, что брусника (вместе с некоторыми другими ягодами) играет особенно важную роль в питании медведя, лисицы и даже соболя, который при нехватке брусники заметно снижает свою плодовитость и упитанность. Соболь — дело нешуточное, ученые пристально за ним наблюдают. Работники Главохоты РСФСР организовали в Турухаиском районе Красноярского края детальное изучение - рациона ценного пушного зверька. И вот что они выяснили. Классическим примером экологических связей всегда было «сосуществование» соболя с кедром. «Где нет кедра — там нет соболя», — говорят в Сибири. Но все дело в том, что у северной границы ареала кедра соболь водится и там, где кедровников уже иет. Что же заменяет ему кедр? Широко поставленные наблюдения и анализ содержимого желудков соболей показали, что соболи здесь, особенно в трудный период бескормицы, питаются в основном ягодами. (Не спешите упрекать охотоведов в уничтожении драгоценного зверька ради изучения его желудка. Чтобы узнать состав пищи животного, убивать его вовсе ие обязательно. Пушной аристократ соболь — зве- 99 рек очень чистоплотный и, поселяясь. - иа определенной площади, обычно выделяет специальное место для отправления своих естественных надобностей. Вот и забираются охотоведы, вооружившись точными весами и микроскопами, в такие соболиные уборные и, засучив рукава, принимаются за работу...) Оказывается, летом соболь с нетерпением ждет первой брусники. Уже в начале августа в его экскрементах появляются остатки ягод, а в сентябре — октябре встречаются скопления экскрементов, целиком состоящие из остатков брусники. Зверьки нередко питаются исключительно ягодами иа протяжении целых недель. А если в местных ягодниках неурожай, то бывает, что соболь отправляется за брусникой в многокилометровое путешествие. Есть и еще одна причина, которая влечет зверька в ягодные массивы. Любимая добыча хищника-соболя — мышевидные грызуны, а их как раз особенно много в годы обильных ягодных урожаев. Получается, что в брусничниках и черничниках соболя ждет полноценный мясной обед с витаминным ягодным гарниром. В общем выяснилось, что места зимнего и осеннего обитания соболей удивительно точно совпадают с урожайными ягодниками. Так что теперь известное изречение о кедре можно перефразировать так: «Где иет ягод — там иет соболя». И не только соболя привлекает брусника. Вот еще один любопытный факт. Сотрудники Мордовского государственного заповедника с удивлением обнаружили, что глухарей и рябчиков у них в заповеднике в два раза меньше, чем в близлежащих лесничествах. Что же заставило осторожную птицу покинуть укромные, тихие уголки заповедника и перекочевать в обычные леса, оглушаемые шумом моторов, бензопил, выстрелами охотников? Опять-таки ягоды — брусника и черника! Заповедные нетронутые леса действительно полны сумрачной тишины, но здесь мало света, необходимого бруснике. А в лесничествах после многолетних рубок остались большие светлые пространства, где обильно разрослась брусника. И вот глухарь, рискуя жизнью, потянулся из заповедника к брусничным полянам...
Такова брусника — ягода-кормилица, обильная, урожайная, полезная, спасающая от недугов, радующая в зимнюю стужу свежей зеленью. Кто знает, может быть, древние греки не хуже нас знали все чудесные достоинства ягоды и потому поселили ее на легендарной горе, давшей жизнь отцу богов, всемогущему Зевсу? В. Ф. РУДЕНКО Приглашение к столу Много разных блюд можно приготовить из брусники. Приятная кислинка ее хороша в вареньях, карамельных начинках, экстрактах. Обилие пектиновых веществ позволяет готовить нз брусники отличный мармелад. А знаменитые брусничные маринады, соленья, моченья... В Сибири ягоду заливают медом н в таком виде подают к мясным блюдам. Кстати, брусничные гарниры и салаты к днчн — едва лн не самое известное н славное ее применение. Изобретательные хозяйки даже в больших городах ухитряются подать утку под брусничной приправой. Для этого достаточно купить в аптеке сушеных ягод и заварить их крутым кипятком. Когда ягоды разбухнут, к ним добавляют лимонной кислоты (половину чайной ложки на стакан воды), кусок сахара, оставляют на двое суток закиснуть— н ягодный гарнир го- Свежую бруснику сохранить нетрудно. В русской северной стороне надежным помощником в этом всегда был мороз. В Восточной Сибири, например, ягоды раннего сбора ссылали в кадки, заливали водой и ставили в ледник. С наступлением заморозков ягоды вынимали нз воды и рассыпали тонким слоем на полотнищах или на чистом полу амбара. Промороженная брусника краен ва, а главное — вкуснее свежей и на местных рынках ценится значительно дороже. Такая мерзлая ягода не требует специальной тары — ее можно хранить просто в чистых мешках. А для промышленного хранения свежей ягоды используют консервирующие свойства брусничного сока. Засыпанную в бочки бруснику старательно уплотняют и даже слегка утрамбовывают. Выступает сок, который и служит защитной средой при хранении. Несколько дней ягодам дают «усесться» под небольшим грузом и, убедившись, что сок заполнил все пустоты, закупоривают бочку наглухо. В таком виде брусника часто идет и на экспорт. Для приготовления моченой брусники берут свежие немятые ягоды,, очищают, моют н в пропаренных бочках заливают прокипяченной и остуженной водой, добавляя на каждые 10 л 100 г соли н 500 г сахара или патоки. Пять-шесть дней бочки держат при температуре 15°С, а затем ставят в подвал на длительное хранение. Брусника будет еще вкуснее, если добавить немного корицы или гвоздики. Часто вместе с брусникой мочат антоновские яблоки, которые улуч- 89
тают ее вкус, да н сами становятся слаще. А в Сибири в старину воду для замочки брусники подслащивали солодковым корнем и добавляли цикорий, кислое молоко нлн хлебные корки. В течение многих столетий популярнейшим напитком в России были водицы, нлн водички. В свое время приготовлением нх особенно славился город Ржев Тверской губернии. Не так уж далеки от тверских лесов н онегинские места, которые Пушкин писал с милой его сердцу Псковщины. Помните, как у Лариных,— «Несут на блюдечках варенья, — На столик ставят вощаной Кувшин с брусничною водой...» Водицы — это водные настой ягод или фруктов. Ягоды для иих отбирали зрелые, чистые, без пятен и червоточины В чистой деревянной или керамической посуде нх заливали охлажденной кипяченой водой и выдерживали от 3 до 10 дней в прохладном месте: чем нежнее ягода, тем короче выдержка Плотные брусничные ягоды пришлось бы настаивать очень долго, поэтому для ускорения дела бруснику томили в печи. Вот как об этом говорится в одной книге, написанной более ста лет назад: «Взять четверик (примерно 20 л. — В. Р.) брусники, нз которой половину положить в горшок, поставить на ночь в печь, чтобы парилась; на другой день вынуть из печн, протереть сквозь сито н положить в бочонок. На другую же половину четверика, которая не парена, иалнть три ведра воды и, смешав с пареною, поставить на погреб; из чего через двенадцать диен выйдет совершенная брусничная вода». Любопытно, что усиленному горячему экстрагированию, при котором неизбежно распадаются некоторые ценные химические соединения, подвергали только половину ягод — вторая половина отдавала сок естественным путем. Получался прозрачный, вкусный, витаминный напиток. Настоенную воду сцеживали, подслащивали медом или сахаром, добавляли чуть-чуть водки (примерно столовую ложку на литр) и разливали по бутылкам. Раз уж зашла речь о Пушкине и брусничной воде, можно вспомнить еще один отрывок из «Евгения Онегина». После визита к Лариным Онегин говорит Ленскому: «Боюсь: брусничная вода мне не наделала б вреда». В чем тут дело? В письме в редакцию, напечатанном в № 1 журнала за этот год, доктор биологических наук В. Д. Александрова правильно отмечает, что у Онегина не было никаких основанией сомневаться в доброкачественности ла- ринского угощения. Однако оиа высказывает несколько неожиданное предположение, будто Онегин, «выражая недовольство брусничной водой», хотел посмеяться над восторженностью Ленского. Но почему? Может быть, Ленский был большой любитель брусничной воды и горячо ее пропагандировал? Ничего подобного! Он был «поклонник Каита и поэт», да еще пылко влюбленный в Ольгу. Что ему кулинария, что ему до воды, даже брусничной! Неудивительно, что замечание Онегина о воде Ленский пропускает мимо ушей. Другое дело, когда Онегин задевает Ольгу. Но вода здесь не при чем... И тем не менее весь разговор идет еще беззлобно, в дружеских тонах. Это уже позднее, на балу, Онегин «поклялся Ленского взбесить». Чего же все-таки опасался Онегин? Дело, конечно, в особых свойствах брусники. Можно думать, что Онегин попросту намекал на мочегонные свойства ягод нлн же на слабительный эффект брусничной воды, приготовленной из моченых, слегка забродивших ягод. Ведь Пушкин, разумеется, прекрасно знал не только достоинства, но и коварство брусничной воды... В. Р. 90
И ^оомаци: КОНФЕРЕНЦИИ III конференция по механике полимеров. Ноябрь, Рига. Институт механики полимеров АН Латв.ССР B26006 Рига 6, Айзкрауклес, 23). VI совещание по термическому анализу. Ноябрь, Звенигород. Научный совет АН СССР по термическому анализу A17071 Москва, Ленинский проспект, 31), Институт неорганической химии СО АН СССР. IV конференция «Центральные и периферийные механизмы деятельности вегетативной нервной системы». Ноябрь, Москва. Московское отделение Всесоюзного физиологического общества A03009 Москва, ул. Герцена, 6). Конференция «Современные проблемы южных водоемов СССР». Ноябрь, Ростов-на-Дону. Научный совет АН СССР по ..комплексному изучению проблем Каспийского моря 103064 Москва, Садово- Черногрязская, 13/3), Научный совет АН СССР по проблемам биосферы, Северо-Кавказский научный центр Минвуза РСФСР. Совещание «Гидрологические аспекты урбанизации». Ноябрь, Москва. Междуведомственный геофизический комитет АН СССР A17296 Москва, Молодежная ул., 3), Институт географии АН СССР. III совещание по ритмике природных процессов. Ноябрь, Ленинград. Географическое общество СССР A90000 Ленинград, пер. Гривцова, 10). Совещание «Экономические проблемы управления качеством городской среды». Ноябрь, Москва. Научный совет АН СССР по проблемам биосферы A17312 Москва, ул. Ферсмана, 11, корп. 1, комн. 1), Центральный экономико-математический институт АН СССР, Научный совет АН СССР по комплексной проблеме «Оптимальное планирование и управление народным хозяйством». Зональный семинар — совещание «Участие юных химиков сельских школ в решении задач повышение плодородие почв нечерноземной зоны РСФСР». Декабрь, Вологда. Секция «Юный химик» Центрального правления ВХО им. Д. И. Менделеева (Москва,' Центр, Кривоколенный пер., 12). ВДНХ СССР Межотраслевые выставки: «Пакетные перевозки-76». Октябрь — январь. Павильон «Химическая промышленность»; «Использование вторичных энергетических ресурсов». Октябрь — январь. Павильон ссХимическая промышленность»; «Новые композиционные материалы и процессы их получения». Октябрь — декабрь. Павильон «Химия». Семинар «Новые композиционные материалы». Ноябрь. Павильон «Химия». КНИГИ В ближайшее время в издательстве «Наука» выходя г следующие книги: Глазкова А. П. Катализ при горении взрывчатых веществ. 2 р. 20 к. Методы определения микроэлементов в природных объектах. 1 р. 40 к. Механизмы гидролитических реакций органических соединений. 1 р. 40 к. Немодрук А. А. Аналитическая химия мышьяка. 1 р. 40 к. Новые направления в химии тиофена. 2 р. Реакционная способность координационных соединений. 1 р. Шамин А. Н. Историв химии белка. 1 р. 80 к. > ОБЪЯВЛЕНИЕ ; ? В декабре выходит в свет шестой номер < I «ЖУРНАЛА ВСЕСОЮЗНОГО ХИМИЧЕСКОГО j I ОБЩЕСТВА ИМ. Д. И. МЕНДЕЛЕЕВА», \ ? посвященный бионеорганической хкмки. < 5 В номере будут опубликованы выступления ведущих со-< светских ученых, посвященные моделированию металлсо-< 5 держащих ферментов и созданию на этой основе ката-2 5лизаторов, комплексообразо&анию неорганических ка-< 4тионов с полипептидами" и липидами, роли моновалент-2 > ных катионов в биокатализе, взаимодействию воды с 5 £ белками н т. д., а также статья одного из крупнейших i 5специалистов в этой области науки, главного редактора; > журнала «Bioinorganic Chemistry» проф. ШрауцераЗ J (США). 5 > Журнал распространяется только по подписке и в про-? >дажу. не поступает. Организациям журнал рассылается? > наложенным платежом по заявке, подписанной руково-? >днтелем и бухгалтером. Отдельные лица могут перевести? > почтой в адрес редакции стоимость журнала A р. 50 к.)? J или'сдать деньги в редакцию лично. Заказы и заявки? [принимаются до 15 ноября с. г. Адрес редакцкн: Москва,? • Центр, Кривоколенный пер., 12, Расчетный счет № 608211? ! в Бауманском отделеннк Госбанка. < ?i
КЛУБ ЮНЫЙ ХИМИК Орнамент за пять минут Состав — весовой, объемный атомный Просто и удобно Химические реактивы для школ Только два купороса Фото галактики — не выходя из квартиры # ' + til У 0 ЛОВКОСТЬ РУК.. Орнамент за пять минут Когда надо оформить стенгазету, сделать рамку для объявления, украсить виньеткой пригласительные билеты на школьный вечер, то времени на это уходит немало. Между тем время можно сэкономить, если заранее приготовить набор «штампов», чтобы потом просто печатать отдельные элементы украшения. Конечно, такая работа потребует усилий, однако затраченный труд, безусловно, окупится. Штампы — это просто-напросто деревянные палочки, торцам которых придана какая-либо геометрическая форма— квадратная, круглая, треугольная или более сложная. Желательно, чтобы срез на торце был гладким. Для печатания можно использовать оба конца палочки. Краски на торец можно нанести плоской кистью, а можно прижать палочку к фетру или войлоку, предварительно пропитанному краской. Вслед за тем палочку прижимают к бумаге — и на ней остается оттиск. Перед каждым новым оттиском штамп надо «заряжать» заново. Комбинируя палочки с разными срезами и нанося на них разные краски, можно получить огромное число орна- 92 Клуб Юный химик
ментов — от узких полосок до целых плоскостей. Несколько образцов простейших орнаментов — на рисунке. В качестве краски можно «зять и цветную тушь, и гуашь, и чернила, и даже акварельные краски (их наносят кистью). По окончании работы палочки надо как следует вымыть. Чтобы краски не смешивались, лучше иметь по нескольку палочек одинаковой формы — для каждого цвета отдельно. Ну а если надо вырезать более сложное изображение — скажем, цифру или заглавную букву? На дереве сделать это не так-то просто (хотя, конечно, вполне возможно). Гораздо легче на картошке. Выберите ровную крепкую картофелину, разрежьте ее пополам и на плоской поверхности вырежьте ножом изображение (если изображение буквы, то, понятно, зеркальное). Поверхность среза должна быть ровной и гладкой. Сок, который выступит из картошки, удаляйте промокашкой. Краски иа картошку наносят так же, как на палочки. А вот отпечаток будет несколько расплывчатым, менее резким, чем полученный с палочки; впрочем, при аккуратной работе разница невелика. Если вы хотите использовать картошку и на следующий день, то заверните ее на ночь во влажную тряпочку. Г. АНДРЕЕВА Ш Ф # iftgfefetofc: Клуб Юный химик 93
ХОТИТЕ ПОДГОТОВИТЬСЯ К ЭКЗАМЕНАМ ПОЛУЧШЕ! Состав — весовой, объемный, атомный Содержание кислорода в земной коре, включая водную и воздушную оболочки, оценивается в 49,1 весовых процента или в 53,3 атомных процента. Рассчитайте содержание в земной коре водорода в атомных процентах и железа в весовых процентах, приняв значений 1,00 весовых процента Н и 1,31 атомных процента Fe. Задачи, в которых надо найти весовой, объемный клн атомный состав веществ и смесей,— одни из самых распространенных в химии; нередко расчет состава необходим для решения более сложных, комбинированных задач. Предлагаемые здесь задачи помогут юным хнмнкам освоить некоторые приемы, которые применяются для таких расчетов. (Напомним, что традиционный термин «весовой состав» используют для обозначения состава по мае- се.) Экспериментально найдено, что некоторое индивидуальное вещество с молекулярной массой 116 содержит 23±2% азота по весу. Попытайтесь уточнить процентное содержание азота. Водород в природной воде находится в виде изотопов 'Н (протнй) и 2Н (дейтерий). В очищенной воде, подвергшейся электролизу, средняя атомная масса водорода равна 1,228 у. е. Определите изотопный состав водорода в этой воде в атомных н весовых процентах. Атомные массы изотопов 'Н и 2Н равны соответственно 1,008 н 2,014 у. е. 4 Смесь трех газов содержит 45 объемных процентов B3,6 весовых процента) NO и 15 объемных процентов N02. Найдите молекулярную массу третьего газа. 5 Определите среднюю молекулярную массу газовой смеси, содержащей 60 весовых процентов N2 и 40 весовых процентов Н2. (Решение задач — на стр. 98) ЛОВКОСТЬ РУК.., Просто и удобно Когда для опытов надо получить ток двуокиси углерода, то пользуются обычно «мокрым» способом — получают СОг из мела и соляной кислоты. Это хлопотно. Дома гораздо удобнее применять готовый углекислый газ — нз баллончиков для сифона. Зарядите газом пустой, без воды, сифон, присоедините к его носику резиновую трубку со стеклянным наконечником — и ваш прибор готов. Давление газа и его ток можно легко изменять. Как видите, просто и удобно. Владимир МАХНЫРЬ, Владивосток, 10-й класс школы № 38 94 Клуб Юный химии
СПРАВОЧНИК Химические реактивы для школ Вниманию учителей химии и руководителей химических кружков: всесоюзное объединение «Союзреактив» выпускает серию наборов специально для школ. Эти наборы представляют собой комплекты реактивов для проведения лабораторных работ по курсу неорганической и органической химии. Заказать и приобрести их можно в конторах и магазинах «Союзреактив» (их полный перечень, а также правила заказа — в № 10 «Химии и жизни» за 1975 г.) Детям до шестнадцати лет наборы не посылают и не продают. Сведения о составе наборов и их цене — в таблице. Номер набора № 3 Состав Количест во реактивов, г № 1 Азотная кислота 1750 Ортофосфорная кислота 400 № 2-М Серная кислота Соляная кислота Бензин авиационный Б-70 или бензин прямой отгонки Бешнн БР-1 «Калоша» Бензол Бром Ксилол Хлористый метилен Нефть сырая Нитробензол Толуол Хлороформ Циклогексан 700 700 1200 200 80 50 700 50 300 50 50 № 5 Перекись бария Лакмоид Перекись натрия Пергидроль Серебро азотнокислое Фуксин основной 25 1 50 400 50 5 Цена набора, руб.—коп. 3—50 2700 2—50 1500 5—00 № 4 Алюминиевая пудра 100 Железо металлическое, восстановленное водородом 200 Калий хлориоватокислый 250 Калий металлический 50 Калий марганцевокислый 250 Кальций металлический 300 Лакмоид 1 Литий металлический 50 Магний металлический- МГ-1 25 Натрий металлический * 100 Ртуть металлическая 50 Окись ртути 200 Универсальный индикатор A коробка) Фосфор красный 50 Цинковая пыль 100 13—70 7—50 № 6 Ацетон 300 н-Бутиловый си i 200 Днэтнловый ?фир 150 Изоамиловый спирт 200 Изоамнловый эфир уксусной кислоты 50 Изобутиловый спирт 80 Коллодий 75 6—80 Клуб Юный химик 95
Продолжение /л> Номер набора Состав Количество реактивов, г ,/ Муравьиная кислота 85%-ная 300 № б (про- Уксусная кислота 50 должение) Этилацетат 50 Этнленглнколь 100 ,// ш > •ff '\ л ,<? Набор фото химикатов Цена набора, руб.—коп. № 7 Kb 10-М Набор каучуков Аммиачная селитра гранулированная Аммоний сернокислый Калийная соль 40%-ная Калий сернокислый Калий хлористый Кальциевая селитра Мочевина Натриевая селитра Сильвинит Суперфосфат гранулированный Фосфоритная мука Ацетатное волокно Вискозное волокно Калий надсер но кислый Капролактам Капрон (волокно) Капрон (крошка) Каучук бутадиен-стнрольный Лавсановое волокно Нитроновое волокно Органическое стекло Полистирол (крошка) Полиэтилен гранулированный Бутнлкаучук Каучук бутаднен-нитрнль- ный СКН Каучук бутадиен-стнроль- ный СКС Каучук натрий-бутадиеновый Каучук натуральный Каучук хлоропреновый Латекс Фторкаучук 500 250 300 150 150 150 50 300 300 500 150 20 25 20 50 50 100 100 30 25 60 200 200 30 30 40 40 30 30 30 10 3—10 5—30 2—60 4—00 ?♦ Kj ' »"««-' -* rip
ОПЫТЫ БЕЗ ВЗРЫВОВ Только два купороса Речь идет о медном и железном купоросах, с которыми мы и будем ставить опыты. Еще нам понадобится сульфит натрия (безводный или кристаллический). Все эти вещества можно купить в магазине фототоваров и в хозяйственном магазине. Прежде всего приготовьте два раствора, тщательно размешивая соли до полного их растворения. Раствор 1. На 100 мл кипяченой или дистиллированной воды — 2,5 г медного купороса и 5,6 г железного купороса. Раствор 2. На 100 мл воды— 1В г сульфита натрия. Теперь сами опыты. ОПЫТ 1 К первому раствору по каплям и при непрерывном перемешивании добавьте второй раствор. Сначала выпадет осадок основных сульфитов меди и железа (II), но при дальнейшем добавлении сульфита натрия он растворится. В сосуде образуется темный пурпурно-красный раствор. Половину раствора перелейте в другую склянку и оставьте в прохладном месте. Через час-полтора из раствора начнут осаждаться пурпурно-красные кристаллы. Это — весьма сложное комплексное соединение. ОПЫТ 2 Растворите 5 г сульфита натрия в 50 мл воды и прибавьте 20 мл раствора разбавленной A : 2) соляной кислоты. В результате реакции образуется раствор сернистой кислоты. Добавьте к нему 20 мл раствора, оставшегося от первого опыта. Пурпурно-красная окраска сменится на зеленоватую. Если же раствор оставить на воздухе, то окраска вновь станет пурпурно-красной. ОПЫТ 3 С красных кристаллов соли, полученных в первом опыте, осторожно слейте раствор, промойте кристаллы холодной водой и аккуратно слейте ее. Добавьте к ним 20 мл раствора соляной кислоты. Кристаллы полностью растворяются, и образуется раствор зеленого цвета. Очень интересно, что в этом растворе есть ионы меди Cu2+f но нет сульфат-ионов SO^-" Если в двух пробирках сделаете пробы с железным гвоздем (выделяется красная медь) и с раствором хлорида бария (реакция не идет), то сами убедитесь в этом. Хотя опыты достаточно просты, химизм процессов очень сложен; поэтому мы и не приводили уравнения реакций. Если же они вас интересуют, то советуем вам почитать книгу Ф. Б. Гликиной и Н. Г. Ключникова «Химия комплексных соединений», М., 1967 г. Н. А. ПАРАВЯН ЭКА НЕВИДАЛЬ Фото галактики — не выходя из квартиры Планету Нептун открыли более ста лет назад астрономы У. Леверье и Дж. Адаме, открыли на бумаге, не покидая кабинета, с помощью математических вычислений. Мы никакого открытия не совершим, хотя и сфотографируем «галактику», неведомую астрономам. Но -> >£« Щ~\ ■ сделаем это тоже не выходя из квартиры... Чтобы сделать негативы «космических» фотографий, надо запастись фотопластинками, а также гашеной известью, пакетиком гидрохинона (или проявляющей смеси) и гипосульфитом натрия (или фотофикса- - j 'О* 4 «Химия и жизнь» № Ю 97
жем). Если вы захотите сделать с негативов отпечатки, то, естественно, понадобятся также проявитель для бумаги и сама фотобумага. Негативы сделаем при обычном освещении на кухне или в ванной, у крана с холодной водой. Это даст возможность быстро смыть проявляющее вещество с эмульсии и тем самым остановить процесс проявления. Возьмем засвеченную пластинку, смочим эмульсию водой и насыплем на нее немного гашеной извести или соды. Мокрой кисточкой, кусочком ткани или ваты распределим известь по поверхности, ощелачивая ее. Затем рассыплем по пластинке щепотку гидрохинона, и, как только под кристалликами проявляющего вещества появятся черные пятна металлического серебра, промоем поверхность струей холодной воды. Теперь для закрепления опустим пластинку на 20 минут в 20%-ный раствор гипосульфита натрия A00 г соли на 500 мл воды) или на 10 минут в раствор фотофиксажа. После промывки и сушки негатив готов. Отпечатки с него выглядят так, как на верхнем фото. На эмульсию, обработанную щелочью, можно нанести гидрохинон кисточкой (фото в центре). Если во время проявления наклонить пластинку, то смесь веществ будет передвигаться, и тогда получится изображение «метеоритного дождя» (нижнее фото). Конечно, эти фотографии лишь иллюстрируют возможности способа. Есть и другие варианты фотографирования несуществующих «небесных объектов»; наверное, юные химики сумеют найти их самостоятельно. Н. Ф. КОСТЫРЯ Решения задач (См. стр. 94) Процентное содержание азота находится в пределах от 21 до 25%, масса азота в молекуле—в пределах от 116-0,21=24,3 до 116-0,25 = 29 углеродных единиц. В диапазоне от 24,3 до 29 у. е. целому числу атомов азота отвечает лишь одно значение: 28 у. е. Следовательно, в молекуле вещества содержится 28 у. е. B атома) азота, а процентное содержание его равно 28-100% 116 24,1%. В 100 г земной коры содержится в среднем 4У,1 г, или—_—з,07 г-атома кислорода. 98 ■<Л' ' -"Ы1р1 ЖИМИ
Число атомов (или грамм-атомов) кислорода составляет 53,3% от общего числа атомов (грамм-атомов): 3,07 г-атомов —53,3% х г-атомов— 100% 3,07-100 х = —с» »— = 5,76 г-атомов. То есть, 100 г земной коры содержат в среднем 5,76 г-атомов всех элементов. Водорода в 100 г земной коры— 1 г (или, что то же, 1 г-атом). Это составляет с уг = 17,4 атомных процента. Железа в 100 г земной коры—1,31% от 5,76 г-атомов, то есть 0,0755 г-атомов, или 0,0755-56=4,23 г=4,23 весовых процента. Обозначим атомное содержание изотопа *Н в водороде исследуемой воды через х%, тогда содержание 2Н равно A00—х)%. 1 Средняя атомная масса равна Jqq массы 100 атомов усредненного состава (х атомов ■Н и 100—х атомов 2Н): 1,008х+2,014 A00—х) 100 1,008 0,786 = 1,228. Из уравнения следует, что х = 78,1. Изотопа *Н содержится 78,1 атомных процента, изотопа 2Н 100—78,1 = 21,9 атомных процента. На 100 атомов водорода в среднем приходится 78,1 атома или 78,1-1,008 у. е. изотопа ■Н; масса этих 100 атомов равна 1,228-100 у. е. Содержание *Н в весовых процентах: 78,1-1,008-100% 1,228-100 -b4.J. а изотопа 2Н 100—64,1=35,9 весовых процента. Задачу можно также, решить по правилу смешения: изотоп 1 2,014—1,228 0,786 изотоп 2 ~~ 1,228—1,008 ~~ 0,22 " Те же атомные доли получаются при использовании диагональной схемы («правило креста»): 1,228' / \ 2,014 0,22 Содержание ■Н в атомных процентах равно 21,9 атомных процента. Пересчет на весовые проценты — такой же, как и в первом способе. Заметим, что при электролизе воды в газообразном состоянии выделяется преимущественно легкий водород !Н, а тяжелый водород 2Н накапливается в электролизере, что и приводит к увеличению средней атомной массы Н в воде. 4 Из закона Авогадро следует, что объемный состав газовых смесей совпадает с мольным составом. Значит, в нашей смеси содержится 45% (по количеству молей) NO, 15% NOa и 40% неизвестного газа. В 1 моле смеси находится 0,45 молей NO, 0,15 молей NO2 и 0,4 моля третьего газа, или в граммах —0,45-30, 0,15-46 и 0,4-М соответственно. Поскольку окиси азота в смеси 23,6 весовых процента, запишем такое уравнение: 0,45-30-100 0,4530+0,1546+0,4М -/0'°- Из уравнения следует, что молекулярная масса неизвестного газа М=92. 5 60 100 г смеси содержат 60 г, или or^S.H мо- 40 лей, азота и 40 г, или-к = 20 молей, водорода, а всего 22,14 молей. Средняя грамм- 100 молекулярная масса равна по 14 = 4.52 г, а средняя молекулярная масса 4,52 у. е. При решении этой задачи учащиеся нередко делают такую ошибку: 28-60% 2-40% ™сР- 1000/о "г" ioo% -|^ь- Правда, это тоже верное решение, только совсем другой задачи: той, в которой задана такая газовая смесь — 60 объемных процентов N2 и 40 объемных процентов На. В. В. СТЕЦИК Клуб Юный химик 99 4*
Фантастика Тайник Ричард МАККЕНА Q "Л- ^W -У < М л~ :г
Сегодня утром сын спросил, чем я занимался во время войны. Ему уже пятнадцать, и я ума не приложу, почему он никогда раньше не спрашивал об этом. Понятия не имею, почему я даже не предвидел такого вопроса. Он как раз уезжал в лагерь, и мне удалось отделаться фразой, что я выполнял задание правительства. В лагере он проведет две недели. Пока наставникам не наскучит понукать, он будет делать то же, что и сверстники, и не хуже их. Но едва его оставят в покое, он примется разглядывать муравейник или уткнется в какую-нибудь книжку. Последнее его увлечение — астрономия. А когда он вернется домой, он тут же снова спросит меня, чем я занимался во время войны. Никуда не денешься — придется ответить. Увы, я и сам не вполне понимаю, чем я занимался во время войны. Иногда кажется, что отряд, в котором я состоял, сражался — не на жизнь, а на смерть — с легендой местного значения и один лишь полковник Льюис отдавал себе в этом отчет. Победили мы ее или нет? Право, не знаю. Знаю другое: от иных людей война требовала риска более тяжкого, чем просто рискнуть головой в бою. От меня, например. Все началось в 1931 году, когда в пустыне близ поселка Баркер, штат Орегон, нашли бездыханное тело мальчишки. При ием оказался мешочек с золотоносной рудой и солидный, размером с палец, кристалл двуокиси урана. Кристалл как странная диковина попал в пробирную палату в Солт-Лейк-Снти и осел там до 1942 года, когда вдруг приобрел невероятно важное значение. Армейская разведка установила, что его добыли, по-видимому, в окрестностях Баркера, в районе площадью примерно сто квадратных миль. Доктора Льюиса призвали на службу как полковника запаса и приказали ему искать там жилу. Но вся округа со времен миоцена была перекрыта тысячефутовым слоем лавы, и искать здесь пегматитовые пласты было, с геологической точки зрения, нелепо. Доктор Льюис сразу же возразил, что кристалл мог появиться здесь лишь при посредстве человеческих рук. Пользы возражение не принесло: Льюису ответили, что рассуждать не входит в его обязанности. Высшее начальство все равно не удовлетворится до тех пор, пока на поиски не уйдет бездна денег и трудов. В помощь полковнику мобилизовали группу выпускников геологических колледжей, включая и меня. Во имя нашего блага, а, может. и от отчаяния доктор Льюис решил устроить для нас нечто вроде образцовой полевой практики: мы без устали рисовали схемы и отмечали на них, сколько слоев базальта и какой толщины отделяет поверхность от довулканическнх миоценовых пород. По крайней мере, мы тем самым моглн внести вклад в науку о строении Колумбийского плато. А попутно собрать веские доказательства, что урановой руды здесь нет и в помине. Выходит, мы ели хлеб не даром. Унылое местечко этот Орегон! Скучная плоская равнина, повсюду обнажения черной лавы, а между ними — скудная серая почва с жиденькими кустиками полыни. Летом сушь и жара, зимой земля едва припорошена тощим снежком. А ветры дуют вдоль и поперек и зимой, и летом. Во всем Баркере от силы сотня деревянных домишек по пыльным улочкам, да еще несколько амбаров за околицей. Но мне такая жизнь нравилась. Доктор Льюис обращался с нами как со студентами: читал лекции, проводил опрос, рекомендовал литературу. Он был хорошим учителем и незаурядным ученым, и мы его полюбили. Каждому он дал полное представление обо всех этапах работы. Я начал с картографических съемок на поверхности, затем гнул хребет с бурильщиками, которые прогрызали базальт до коренных гранитов в тысячах футов под нами. Наконец, я занимался гравиметрическими и сейсмическими измерениями. Дух товарищества царил в нашей среде; мы понимали, что геофизическим экспедиционным навыкам, какие мы получаем изо дня в день, нет цены. Для себя я решил,, что после войны буду готовить диссертацию по геофизике. Разумеется, под руководством доктора Льюиса. К началу лета 1944 года полевые работы закончились. Бурильщики отбыли восвояси. Тонны керна, ящнкн гравиметрических таблиц и рулоны снятых с сейсмографов лент
перекочевывали в лабораторию доктора Льюиса в Среднезападном университете. Там нам предстояли новые месяцы бесценной тренировки — полученные данные надо было превратить в геофизические карты. Собирались мы лихорадочно, только н разговоров было, что снова увидим девушек и организуем вечеринку. Но тут армейское начальство распорядилось, чтобы часть отряда продолжила полевые изыскания. Доктор Льюис формально подчинился распоряжению, но оставил только одного человека — меня. Я почувствовал себя уязвленным в самое сердце. Словно меня ии за что, ни про что исключили из университета. — Раз в день садитесь в машину и катайтесь по окрестностям со счетчиком Гейгера. - сказал Льюис. — А потом сидите себе в конторе и отвечайте на телефонные звонки... — А если начальство позвонит в мое отсутствие? — мрачно осведомился я. — Наймите секретаря, — ответил он. — Это вам разрешается. И они уехали, оставив меня в звании начальника партии, но без подчиненных. Я пришел к выводу, что ненавижу полковника Льюиса лютой ненавистью и жажду случая, чтобы отомстить. Несколько дней спустя старый Дейв Джентри подсказал мне, как это сделать. Дейв был худой, иссохший старик с седыми усами; столовался я теперь там же, где и жители Баркера, и мне досталось место рядом с ним. Каждая трапеза оборачивалась пыткой. Я поневоле слышал ехидные реплики, что иные молодые люди прячутся за чужие спины, не желают воевать н зря переводят деньги налогоплательщиков. Однажды за ужином я не выдержал, швырнул вилку в недоеденные бобы и встал. — Армия прислала меня сюда, и армия не выпускает отсюда, — бросил я старикам и старухам, сидящим вокруг стола. —Мне тоже хотелось бы отправиться за моря и резать самураям глотки, защищая вас и отечество. Честное слово, хотелось бы! Чем брюзжать, лучше взяли бы и написали петицию своему конгрессмену... Чеканя шаг, я вышел на веранду. В душе клокотало негодование. Старый Дейв вышел следом. — Не горячись, сынок, — сказал он. — Они сердятся на правительство, а вовсе не на тебя. Но до правительства как до звезд, а до тебя рукой подать... — Добро бы рукой, а то плеткой, — отозвался я с горечью. — На то есть причины, — заметил Дейв. — Уж если искать исчезнувшие сокровища, го ие так, как за это принялись вы. Ну, и кроме того, «Рудник полоумного малыша» вообще не про вас. это наша собственность. Наша, жителей Баркера. Ему перевалило за семьдесят, он присматривал за лошадьми на постоялом дворе. Носил он потертый жнлет нараспашку, выцветшие подтяжки и серую фланелевую рубаху, н никому бы в голову не пришло заподозрить в нем мудреца. Но он был мудрец. — Края тут необъятные, пустынные, — продолжал ои, — людям тут нелегко. Вот в каждом поселке и рассказывают об исчезнувшем руднике нлн о тайнике с золотом. Ищут их одни несмышлениые дети. Для взрослых, для большинства, достаточно знать, что сокровища где-то рядом. Это помогает выжить в наших местах... — Понимаю, — откликнулся я. Что-то незваное шевельнулось в глубине сознания. — А в Баркере своего исчезнувшего рудника не было, — произнес Дейв. — Завелся каких-то тринадцать лет назад. И, понятно, людям не по вкусу, что вы хотите отобрать его грубой силой, да еще так скоро... — Прекрасно известно, что никакого рудника нет, — сказал я. — Мы докажем, что его нет, вот и все. — Если бы вы могли это доказать, — ответил Дейв, — было бы еще хуже. Да только ничего вы не можете. Мы собственными глазами видели руду, держали ее в руках. Это был кварц, насквозь проросший чешуйками и жилками золота. И мальчишка добрался до него из дому пешком. Залежь где-то здесь, совсем близко!.. Он взметнул руку в ту сторону, где мы велн поиски Над равниной нависли прозрачные сумерки, и я, к собственному изумлению, вдруг понял, что во мне просыпается 102
интерес к его словам. Полковник Льюис непрестанно втолковывал, чтобы мы не верили в эти россказни. И если кто-нибудь из наших вспоминал про них, я первым принимался его высмеивать. Обычно мы хором предлагали бедолаге обойти район с магическим ивовым прутиком. Мы по-настоящему верили, что никакой жилы здесь нет и никогда не было. Но теперь я остался один и к тому же сам себе начальник... .Дейв и я, не сговариваясь, оперлись одной ногой на нижнюю перекладину перил; не сговариваясь, опустили руки и положили нх на колени. Дейв выплюнул табачную жвачку н поведал мне историю Оуэна Прайса. — Он всегда был тронутый, — говорил Дейв. — Сдается мне, перечитал все книжки, какие нашлись в поселке. Натура у него, у малыша, была неугомонная... Я не фольклорист, но и я без труда видел, что к рассказу уже примешаны крупицы вымысла. Например, Дейв уверял, будто рубаха на мальчишке была порвана в клочья, а спина исполосована кровавыми бороздами. — Словно зверь его когтями полоснул, — говорил Дейв. — Но мы шли по следам малыша, пока не сбились, — он так петлял, что вконец нас запутал, — и ии одного отпечатка звериной лапы не видали... Можно было, конечно, выкинуть всю эту чепуху нз головы, но история уже захватила меня. Может, виной тому была неспешная, уверенная манера рассказчика, может, обманчивые сумерки, а может — уязвленное самолюбие. Мне подумалось, что в огромных лавовых полях подчас встречаются разрывы и на поверхность выдавливаются глыбы исконных пород. А что если такая глыба есть поблизости? Выброс, вероятно, невелик, футов двести — триста в поперечнике, и буровики пропустили его, а там полным- полно урана. Обнаружь я его — н полковник Льюнс станет всеобщим посмешищем Здравый смысл восставал против нелепых выдумок, но какая-то бестия, прячущаяся в глубинах сознания, уже принялась сочинять злорадное письмо полковнику Льюису, и это занятие мне понравилось. — Кое-кто у нас уверен, — говорил Дейв, — что сестренка малыша могла бы рассказать, где он нашел клад, если бы захотела. Она частенько бегала в пустыню вместе с ним. Когда это приключилось, она словно ополоумела, а потом и вовсе онемела, но теперь, я слышал, выздоровела. — А где она живет? — осведомился я. — С мамашей в Сейлеме, — ответил Дейв. — Окончила курсы, нанялась секретаршей к какому-то тамошнему юристу... Миссис Прайс оказалась женщиной пожилой и суровой, а ее влияние на дочь почти не знало границ. "Она- разрешила Элен стать моей секретаршей, едва я упомянул сумму жалованья. Допуск на Элен мне прислали по первому телефонному звонку: она уже проходила проверку, когда расследовали происхождение того злополучного кристалла. Оберегая репутацию дочери, миссис Прайс позаботилась о том, чтобы Элен жила в Баркере у знакомых. Впрочем, репутация была вне опасности. Я не остановился бы перед тем, чтобы сделать Элей любовницей и таким путем вытянуть из нее секрет — если б он только существовал. Но я знал, что лишь разыгрываю представление под названием «Месть Дьюарда Кемпбелла», знал, что никакого урана мы не найдем. Элен была худенькой девочкой, этакой перепуганной льдинкой. Она носила туфли на низких каблуках, нитяные чулки и простенькие платьица с беленькими воротинчкамн и манжетами. Единственное, что было в ней примечательным — это безупречно гладкая кожа. Выгнутые темные бровн, голубые с поволокой глаза и эта кожа по временам придавали ей совершенно неземной внд. Снднт она, бывало, опрятненькая, самотюгру- женная, коленкн вместе, локотки прижаты, очи долу, голосок еле слышен — замкнутая, как улитка в раковине. Стол ее располагался напротив моего, н она сидела так целыми днями, выполняла все, что я поручал, но расшевелить ее не удавалось никакими силами. юз
Я пытался шутить, дарить ей всякие пустячки и оказывать знаки внимания, пытался напускать на себя печаль н делать внд, что остро нуждаюсь в жалости. Она выслушивала и продолжала работать — оставалась далека, как звезда. Только через две недели, и то по чистой случайности, я сумел подобрать к ней ключик. В тот день я решил бнть на симпатию. Я изрек, что все бы ничего, можно жнть н в ссылке, вдали от дома и друзей, но чего я действительно не способен вынести — так это унылого однообразия района поисков, где нет нн одного живописного уголка. Что-то затеплилось в ней, она взглянула на меня так, словно проснулась. — Да тут полно удивительных мест, — тнхо сказала она. — Садитесь в джип и покажите мне хоть одно, — бросил я с вызовом. Она упиралась, но я пристал с ножом к горлу. Джип трясся и кренился, объезжая лавовые проплешины. Составленная нами карта врезалась в память во всех деталях, н я знал, где едет машина, знал каждую минуту — но только по координатной сетке. Хоть мы и разбросали по пустыне дополнительные ориентиры: буровые скважины, воронки от сейсмических взрывов, деревянные вешки, консервные банки, бутылки н бумажки, пляшущие на нескончаемом ветру, — все равно пустыня осталась до отчаяния однообразной. — Скажите, когда доберемся до какого-нибудь нз ваших удивительных мест, я остановлюсь, — объявил я. — Да тут кругом такие места, — отвечала она. — Прямо здесь, например. Я остановил машину и посмотрел на Элен в изумлении. Голос ее стал грудным и сильным, глаза широко раскрылись. Она улыбалась — этого я еще не вндел. — А что здесь особенного? Она не ответила, вышла из машины и отошла на десяток шагов. Самая ее осанка изменилась — она чуть ли не танцевала. Я приблизился и тронул ее за плечо. — Ну что здесь особенного? — повторил я. Она обернулась, ио глаза ее смотрели вдаль. — Здесь водятся псы, — сказала она. — Псы?!.. Я оглядел чахлую полынь на убогих клочках землн, затерянных среди уродливых черных скал, н вновь посмотрел на Элен. Что-то было неладно. — Большие глупые псы, — сказала она. — Они пасутся стадами и едят траву. — Она продолжала озираться и всматриваться. — Огромные кошкн нападают на псов и пожирают их. А псы плачут, плачут. Разве вы не слышите?.. — Но это безумие! — воскликнул я. — Что с вами? Мон слова подействовали иа нее, как удар: она тут же снова замкнулась, и я едва расслышал ответ: — Простите меня. Мы с братом нгралн здесь. Тут была у нас как бы сказочная страна. — На глаза Элен навернулись слезы. — Я не приходила сюда с тех самых пор... Я за-былась... Простите меня. Пришлось поклясться, что необходимо диктовать «полевые заметки», чтобы снова вытащить Элен в пустыню. Она сидела в джипе с блокнотом н карандашом, будто оде- ревянев, а я лицедействовал со счетчиком Гейгера н бормотал тарабарщину на геологическом жаргоне. Плотно сжав побледневшие губы, она отчаянно боролась со слышным ей одной зовом пустыни, и я вндел, что в этом противоборстве ей приходится все трудней и трудней. В конце концов она опять впала в то же странное состояние, и я постарался не нарушить его. Диковинным был тот день — я узнал много нового. А потом каждое утро я заставлял ее выезжать и вестн «полевые заметки», и с каждым разом было все легче сломить ее. Однако едва мы возвращались в контору, она цепенела. Оставалось только диву даваться, как в одном теле уживаются два столь разных человека. Про себя я называл нх «Элен из конторы» н «Элен из пустыни». 104
«Элен из пустыни» была само очарование, когда, беспомощная, сама того не желая, выдавала свои тайны. Голос ее обретал звучность, дыхание-становилось порывистым, лнцо оживало, с хохотом носилась она меж черных камней и тусклой полыни, в мгновение ока наделяя нх красотой. Случалось, мы убегали от джипа на добрую милю. Обращалась она со мной, как со слепцом нлн малым ребенком. — Нет, нет, Дьюард, не ходи туда, там обрыв! — восклицала она н отталкивала меня от «опасного места», или показывала камни, по которым можно переправиться через «ручей». Мы прокрадывались в заколдованные замкн и прятались от великана, который разыскивал нас, бормоча проклятья, а потом удирали, рука в руке, из-под самого его носа. Я подыгрывал Элен, но не упускал нз виду и собственных интересов. По вечерам я наносил иа карту все, что узнавал за день о топографии волшебной страны. Во время игры я не раз намекал на сокровище великана. Элен не отрицала, что такое сокровище существует. Она подносила палец к губам и смотрела на меня серьезными глазами. — Брать можно только то, что никому не нужно, — втолковывала она. — Если хоть пальцем тронуть золото нлн драгоценный камень, на наши головы обрушатся ужасные беды... — А я знаю заклинание, которое отводит беду, — возразил я однажды, — и тебя научу ему. Это самое сильное, самое волшебное заклинание в мнре... — Нет, нет. Сокровище обратится в прах. Монеты станут гнилыми бобами, ожерелья — мертвыми змеями, — отвечала она упрямо. — Оуэн предупреждал меня. Таков закон волшебной страны. — Разве Оуэн никогда ничего не «берет? — спросил я. К тому времени я уже усвоил, что об Оуэне следует спрашивать, как будто он жив. — Иногда приходится, — отвечала она. — Однажды злая колдунья превратила меня в безобразную жабу. Оуэн положил мне на голову цветок, и я снова стала Элен. — Цветок? Самый настоящий цветок? И ты принесла его домой? — Большой цветок, красный с желтым. Такой большой, что не умещался в ладонях. Я хотела взять его домой, но лепестки осыпались... — А Оуэн ничего не берет домой? — Только камушкн, н то не часто. Мы сделали для них в сарае тайник вроде гнездышка. А вдруг это вовсе не камушкн, а волшебные яйца... Я встал. — Пойдем, покажи мне их. — Не хочу домой, — заявила она. — Ни за что! — Ну, пожалуйста, Элен, ну ради меня, — стал упрашивать я. — Заедем хоть на минуточку... Я затащнл ее в. джип, и мы подъехали к домнку, где когда-то жили Прайсы. Нам и раньше случалось проезжать мнмо, и Элен всегда старательно отводила глаза. Не подняла она их н на этот раз. Она опять оцепенела, превратилась в «Элен из конторы». И тем не менее мы обогнули старый домик, покосившийся, с выбитыми стеклами, и пробрались в полуразрушенный сарай. Она откинула солому, наваленную в углу — там действительно лежали кусочки горных пород. Я даже не понимал, насколько я взволнован, пока не испытал разочарования, подобного удару в солнечное сплетение. Это были никчемные, обточенные водой кусочки кварца и розового гранита. Совершенно заурядные, если бы не одно обстоятельство: им неоткуда было взяться в базальтовой пустыне. Через две — три недели мы перестали прикидываться, будто ведем полевые заметки» и ездилн в пустыню с откровенной целью поиграть. Волшебная страна Элен почти вся
уже была нанесена на карту. С одной стороны гора — недавний сброс обрушил с нее глыбы к реке, текущей вдоль подножия, — ас другой стороны к реке мягко сбегала равнина. Крутой берег был лесист, изрезан ущельями, отроги горы там н сям были увенчаны замками. Я тщательно проверял Элен, но она ни разу не запуталась. Правда, ©ремя от времени она впадала в нерешительность, но я уже сам подсказывал ей, где она. Это позволило проникнуть в ее тайную жизнь еще глубже. Однажды она сидела на колоде в лесу и плела корзинку из листьев папоротника. Я стоял рядом. Вдруг она подняла глаза и улыбнулась. — Во что будем играть сегодня, Оуэн? Такого я не ожидал — и с гордостью подумал, что мгновенно нашел выход. — Сестренка, сестренка, я околдован, — сказал я. — Только ты одна в целом свете можешь меня расколдовать. — Я тебя расколдую, — отвечала она голоском маленькой девочки. — Кто ты сейчас, братец? — Я большой черный пес, — заявил я. — Злой великан по имени Льюис Кожа-Да- Костн держит меня на цепн во дворе своего замка, а всех остальных псов он забрал на охоту. Он ужасный злой великан, но ты не бойся, сестренка. Как только ты расколдуешь меня, я стану прекрасным принцем и отсеку ему голову. — Я и не боюсь. — Глаза у нее. блестели. — Увезу тебя в свое королевство, и ты станешь прекраснейшей из королев, н все будут любить тебя... — И все будут любить меня... — Она стала очень серьезной. — Как же расколдовать тебя, бедный старенький песик? Живой водой? — Притронься к моему лбу камушком из сокровищницы великана, — попросил я. — Это один-единствениый способ расколдовать меня, другого нет... Она быстро поднялась, ее лицо свела гримаса горя и яростн. — Ты не Оуэн, ты обыкновенный человек! Оуэн околдован, и я вместе с ним, и никому никогда не расколдовать нас!.. Она бросилась прочь и, пока добежала до джипа, успела превратиться в законченную «Элен из конторы». С того дня она наотрез отказалась ездить в пустыню. Похоже было, что моя игра исчерпала себя. Но я сделал ставку на то, что «Элен нз пустыни» все еще слышит меня, пусть подсознательно, и избрал новую тактику. Наша контора располагалась на втором этаже над бывшим танцзалом, н, надо думать, во времена «дикого Запада» здесь происходило немало всяческих стычек. Но вряд ли эти стены видели хоть что-нибудь столь же странное, как новая игра, затеянная мною. Я н раньше прохаживался по комнате и разговаривал с Элен, когда она печатала на машинке. А теперь я принялся в обыденную болтовню вкрапливать элементы сказки, то и дело вспоминая про злого великина Льюиса Кожа-да-Кости. «Элен нз конторы» старалась не обращать иа это внимания, ио откуда-то из глубины ее глаз нет-нет да н выглядывала «Элен из пустыни». Я разглагольствовал о своей пошедшей прахом карьере геолога и о том, что все немедленно уладилось бы, если бы я обнаружил жилу. Я рассуждал о том, как было бы здорово работать в разных экзотических странах и как нужна мне помощь жены, которая присматривала бы за домом и вела мою переписку. Мои басни тревожили «Элен из конторы». Она делала опечатки, роняла на пол вещи. А я знай пел свое, стараясь соблюдать необходимую пропорцию между реальными фактами и фантазией, и «Элен из конторы» день ото дня приходилось труднее. Как-то вечером старый Дейв предупредил: — Элен сохнет на глазах, н люди говорят нехорошее. Миссис Фаулер утверждает, что девушка не спит по ночам, плачет и не хочет сказать, что с ней творится. Ты часом не знаешь, что ее мучает? 106
— Я с иен не говорю ни о чем, кроме ее обязанностей, — заявил я. — Может, она соскучилась по дому? Может, дать ей небольшой отпуск? — Мне не нравилось выражение, с каким Дейв смотрел на меня.— Я ничем ее не обидел. Право, Дейв, я не хочу причинить ей зло... — Людей линчуют не за их намерения, а за их поступки, — отозвался он. — Учти, сынок, если ты обидишь Элен Прайс, у нас в Баркере найдутся желающие выпустить тебе кишки, как какому-нибудь паршивому койоту... Назавтра я начал обрабатывать Элен с самого утра и после полудня сумел, наконец, взять нужный тон и сломить ее. Правда, мне и во сне не снилось, что это случится именно так. — В сущности, вся жизнь — игра, — только и сказал я. — Если подумать хорошенько, все, что мы делаем, так или иначе игра... Она взглянула мне прямо в глаза, и мое сердце екнуло. — Ты научила меня играть, Элен. Раньше я был всегда совершенно серьезен, даже и не догадывался, как это можно играть... — Меня научил Оуэн. Он понимал волшебство. Сестры наши только и знали, что нянчить кукол и выбирать себе мужей. Я их ненавидела... Ее глаза были широко раскрыты, губы трепетали — она почти превратилась в «Элен из пустыни», хоть и не покидала конторы. — Волшебство и волшебные чары встречаются и в обыденной жизни, только вглядись как следует, — оказал я. — Разве не так, Элен? — Я зиаю! — воскликнула она, побледнев и выронив карандаш. — Оуэну колдовством навязали жену и трех дочерей, а ведь он был еще мальчик! Он был единственным мужчиной в нашем доме, и все, кроме меня, ненавидели его. Ведь мы были так бедны... — Она дрожала, голос ее упал до шепота. — Ои не мог этого вынести. Ои взял сокровище, и оно убило его. — Слезы бежали у нее по щекам. — Я твердила себе, что он не умер, только околдован, и если я семь лет не буду ни говорить, ни смеяться, то расколдую его... Она уронила голову на рукн. Мной овладела тревога. — Но я не выдержала! — Плечи Элен затряслись от рыданий. — Меня заставили говорить, и теперь Оуэн уже никогда не вернется... Я обнял ее за плечи. — Не плачь, Элен. Он вернется. Я знаю другие волшебные средства вернуть его.. Едва ли я отдавал отчет в своих словах. Я "был в ужасе от того, что наделал. Она подпрыгнула, как ужаленная, и сбросила мою руку. — Я этого не вынесу! Я уезжаю домой!.. Она стремглав выскочила из конторы, сбежала по лестнице, и я вндел из окна, как она бежит, бежит по улице вся в слезах. Моя игра представилась вдруг жестокой и глупой, и в тот же миг я прекратил ее. Изорвал в клочья карту волшебной страны и свои письма полковнику Льюису — и за каким дьяволом мне понадобилось все это! Утром Элен не вышла иа работу. В девять часов я сам сходил за почтой, получил несколько писем т большой пакет. Первое же письмо, которое я вскрыл, было от доктора Льюиса и словно по волшебству разрешило все проблемы. На основании предварительных структурно-контурных карт Льюису разрешили прекратить полевые изыскания. В пакете и были копни этих карт для моего сведения. Мне надлежало составить инвентарную опись и подготовиться к передаче имущества интендантской команде, которая пожалует в ближайшие дни. А потом предстояло дорабатывать карты, нанося на них массу всяческих сведений. Я получил право присоединиться к остальным и поработать, наконец, в лаборатории. Я чувствовал себя на седьмом небе, похаживал по комнате, насвистывал и прищелкивал пальцами. Если бы еще Элей пришла и помогла с составлением описи! Затем я вскрыл пакет и стал лениво перелистывать карты. Их было множество—базальтовые 107
пласты, похожие друг на друга, словно слои пирожного десяти миль в поперечнике. Но когда я развернул последнюю карту, изображавшую довулканическнн миоценовый ландшафт, волосы у меня на голове встали дыбом Точно такую же карту я рисовал своими руками. Это была волшебная страна Элен. Топография совпадала во всех деталях. Я стиснул кулаки, дыхание перехватило, по спине поползли мурашки. У игры была реальная почва. Я не мог положить этому конец. С самого начала не я управлял игрой, а она мной. И продолжает управлять. Я выбежал из дома, бросился вниз по улице и встретил старого Дейва, который торопливо шагал к постоялому двору. С его бедер свисали две кобуры с револьверами. — Дейв, я должен разыскать Элен. - Ее видели на рассвете, она ушла в пустыню, — ответил он. — Я иду за лошадью. — Он не замедлял шага. — Саднсь-ка ты в свои рыдван и поезжай туда. И если не найдешь ее до нас, то назад лучше не возвращайся... Я помчался за джипом, завел его н принялся с ревом крушить жалкую полынь пустыни. Джнп натыкался на скалы, не могу понять, как он не разлетелся вдребезги. Куда ехать, я знал — но боялся н думать, что там найду. Я понял, что люблю Элен Прайс больше собственной жизни и, что сам, своими руками, убнл ее. Я заметил ее издали: она то бежала, то пряталась. Я направил джнп наперерез и закричал, но она ничего ие видела и не слышала. Тогда я затормозил, выпрыгнул и побежал следом за ней. Мир померк, я не различал ничего, кроме Элен, но не мог догнать ее. — Подожди меня, сестренка! — кричал я.— Я люблю тебя, Элен! Подожди!.. Она вдруг замерла, сжавшись в комок, и я едва не наступил на нее. Я опустился на колени и прижал ее к себе— и тут оно и случилось. Говорят, во время землетрясения, когда верх и низ меняются местами, люди испытывают такой дикий страх, что сходят с ума. Тут было еще хуже. Перепуталось все: право и лево, верх и ннз, пространство и время. Ветер с грохотом несся сквозь скалы под ногами, а воздух над нами загустел до того, что давил, как скала. Помню, мы прильнули друг к другу н были друг для друга всем, а вокруг не было ничего, — н это все, что я помню, — а потом мы снделн в джипе, и я гнал его к поселку так же отчаянно, как недавно гнал в глубину пустыни. Мнр снова обрел очертания. Солнце ярко светило, а на горизонте цепочка всадников двигалась туда, где когда-то нашли тело Оуэна. Я привез Элен в контору. Она сидела за столом, уронив голову иа руки, и дрожала безудержной дрожью. Я крепко обнимал ее за плечн. — Буря была внутри нас, Элен, — повторял я. — Все. что было в нас темного, теперь ушло. Игра кончена, мы теперь свободны, и я люблю тебя... Вновь и вновь повторял я этн слова — на благо себе и ей. Я говорил ей, что она станет моей женой, мы сыграем свадьбу и уедем за тысячу мнль от этой пустыни и вырастим детей. Дрожь ее унялась до легкого озноба, но ответить она все еще не могла. И тогда я услышал под окном стук копыт и скрнп упряжи, а затем медленные шаги вверх по лестнице. В дверях появился старый Дейв. Два его револьвера казались при нем столь же естественными, как руки и ноги. Он взглянул на Элен, склонившуюся над столом, и на меня, застывшего рядом. — А ну-ка, спускайся вниз, сынок. Ребята хотят потолковать с тобой, — сказал он. Я пошел было за ннм — и остановился. — Но Элен невредима. Жнла там действительно есть, Дейв, но никто никогда не найдет ее... — Скажи об этом ребятам.
— В ближайшие дни, — добавил я, — мы вообще сворачиваем дело. Я женюсь на Элен и увезу ее с собой.... — Спускайся вниз или мы стащим тебя силой! — жестко оборвал он. — Элен поедет домой к своей мамаше. Я испугался. Я не знал, что делать. — Нет, я не поеду домой к мамаше!.. Рядом со мной стояла Элен. Это была «Элен из пустыни», но поразительно выросшая. Бледная, красивая, сильная, уверенная в себе. — Я уезжаю с Дьюардом, — сказала она. — Никто в мире не будет больше распоряжаться мной, как бессловесной зверушкой!.. Дейв поскреб челюсть и прищурясь уставился на Элен. — Я люблю ее, Дейв, — сказал я. — Я буду о ней заботиться всю жизнь. Я обнял ее левой рукой, н она приникла ко мне. И старый Дейв неожиданно смягчился. — Малышка Элен Прайс, — произнес он удивленно. — Кто, в самом деле, мог бы вообразить такое?.. — Он протянул руку н ласково потрепал нас по очереди. — Благословляю вас, молодежь, — сказал он и подмигнул. — Пойду передам ребятам, что все в порядке... Он повернулся и стал не спеша спускаться по лестнице. Мы с Элен посмотрели друг на друга — и, по-моему, я выглядел таким же обновленным, как она. С тех пор прошло шестнадцать лет. Я уже стал профессором, и мои виски начали седеть. Как ученый я совершеннейший позитивист, самый отъявленный из всех, каких только можно сыскать в бассейне Миссисипи. Когда я поучаю студента на семинаре: «Подобное утверждение не имеет утилитарного смысла», — я умею произнести это так, чтобы он воспринял эти слова как грубейшее из ругательств. Студенты заливается ^краской н платят мне ненавистью: но я поступаю так ради их же пользы. Наука, пожалуй, единственно безопасная изо всех человеческих игр, но безопасна она лишь до тех пор, пока не замутнена вымыслом. На том стою — н не встречал еще студента, справиться с которым было бы мне не по силам. Мой сын слеплен из другого теста. Мы назвали его Оуэном. Он унаследовал глаза Элен, цвет ее волос и тип лица. Учился он читать по современным трезвым, стерилизованным детским книжкам. В доме у нас ни единой сказки, зато есть научная библиотека. Сейчас он, вслед за Джннсом и Эддингтоном, увлечен измерениями времени и пространства. Вероятно, он не понимает и десятой доли того, что читает, в том смысле, как понимаю я. И в то же время он понимает все до строчки, только на собственный, недоступный для нас манер. Недавно он взял да и заявил: — Знаешь, папа, расширяется не только пространство. Время расширяется тоже, это-то и позволяет нам попадать все дальше от того момента, где мы привыкли быть.. Мне придется рассказать ему, чем я занимался во время войны. Именно тогда я возмужал и нашел жену. Как и почему — я, видимо, не вполне понимаю, и, надеюсь, никогда не пойму. Но Оуэн унаследовал у Элен еще и сердце, удивительно пытливое сердце. Я боюсь за него. Боюсь, что он поймет. Перевел с английского К. СЕНИН 109
Что есть что Чем пахнет «Букет» Помнится, Ходжа Насред- дин советовал оплачивать запах лишь звоном монет. Но за тот запах, который закупорен в аэрозольном баллоне с названием «Букет», мы все же советуем не пожалеть 80 копеек... Новый препарат бытовой химии предназначен прежде всего для того, чтобы принести в комнату свежесть и запахи тайги. Но не запахом единым славен этот препарат. Как и натуральная сосновая хвоя, он способен оздоровлять воздух, уничтожать в нем патогенную микрофлору. Такое он может благодаря тому, что в составе «Букета» есть хлорофилло - каротиновый экстракт, полученный из молодой сосновой хвои, а также молочная кислота, известная своей высокой бактерицидной активностью. Препарат не только дезинфицирует и одорирует (насыщает запахами) воздух, но и дезодорирует — подавляет неприятные запахи. В частности, «Букет» эффективен против «букета» запахов кухни и уборной — аммиака, сероводорода, акролеина, индола... «Букет» способен если и не совсем подавить, то сильно уменьшить запах табачного дыма, даже в тех случаях, когда, как говорят, хоть топор вешай. Разработан «Букет» сотрудниками Уральского филиала ВНИИ химпроекта Н. А. Асановой, Н. Н. Тихомировой и В. С. Колчановой. В заключение не лишне добавить, что приятные запахи — это отнюдь не излишество, а необходимый компонент комфорта и жилой комнаты, и служебного кабинета, и цеха, ибо они улучшают настроение и самочувствие, повышают жизненный тонус. Не случайно поэтому исследованиями и бытовых, и промышленных одорантов и дезодорантов сейчас занимаются в нескольких исследовательских институтах. В. А. ВЛАДИМИРОВ Из писем Лучше «Бутона» В «Химии и жизни» A975, № 3) рассказывалось о препарате «Бутон», с помощью которого можно продлить жизнь цветов. Недавно изобретено еще одно средство (авторское свидетельство № 496023), оно превосходит «Бутон» по силе своего действия, а кроме того, химик мог бы сделать препарат и самостоятельно. Вот состав его в процентах: гидразид малеи- новой кислоты 0,008—0.01 борная кислота 0,015—0,02 квасцы 0,07—0,008 сахароза 4—6 Остальное — водопроводная вода. В этом рецепте все вещества, кроме гидразида ма- леиновой кислоты, можно купить: борную кислоту — в аптеке, квасцы — в магазине фотореактивов, а сахарозу — или, проще, обыкновенный сахар — в продуктовом магазине. В. А. АНТОНОВ, гор. Горький 110
Земг- и et та »ли Дамба, отдвпяиицм Могильное озеро от моря Многоэтажное озеро А. А. АВЕРЬЯНОВ Остров Кильдин. расположен в Баренцовом море, недалеко от входа в Кольский залив. С моря остров чем-то напоминает шляпу-канотье. В середине его возвышается «тулья» — высокое, ровное плато с обрывистыми краями. Оно опоясано «полями» — нешироким низменным берегом. Если взобраться на «тулью» у поселка Восточной Кильдин, то видно, что шляпа с дефектом: иа полях возле самого их внешнего края зияет отверстие. Это н есть одно из удивительных явлений природы — знаменитое озеро Могильное. ВЕРТИКАЛЬНЫЙ РАЗНОСОЛ Известно это озеро отнюдь не своей величиной (максимальная длина — 562 м. ширина— 275 м, глубина—16,3 м), в Мурманской области есть озера и побольше, и поглубже. Никто не видел в озере и ныне модных драконов, несмотря на его мрачное название. Главная особенность озера в том, что вода его в разных местах имеет неодинаковую соленость. Это тоже само по себе не редкость: в Балхаше, например, западная часть пресная, а восточная — солоноватая. Но в Могильном озере содержание солей изменяется по вертикали. Меньше всего соли в воде B%о) у поверхности. В первый момент вода здесь кажется и вовсе пресной, и только потом ощущается чуть солоноватый привкус. Для питья такая вода не очень пригодна, но умываться ею вполне можно. А в самом глубоком месте соленость почти такая же, как в море,— 30%о. При этом соленость нарастает скачком на глубине от 4—5 до 7—9 м. Причина такой необычной особенности озера в том, что оно расположено на самом берегу моря. Когда-то Могильное было морским залнвом; в послеледниковый период постепенно образовалась естественная дамба из валунов, плиток песчаника и галь- кн, пересыпанных песком,— она полностью отгородила озеро от моря. И такое происходило не раз на протяжении долгой исто- рии озера; в последний раз оно перестало быть заливом примерно тысячу лет назад. Сейчас средняя ширина дамбы — 70 м, высота над уровнем озера — 4,5 м. 111
Такие озера — бывшие морские лагуны — не редкость, образуются они н в наши дни. Однако обычно они илн же совершенно опресняются, или, наоборот, усыхая, становятся еще более солеными. В Могильном же установилось уникальное равновесие между пресной водой, поступающей с суши и из атмосферы, н соленой, которая просачивается сквозь дамбу. Это равновесие сохраняется, по-внднмому, в течение длительного геологического времени, н все это время поле бнтвы между пресной и соленой водой остается поделенным на четкие сферы влияния. ЗООПАРК. СОЗДАННЫЙ ПРИРОДОЙ Еще более интересная особенность озера Могильного в том, что вместе с соленостью здесь резко изменяется по вертикали и состав водного населения. В глубине озера сохранилась морская живность, а верхние слои заняли более поздние пресноводные пришельцы. Правда, некоторые организмы более или менее приспособились к несвойственному им солевому режиму: в одну планктонную сетку могут попасть и заурядная пресноводная дафния и морская медуза цианея. Но в общем вкусы большинства обитателей озера мало изменились. И даже литоральные животные, которые в море живут ближе всего к берегу и обычно не очень боятся пресной воды, в озере все же предпочитают селиться в соленой зоне — глубже 4—5 м. «Морские» обитатели озера в основном те же, что н в соседнем море: бурые и красные водоросли, губкн, гидроиды, мшанки, ракообразные, моллюски, черви, асиидии, актинии, морские звезды. Правда, два вида асцидий и одна губка в море живут гораздо южнее, по-видимому, они, как и само озеро, реликты более теплой эпохи. В числе пленников озера даже такая типично морская рыба, как треска. Всю свою жизнь она проводит в нижних соленых слоях, не имея возможности подняться к солнцу. А недавно в озере появилась трехиглая колюшка Она известна тем, что весьма спокойно относится даже к очень резким колебаниям солености. В Могильном это качество оказало колюшке неоценимую услугу — она может жить здесь на любой глубине и кормиться как пресноводными, таК и морскими животными. Неудивительно, что в последние годы колюшки здесь становится все больше и больше. Одним словом, озеро напоминает зоопарк, тем более удивительный, если учесть его небольшие размеры. Казалось бы, самые благоприятные условия для морских обитателей — на глубинах 8—16 м, где соленость воды выше всего. Однако глубже 13 м здесь вообще никто не жнвет: нет кислорода. Могильное относится к заморным озерам; вероятно, отсюда возникло и его название. Вода н донный ил на большой глубине, как в Черном море, обильно насыщены сероводородом. А тонкий слой воды на границе сероводородной зоны окрашен в красивый розовый цвет. Причина этого — фотосинтезирующие серобактерии, которые окисляют сероводород и не дают ему проникнуть выше, в верхние слои. Кроме сероводорода в глубине озера накапливается метан и углекислота. А кислорода, наоборот, маловато. Нетрудно видеть, что для морских животных н растений в озере остается лишь сравнительно тонкий слой воды: выше им угрожает гибель от пресной воды, а ниже — от сероводорода. По образному выражению одного из исследователей озера, это «жизнь между молотом и наковальней». ЛАБОРАТОРИЯ ЭВОЛЮЦИИ? Условия жизни морских растений и животных в озере Могильном необычно суровы. Поэтому неудивительно, что некоторые обитающие в озере виды образовали новые формы. Красные водоросли здесь бледнее, чем в морс; многие животные отличаются карликовыми размерами. Кильдниская треска представляет собой отдельный подвид, который так и называет- ют - kildinensis: она более пятнистая, чем морская, относительно длинноусая н большеголовая. В море треска — хищник и питается в основном рыбой. В озере же ей приходится довольствоваться беспозвоночными. Она здесь настолько отвыкла от «рыбной» пищи, что даже не ловится на блесну. В се желудках, правда, иногда находят рыб других видов, но в ничтожном 112
t I 1 1 1 1 1 0 5 10 15 20 25 30 содержание солей (г/i) Изменение солености воды • Могильном озере с глубиной количестве. А с изменением рациона изменилась и морфология трески: рот и зубы у нее меньше, чем у морской, слабее развита мускулатура, проталкивающая добычу в глотку. Наглядный пример того, как бытие определяет не только сознание, но и устройство тела... Не исключено, что подобные сравнения обитателей озера с их собратьями по ту сторону дамбы позволят лучше представить себе, как происходит процесс видообразования. Вспомните, что для Чарльза Дарвина огромную роль в понимании механизмов эволюции сыграли Галапагосские острова — сухопутные обитатели нх тоже образуют крохотный изолированный мир. Поэтому такой интерес представляет комплексное изучение озера, которое ведет сейчас Мурманский морской биологический институт. У приезжего биолога, начитавшегося об эгом озере. Могильное вызывает некоторое разочарование: ничего величественного и какая-то беззащитность. Что касается беззащитности, то впечатление отчасти верное; еще в 1916 году здесь собирались взорвать дамбу и превратить озеро (вновь!) в морской залив. Причина? Берег острова Киль. дин слишком ровный и неудобен для стоянки кораблей. Проект, к счастью, был отвергнут. Местные жители издавна ловят в Могильном треску. Здесь и спокойнее, чем в море, и найти скопления рыб неизмеримо легче. Однако неизвестно, сколько рыбы еще нужно выловить, чтобы необратимо подорвать популяцию. В прошлом веке немецкая экспедиция, пройдясь по озеру с неводом, поймала НО экземпляров трески. А ведь в наши дни возможности человека намного возросли. Даже короткий визит браконьеров может привести к последствиям, о которых и подумать страшно. Но уникальной экосистеме озера угрожает и «мирная» деятельность человека. На озере стирают белье синтетическими моющими средствами, моют автомобили, берега его захламлены! Установлено, что за последние 70 лет в нижних слоях воды повысилась концентрация сероводорода, а верхняя граница отравленной им зоны поднялась на 1,5—2 метра. Озеро Могильное, этот уникальный объект исследований, должно быть объявлено государственным заповедником с организацией строгой его охраны. Иначе мрачное название озера может приобрести новый печальный смысл... Фото автора из
114
Сочинские огненные воды В наши дни курорт Сочи занимает огромную территорию — он протянулся вдоль Черноморского побережья на 146 км, от поселка Магри до селения Веселое. А вот бальнеолечеб- ницы со знаменитыми сульфидными (мацестинскими) водами — одно из основных достоинств курорта — сосредоточены лишь на небольшом участке и уже с тРУД°м обслуживают все увеличивающийся поток приезжающих сюда лечиться. Поэтому неоднократно предпринимались поиски новых месторождений целебных вод. Несколько лет назад Черноморская гидрологическая каптажная партия конторы «Геомин- вод» Центрального научно- исследовательского института курортологии и физиотерапии вывела из недр земли минеральные воды в Мамайке и Кудепсте, это сильно расширит возможности курорта. Но сначала — о том, что он представляет собой сейчас. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О КУРОРТЕ Климат: влажно-субтропический; весна очень ранняя, лето жаркое, с ясной безоблачной погодой. Самое лучшее время года — осень, особенно хороши сентябрь и октябрь. На курорте лечат: заболевания органов кровообращения, двигательного аппарата, нервной системы, а также гинекологические и кожные болезни. Лечебные средства: море, климат, минеральные воды. Курорт располагает: 60 профсоюзными санаториями (не считая ведомственных), 6 курортными поликлиниками для амбулаторных больных и бальнео- лечебницами — в Новой Ма- цесте на 115 ванн, в Хосте — на 100 ванн, а в Старой Ма- цесте к услугам пациентов пять корпусов с 210 ваннами, ингаляторием, отделением для гинекологических больных, а также установками для орошения головы и десен. Ежегодно здесь проходят лечение более 2,5 млн. человек. Курорт действует круглый год. ЛЕТОМ СЪЕЗЖАЛИСЬ НА МАЦЕСТУ... В районе Старой Мацесты, на левом берегу реки, сохранились и поныне места, где когда-то были источники, давшие начало курорту. У народов, издавна населявших морское побережье, они считались целебными. Причем люди сразу подметили главную особенность местной воды — даже от недолгого соприкосновения с ней тело становилось огненно-красным. Поэтому воду назвали «машъо- псы», т. е. огненная вода: от адыгейского «машъо» — огонь и «псы» — вода. С небольшим изменением это название сохранилось и - до наших дней и звучит теперь как Мацеста. Медицинский мир обратил внимание на мацестинские воды в конце XIX века. Одним из первых эти места изучал врач В. Ф. Подгур- ский и поместил подробный отчет о своих наблюдениях во «Врачебной газете»; он писал: «Летом съезжались на Мацесту, частью разбивали палатки, частью спали под открытом небом, подолгу сидели в своеобразных ваннах (земляных ямах), иногда по 2—3 раза в день. Намазывали, кроме того, больные места грязью, отлагавшейся по ручьям источника. Случалось, что в поисках целебной грязи больные забирались в узкие отверстия пещер и там задыхались от сероводорода». Немного позднее у маце- стинских источников поставили первые две ванны — примитивные деревянные сооружения. Появился и медицинский персонал: за лечением наблюдал фельдшер. А потом было создано акционерное общество «Мацестинские серные источники». В 1911 году оно построило гостиницу и ванное здание с 18 кабинами. К целебным источникам вела узкая, вся в выбоинах грунтовая дорога. Из Сочи — грязного, захолустного городишка — больные группами по 5—7 человек тряслись на линейках до Мацесты по несколько часов... По-настоящему курорт стал развиваться лишь после Октябрьской революции. В 1920 году в Сочи заработали первые санатории «Красная Москва», «Сальве» и санаторий имени Семашко. А в 1936 году был создан Сочинский научно-исследовательский институт курортологии и физиотерапии. Началось систематическое изучение лечебных свойств местных минеральных вод. Сейчас Сочи и Мацесту соединяет широкое асфальтированное шоссе, поездка на воды занимает не более часа. Рейсовые и санаторные автобусы регулярно подвозят больных к- лечебницам. С каждым годом число приезжающих сюда растет. Об этом свидетельствуют цифры: в 1927 году в лечебницах проделано 197 тыс процедур, в 1937 году—1 млн. 30 тыс,, в 1947 году—1 млн. 706 тыс., в 1957 году—2 млн. 53 тыс., в 1966 году—4 млн-232 тыс., в 1974 году—5 млн. 568 тыс. процедур. 115
НЕ ТОЛЬКО ВРЕДЕН... В минеральной воде Маце- сты растворено много различных веществ, но химический облик ее определяют натрий, хлор и сероводород, благодаря которому вода обладает резким, неприятным запахом. Вообще- то у человека сероводород никогда не вызывал симпатий, вот его досье: «взрывоопасен, токсичен, при вдыхании в значительных количествах вызывает обморочное состояние и даже смерть от паралича дыхания» («Краткая химическая энциклопедия», т. 4, М., 1965 г.). И все же сероводород может быть не только вреден. Тот, что растворен в мацестинских водах, бесспорно, приносит пользу, если, им, конечно, не злоупотреблять... Именно из-за него мацестинская вода приобрела репутацию огненной. Покраснение кожи — ответная реакция организма на действие газа: сосуды расширяются, к ним поступает много богатой кислородом крови, кровообращение улучшается. Все это, в свою очередь, способствует восстановлению здоровья. Сероводород в Мацесте бывает в двух состояниях: в виде молекул H2S и в виде гидросульфидных ионов HS . Но поскольку среда слабокислая, то преобладает молекулярный сероводород, это особенно ценно, потому что он оказывает более сильное терапевтическое воздействие, чем гидросульфитный ион. В подземных хранилищах Мацесты и Хосты два «сорта» сульфидных вод. Первый — это минеральная вода, которой курортники лечились еще 100 лет назад; температура ее 18—20°С, а в литре содержится от 4 до Курорт Сочи протянулся по Черноморскому побережью не 146 км Дагомыс Мамайка Сочи Адлер Новая Мацеста 116
ь^**\»ч^ i Кудепсте. иэ-под 1емли забил фонтан сероводородной аоды. Через несколько лет не зтом 20 г солей и от 60—100 до 250 мг так называемого общего сероводорода (H2S -р- +HS1"). Вторая разновидность — наиболее часто применяемая в наше время горячая сульфидная вода с концентрацией солей 18—28 г/л и содержанием сероводорода 400—460 мг/л. Эта вода пошла из скважин, пробуренных в пятидесятых годах на глубину 1f5—2,5 км. Нашли ее не только в Мацесте, но и в окрестностях Хосты, что позволило тогда создать в Хосте новый бальнеологический центр. Вода второго типа оказалась более ценной: она богаче сероводородом и не требует подогрева. Подогрев неудобен не только потому, что расходуется дополнительная энергия: при повышении температуры часть сероводорода из воды улетучивается и ее лечебные свойства ухудшаются. НОВЫЕ НАХОДКИ За последние пять лет мне неоднократно приходилось бывать в Мамайке и Кудепсте. Газовая лаборатория спецпартии конторы «Гео- минвод», в которой я работаю, принимала участие в газохимическом исследовании минеральных вод, выведенных здесь на поверхность с глубины 3 км. Сейчас нам известны еще два типа воды. Это, во-первых, ультракрепкая горячая D0°С) сульфидная вода с минерализацией 8,5 г/л, содержащая в литре 680 мг сероводорода; а во-вторых, крепкие сульфидные, очень горячие (более 60°С) рассолы, в литре которых растворено 40 г солей и около 450 мг сероводорода. Новые сульфидные воды — не единственное, что нашли здесь гидрогеологи. В Кудепсте обнаружена ио- до-бромная вода, содержащая более 60 мг/л брома и около 30 мг/л иода. С 1969 года, не дожидаясь, возведения капитальной водолечебницы, новую минеральную воду стали применять для лечения. Вода доставлялась в санатории и курот- ную поликлинику в автоцистернах. А со временем в Кудепсте, недалеко от Адлера, вырастет новый бальнеологический центр. К проекту уже приступили. И еще одним источником обогатился недавно Сочинский курорт. Черноморская геологическая партия конторы «Геоминвод» открыла в живописной долине горной речки Чвижепсе (около 25 км на восток от Сочи) большие запасы углекислых минеральных вод, содержащих кроме углекислого газа железо и мышьяк в лечебных концентрациях. Они пригодны и для питья, и для лечебных ванн. А по климату этот район не уступает самым прославленным курортам Швейцарии, Италии и франции. Пока здесь действует лишь одна водолечебница Сочинского научно- исследовательского института курортологии и физиотерапии, но это, конечно, только начало. Кандидат геолого- минералогических наук В. ЩЕРБАК 117
\ \ *ъ +> A Л Кадр из кинофильма Преимущества кинофильма перед статичной фотографией очевидны и не нуждаются в комментариях. Но есть у фильмов один серьезный недостаток: чтобы освежить в памяти полюбившийся кадр или показать его друзьям, нужно включать кинопроектор. Поэтому многие кинолюбители предпринимают попытки изготовить фотографии с кинокадров. Сделать это можно разными способами, многие из которых хорошо известны. Но какой из них проще, быстрее, надежнее? Прежде чем ответить на этот вопрос, необходимо предупредить кинолюбителей: высококачественные фоторепродукции с кинокадров получить трудно — слишком большое увеличение может сказаться и на резкости, и на зернистости изображения. Какой кадр выбрать для увеличения? В длинной череде кадриков, запечатлевших застывшие фазы какого-то события, есть один или несколько самых выразительных именно в неподвижном фотографическом изображении. Их нужно найти и отобрать. Предпочтительны крупные планы, четкие несмазанные кадры. По возможности они должны быть без пятен, царапин и других подобных дефектов. Кадры для репродуцирования удобно выбирать, просматривая фильм на экране или на монтажном столике. Выбранные места запоминают или записывают, а потом, медленно перематывая пленку, находят и помечают специальными метками- сторожками. Готовят их так: к кусочку синей пластиковой изоляционной ленты длиной 80—60 мм прилепляется полоска белой бумаги так, чтобы синяя лента выступала липкими концами на 15—10 мм. Затем эта заготовка разрезается ножницами вдоль — на сторожки шириной не более 8 мм. Такие сторожки не мешают наматывать фильм на бобину и в то же время заметны с торца рулона пленки. Разумеется, фильм с установленными сторожками нельзя пропускать через проектор. Зато в любой момент по метке можно найти нужное место и с помощью лупы отыскать отобранный для пересъемки кадр. Как с ним поступать дальше? Сам собой напрашивается такой способ пересъемки. Спроецировать кадр прямо на фотобумагу, как на экран, а потом обработать бумагу методом обращения. Однако 118
не всякий кинопроектор допускает неподвижную покадровую проекцию. Кроме того, неизбежна паразитная засветка, которая завуалирует изображение. Наконец, и это самое важное, метод очень громоздок. Другой способ: получение промежуточного негатива. Сделать это можно, например, контактом. Фильм накладывается эмульсионной стороной на кусочек позитивной или репродукционной пленки, допускающей работу при красном свете, прижимается чистым стеклом под фонарем увеличителя и экспонируется. Экспозицию выбирают по пробам. После обработки получается негатив тех же размеров, что и оригинал — 3,6X4,8 мм. Понятно, что размеры фотоотпечатка с такого негатива зависят от возможностей увеличителя. А кратность увеличения обычно не превышает десяти. Значит, самый большой отпечаток с восьмимиллиметровой пленки будет не больше 36X48 мм. Очевидно, промежуточный негатив должен быть значительно больше репродуцируемого кадра. В принципе изображение из фильма нетрудно спроецировать на экран и сфотографировать камерой «Зенит», установленной на штативе. Увы, резкость и контрастность такого негатива оставляют желать лучшего. А что если направить луч из диапроектора в хорошо закрепленный на штативе «Зенит», предварительно вывернув из аппарата объектив? Изображение легко сфокусировать по зеркальному видоискателю на плоскости пленки. Но от всей этой затеи сразу же приходится отказаться: диафрагму установить нельзя — ведь объектив мы вывернули. Еще один вариант: заложить фильм в увеличитель эмульсионной стороной к лампе, а под лампой поместить фотокамеру без объектива. Это может быть и «Зенит» и «ФЭД», и «Зоркий». Фокусировать изображение на плоскость пленки можно с помощью лупы (разумеется, шторка затвора должна быть открыта). Для этого понадобится не очень сложное приспособление — специальная подставка, удерживающая камеру на месте при переводе пленки. Ведь прежде чем удастся получить удовлетворительный результат, может быть, придется извести целую пленку, пробуя разные диафрагмы и скорости затвора, каждый раз их записывая. Но это еще не все сложности. Работать надо в темноте, зажигая свет только при закрытой шторке затвора. Фонарь увеличителя не должен давать паразитной засветки, которая вызывает на пленке вуаль. Поэтому между объективом увеличителя и камерой необходимо установить черный матерчатый рукав, через который можно манипулировать диафрагмой, переводить пленку и спускать затвор. Конструкция получается громоздкой, неудобной в работе. Парадокс: съемка ведется объективом увеличителя, в то время как объектив камеры совсем не используется. В течение многих лет автор этих заметок для пересъемки кинокадров использует простое, но весьма удобное приспособление. Это жесткий тубус, длина которого определяется масштабом увеличения с кинокадра на фотографию. (Длина тубуса для фотоаппарата «Зенит» с объективом «Индустар-50» от базового кольца до фокальной плоскости, в которой находится кинокадр, составляет при формате 8 мм — 460 мм, супер-8 — 400 мм, 16 мм — 230 мм.) Один торец тубуса соединен с камерой, на другом установлен объектив фотоаппарата и держатель дл я репродуцируемой кинопленки. Для подсветки пригоден любой свет — от лампы накаливания, люминесцентной трубки. Можно пользоваться даже естественным светом. Приспособление может быть изготовлено по-разному: из пластмассы, металла, дерева. Главное требование — достаточная жесткость основания и торцевых стенок (диафрагм) тубуса, которые с помощью удлинительных колец соединяются с камерой и объективом. В качестве основания можно использовать ровную сухую строганую доску C0X100 мм) длиной до 640 мм. Боковые стенки тубуса — съемный фанерный или картонный колпак, окрашенный изнутри в черный цвет и достаточно плотно закрывающийся, чтобы через щели не пробивался свет. Для точной наводки на резкость служит кольцо расстояний объектива. Снимать следует на мелкозернистую пленку, например ФОТО-32, используя короткие выдержки. В некоторых случаях вполне удовлетворительные результаты получаются и без специальных приспособлений — с помощью одного лишь увеличителя. Фильм закладывается в рамку фотоувеличителя эмульсионной стороной к источнику света. Бобины подвязывают, чтобы они не разматывались. Заложенные кадры наводятся на резкость на полоску белой бумаги с расчетом, что ширина кадра или всей кинопленки составит 24 мм, то есть расстояние между рядами перфораций 35-миллиметровой пленки. Затем, выключив фонарь или повернув красную заслонку, вместо бумажной полоски кладут кусочек неэкспонированной позитивной пленки, которая предназначена для репродукций. Во избежание засветки под пленку стоит подложить листок матовой черной бумаги. Сверху пленку надо прижать чистым стеклом. Определив нужную экспозицию и обработав пленку в проявителе для бумаги (разбавленном вдвое), можно получить 119
нормальный негатив, пригодный для обычной печати. Остается сделать с него контактный отпечаток и выбрать лучший кадр для крупного увеличения. Бумагу лучше всего брать глянцевую — мягкую или нормальную. Некоторая нерезкость изображения на фотографии будет вполне извинительной, если откровенно показать, что снимок получен с узкопленочного фильма. Поэтому репродукцию лучше всего оформить в виде нескольких последовательных кадров с перфорацией. В заключение — еще несколько практических советов. С восьмимиллиметрового кадра можно получить снимок ?Х'12 — это увеличение почти в 25 раз. Малейшая пылинка или ворсинка на отпечатке превращается в пятно. Если оно белое, его удастся потом заретушировать. Хуже обстоит дело с черными пятнами — следами пылинок и царапин на кадре-оригинале, на пленке, взятой для промежуточного негатива. Помните, главный враг — пыль1 Не сдувайте ее, а вытирайте чистой тряпочкой, ватой или лучше всего кусочком замши. Старые фильмы обычно сильно поцарапаны, загрязнены. Их можно немного освежить, почистив хотя бы те кадры, которые будут репродуцироваться. Пленку кладут на чистую материю и протирают тампоном, смоченным смесью четыреххлористого углерода с бензином A : 3). (Смесь огнеопасна! Не курить! Лаборатория должна хорошо проветриваться.) Приспособление для репродуцирования кинокадров. 1 — основание прибора; 2 — корпус фотокамеры «Зенит»; 3 — удпикительиое кольцо № 3; 4 — стойка-диафрагма: 5 — удлинительное кольцо № 2; 6 — чехол-затемнитель; 7 — объектив «Инду с тар-50»; 8 — стойка диафрагмы; 9 — удлинительное кольцо Hs 1; Ю — фильм-оригинал; 11 —держатель диапозитивной рамки: 12 — стойка; 13 —молочное стекло: 14 — осветитель Иногда мелкие царапины на пленке исчезают после размачивания эмульсионного слоя. После этого полезно продубить пленку в десятипроцентном растворе алюмока- лиевых квасцов. Такая обработка повышает механическую прочность желатинового слоя, позволяет сохранить ее эластичность. Однако следует помнить, что недостаточно просохшую пленку можно безвозвратно погубить. Вот, собственно говоря, и все важнейшие указания к предстоящей работе. Остальное, как и в любом фотографическом процессе, зависит от аккуратности и настойчивости фотолюбителя. А. А. УСАЧЕВ 120
Чонсупьтп mi ФОТОГРАФИЯ С ЦВЕТНОГО СЛАЙДА Мне очень хочется сдепать фотографии со слайдов. Все попытки иайти литературу по интересующему меня вопросу оказались безуспешными. Н. Никифорова, Киев Чтобы сделать фотоотпечатки с цветных слайдов, необходимо сначала получить промежуточный негатив — переснять слайд на черно-белую панхроматическую пленку. Для этого лучше всего подходит фотокамера «Зенит» с набором удлинительных колец. Для съемки нужно специальное приспособление — станок, который в определенном порядке соединяет Станок для пересъемки слайдов фотоаппарат, держатель для фотографируемого слайда, осветитель. Основание станка должно быть прочным и жестким. На одном его конце крепится камера — так, чтобы оптическая ось объектива была направлена вдоль доски. Между корпусом камеры и объективом «Индустар-50» ввертываются три удлинительных кольца. В качестве держателя слайда-оригинала удобно применить «Фильмосгсоп-2» ленинградского завода «Оргтехника». Корпус фильмоскопа нужно поставить на основание станка таким образом, чтобы его ось совпала с осью объектива фотокамеры. Для этого под фильмоскоп следует подложить полоску фанеры толщиной 5—5,5 мм, а по бокам прибить рейки, чтобы корпус можно было передвигать вперед или назад (нормальное расстояние от объектива 5—6 см). После установки на резкость нужно иметь возможность жестко закрепить слайды; для этого на фильмоскопе надо сделать какие-нибудь фиксаторы. Для освещения можно использовать лампочку, установленную на некотором расстоянии, или луч диапроектора, или луч увеличителя, направленный на наклонное зеркало у матового стекла фильмоскопа. Для цветных копий- слайдов на обращаемой пленке хороша подсветка от вспышки. Наконец, освещать снимаемый слайд можно и дневным светом. И последнее. При выбранной подсветке, скорости затвора и плотности оригинала остается подобрать нужную диафрагму. А для этого, как всегда, придется сделать несколько пробных снимков. 121
ПОЧЕМУ В МЯСЕ И МОЛОКЕ ЕСТЬ НЕЗАМЕНИМЫЕ АМИНОКИСЛОТЫ В учебниках пишут, что организм животных не в состоянии синтезировать незаменимые аминокислоты; там же говорится, что растительные бепки не содержат всех нужных животному аминокислот. Но ведь корова питается травой — откуда же в ее мясе и молоке появляются незаменимые аминокислоты! Н. Г. Соломина, гор. Кашин Коровы, так же как овцы, козы, верблюды, олени, относятся к жвачным животным. Желудок у них состо- их из нескольких отделов со своеобразными названиями: рубец, сетка, книжка и сычуг (у некоторых видов, правда, книжка отсутствует). На пастбище корова щиплет траву и глотает ее, почти не пережевывая. Пища попадает в первые отделы желудка — рубец и сетку, или преджелудок. Там она смешивается с остатками ранее съеденного корма и с проглоченной слюной. В преджелудке о'битает огромное количество микроорганизмов, они вызывают брожение в попавшей сюда массе. Растительные белки и другие азотсодержащие вещества частично распадаются, в результате выделяется аммиак. Это строительный материал, из которого микробы «строят» необходимые им аминокислоты, в том числе и полный набор незаменимых. В промежутках между приемами пищи корова отрыгивает в рот небольшие порции полупереваренного содержимого преджелудка и тщательно пережевывает смесь, сильно увлажняя слюной, затем снова глотает. На этот раз пища почти не задерживается в первых отделах желудка, а проходит дальше, в книжку и сычуг, где переваривание заканчивается. Вместе с пищей перевариваются и микробы. Они гибнут, но с пользой — отдавая организму животного незаменимые аминокислоты. Кстати, в подобный симбиоз — животного и микроорганизмов — вступают только взрослые особи. V телят преджелудок развит слабо и микробов там еще мало. Недостаток аминокислот молодняку восполняет материнское молоко. А на современных молочных фермах, откуда большая часть молока увозится, в корм телятам вводят специальные добавки (кстати, такие добавки постоянно нужны птицам и свиньям в любом возрасте, потому что у них нет пред- желудков). В качестве добавок используют снятое молоко, костную и рыбную муку, кормовые дрожжи, отходы производства льняного и подсолнечного масла и, наконец, синтетические аминокислоты, которые наша химическая промышленность выпускает специально для нужд животноводства. ЧТО ТАКОЕ БУРГУНДСКАЯ ЖИДКОСТЬ Мне сказали, что бургундскую жидкость можно применять как ядохимикат. Хотелось бы знать, что это такое. Как приготовить жидкость в домашних условиях! Г. П. Шуркевич, Тюмень Бургундская жидкость — заменитель более известной бордосской жидкости и тоже применяется для борьбы с возбудителями грибных болезней плодовых, овощных и декоративных культур. Как и бордосская жидкость, бургундская содержит медный купорос, а вместо не всегда доступной свежегашеной извести — кальцинированную (бельевую) соду. Обычно растения обрабатывают однопроцентным раствором этого препарата. Чтобы приготовить 10 л бургундской жидкости, необходимо иметь 100 г медного купороса, 40—50 г соды и три сосуда. В один (деревянный, стеклянный или глиняный) наливают немного горячей воды и в ней растворяют медный купорос, после этого туда же добавляют холодную воду— столько, чтобы получилось 5 л раствора. Другую посуду заполняют 5 л воды и в ней растворяют кальцинированную соду. Перед опрыскиванием оба раствора сливают в один общий сосуд емкостью 1?— 15 п. Чтобы жидкость лучше прилипала к листьям, в нее еще следует добавить 5 г сахара. В отличие от бордосской жидкости бургундскую жидкость можно применять вместе с пестицидами, содержащими мыло, но зато нельзя смешивать с хлорофосом, карбофосом и с препаратами, в которых есть известь и сода. Следует также помнить, что бургундская жидкость — сильнодействующее средство, которое у некоторых растений вызывает ожоги. Поэтому до ее применения необходимо провести контрольный опыт. За 3—5 дней до массового опрыскивания готовят небольшое количество раствора и опробуют его на нескольких ветках растения, которое собираются затем опрыскивать. Если на листьях не появилось ожогов, то бургундской жидкостью можно обрабатывать все насаждения. В последние годы для 122
борьбы с грибными болезнями плодовых культур созданы и выпускаются менее едкие вещества. Например, цинеб (этилен-бис-дитио- карбамат цинка), хлорокись меди и каптан (N-трихлор- метилтиомид тетрагидро- фталевой кислоты). Это порошки, которые при смешивании с водой образуют стойкие суспензии. Они просты в обращении и достаточно эффективны. Цинеб C0—40 г порошка на литр воды) через 10— 15 дней после опрыскивания разлагается, поэтому обработку им следует заканчивать за 20 дней до уборки плодов. Суспензию хлорокиси меди C0—40 г на литр воды) лучше применять до цветения, так как во влажную и холодную погоду она может вызвать у растения небольшие ожоги. Порошок каптана обычно берут по 30—50 г на каждый литр воды и опрыскивают им посадки эа 30 дней до уборочной. Все упомянутые препараты разрешено применять в приусадебных садах. Используют их не только весной или летом, но и осенью — в октябре. ДЛЯ ЧЕГО НУЖНО ПИХТОВОЕ МАСЛО В нашем районе есть леспромхоз, там вырабатывают пихтовое маспо. Хотелось бы знать, что око собой представляет и где применяется. В. С. Рождественский, Нижний Тагил Пихтовое масло — это эфирное масло, которое получают из хвои сибирской пихты. В нем около 40% борнеола и борнил- ацетата, 20% камфена и 10% tt-пинена. Масло служит сырьем для производства камфоры (подробно о ней рассказывалось в «Химии и жизни» № 8 за 1972 г.). Раньше лекарственную камфору, добывавшуюся из камфарного дерева, покупали в Японии. А затем оказалось, что из пихтового масла можно изготовлять препарат, равноценный натуральной камфоре. Пока синтез камфоры еще не был пряностью налажен, пихтовое масло применяли в парфюмерной промышленности — как компонент отдушек в мыле и хвойных таблетках для ванн. Сейчас же из пихтового масла делают только камфору, а в отдушках его заменил синтетический препарат— изоборнилацетат. КАК УХАЖИВАТЬ ЗА ЛИНОЛЕУМОМ Я покрыла пол в своей квартире линолеумом. Как за ним ухаживать и сделать так, чтобы блестел. А. Грамина, Подольск Ухаживать за линолеумом несложно. Время от времени пол следует протирать влажной тряпчой. В магазинах продаются мастики, с помощью которых полу можно придать блеск. Хороший результат даст и применение жидкого средства «Стайгмена». Препарат образует на поверхности линолеума пленку, которая после натирки приобретает зеркальный блеск. Пол будет выглядеть неплохо, если раз в месяц его протирать тряпкой, смоченной натуральной олифой. Белесоватые пятна с линолеума удаляются протиркой их скипидаром или бензином. Если после указанной процедуры белесоватость не исчезла, пол следует закрасить веществом, входящим в состав самого линолеума. Делается это просто: тряпку пропитывают растворителем цигсло- гексаном и протирают ею пятно. Поскольку циклогек- сан растворяет поливинил- хлорид, из которого сделан линолеум, то перешедшее на тряпку вещество закрашивает пятно. Вместо растворителя можно взять клей Ц-1, он приготовлен на цик- логексане и продается в хозяйственных магазинах. ТАБЛЕТКИ ОТ КУРЕНИЯ Говорят, что таблетки «Табекс» помогают бросить курить. Что это за лекарство! А. Р. Иванов, Калуга Основное действующее начало препарата «Табекс» —• алкалоид цитизин, который извлекают из семян ракитника и термопсиса. Лекарст- эо устраняет неприятные ощущения, который испыта- вает курильщик, бросивший курить и страдающий от никотинового «голодания». Дело в том, что цитизин оказывает на организм человека эффект, сходный с действием никотина, а вреда приносит намного меньше, поэтому в период лечения табекс как бы заменяет курильщику никотин. Изготовляют таблетки в Болгарии. Некоторое время назад в Харьковском научно-исследовательском химико-фармацевтическом институте создан другой препарат — «лобесил». Основа его — алкалоид лобелии из растения лобелия. Подобно цитизину, лобелии облегчает тягостное состояние курильщика, лишенного никотина. Люди, начавшие принимать табекс или лобесил, свободно обходятся без сигарет или папирос уже в первые дни лечения, но на самом деле, чтобы добиться желаемого результата, мало одних медикаментов, нужно еще твердое решение бросить курить. Оба препарата малотоксичны, но отпускают их в аптеках только по рецепту. Применять таблетки следует под наблюдением врача. 123
Как вновь родился... Не кури! — ласково и интимно призывает ваш журнал. Это намного лучше лобовой пропаганды. Я бросил — третий месяц: новые запахи мира, новые вкусовые ощущения — как вновь родился. К сожалению, начал полнеть. Спасибо за статьи о курении. А. А. ВАСИЛЬЕВ, Калуга (стаж курения 24 года) Еще об осенней побелке Заметка «Современная побелка для деревьев», опубликованная в «Химии и жизни» A976, № 3), вызвала много писем и телефонных звонков в редакцию. Из них редакции и автору стало ясно, что, во-первых, краска Э-ВС-511 очень нужна садоводам; во-вторых, что эту краску очень трудно купить и, в-третьих, что необходимо дать рекомендации по каким-то аналогам этой краски. Кроме того, Оказалось, что многие садоводы, в основном начинающие, ошибочно полагают, что белить деревья надо весной. Белить же их нужно осенью, и вот почему. Побелка предохраняет деревья от световых, а не тепловых ожогов. Деревья чаще всего получают ожоги в солнечные зимние дни, когда солнцу помогает ослепительно белый снег. Природа таких ожогов установлена одним из изобретателей краски Э-ВС-511, И. Н. Котовичем. Дело в том, что при низких температурах и интенсивном освещении разрушаются некоторые фотоактивные красители, к которым относится и хлорофилл. Выходит из строя и вся клетка, в которой содержалось это вещество. Отсюда особая опасность именно зимних ожогов. Несколько советов по по- белочным материалам, способным в какой-то степени заменить дефицитную краску Э-ВС-511. Не следует считать, что традиционная побелка гашеной известью или мелом настолько уже устарела, что от нее пора отказаться. Если ее нанести на дерево в лучшие агротехнические сроки — поздней осенью после дождей, но еще до морозов, то она может сослужить дереву неплохую службу, хотя, конечно, по отражательной способности она уступает краске Э-ВС- 511, но на один сезон такой побелки обычно хватает. Сделать традиционную побелку более долговечной можно, введя в нее водорастворимые полимеры — казеин, натриевую соль кар- боксиметилцеллюлозы (она продается в хозяйственных магазинах под названием «Клей синтетический для обоев КМЦ»). Можно добавить и поливинилацетатную дисперсию, о которой «Химия и жизнь» писала уже не раз (см., например, 1968, № 4). В крайнем случае в побелку можно добавить обыкновенного молока, лучше снятого, поскольку оно богаче молочным белком — казеином. Добавляют все эти вещества из расчета 50—70 г на килограмм побелки. Правда, и такая побелка не будет содержать репеллента — вещества, отпугивающего грызунов, которое есть в краске Э-ВС-511. Это вещество называется не- озон Д. По-в идимому, добавка неозона Д в традиционную побелку сделает и ее репеллентной. Неозон Д не дорог и не очень дефицитен, но в магазинах его не продают. Заводы же изготовители (или потребители — заводы резинотехнических изделий) частному лицу, даже читателю «Химии и жизни», неозон Д не отпустят. Но ведь у садоводов есть товарищества — официальные учреждения. В заключение хотелось бы обратиться к садоводам: попробуем совместными усилиями найти более удачные рецептуры побелок. И хороших, и доступных! Кандидат химических наук В. А. ВОЙТОВИЧ, гор. Горький И еще одно — кьм ... Глубокоуважаемая редакция, прочитав статью Г. Степанова «Молекулярная эн- дохронность» («Химия и жизнь» № 1 за этот год), считаю своим долгом довести до вашего сведения, что первое указание на эн- дохронный эффект в литературе относится не ко второй половине XIX века (Льюис Кэролл), как утверждает Г. Степанов, а к первой половине XVI века (Франсуа Рабле). Цитирую по изданию «Гаргантюа и Пантагрюэль», пер. с французского Н. Любимова, ГИХЛ, М.( 1961, стр. 135: «Ни черта, ни чертаI — сказал Пикрохол. — Вы похожи на мелюнских угрей — начинаете кричать еще до того, как с вас сдерут кожу. ..» С уважением М. А. ЗУБКОВ, Ленинград 124
Короткие *« "тчч Подлинное или привычное? Архитектурные памятники редко доходят до нас в своем первозданном виде — позднейшие изменения и перестройки, да и просто следы, оставленные временем, накладывают на них неизгладимую печать. И когда за памятник берутся реставраторы, возникает вечный вопрос: должны ли онн стремиться воссоздать самый первоначальный облнк сооружения, илн нужно остановиться на более позднем, но зато привычном для нас образе? Такая дискуссия неожиданно возникла в ходе реставрации собора в Шартре — од-, ного из красивейших памятников французского средневековья. Реставраторы решили промыть его знаменитые витражн. Делалось это, разумеется, по науке, со всеми предосторожностями. Сначала со стекол удалили все загрязнения, а потом покрыли их специальным защитным составом. И тут искусствоведы ахнулн. Помытые витражи выглядели совсем иначе, чем раньше: преобладавший в ннх енннй цвет сменился пурпурно-фиолетовым! Реставраторов тут же обвинили в том, что они погубили бесценный памятник искусства. Однако онн доказали, что ничего плохого с внтражамн произойти не могло. Оказывается, дело в том, что со стекла был смыт слой патнны, возникший под действием микроорганизмов, - он н скрывал первоначальный цвет витражей, придавая им енний оттенок. По-видимому, реставраторы правы: они действительно восстановили первоначальный облик памятника. И теперь спор идет о другом — нужно ли было это делать? Ведь все привыкли видеть внтражи синими... А. ИОРДАНСКИЙ Человек дорожает Ровно десять лет назад в «Химии и жизни» A966, № 10) был напечатан небольшой рассказ американского писателя-фантаста Артура Порджесса «1,98». Крошечный божок Иип хочет вознаградить героя рассказа за оказанную услугу, выполнив любое его желание. Но поскольку божок очень маленький, стоимость награды не должна превышать одного доллара н девяноста восьми центов. Герой все же был вознагражден Инп помог ему покорить любимую девушку. И условие не было нарушено: ведь в га зетной заметке, которую прочел Иип, говорилось, что «все химические соединения, нз которых состоит организм человека, можно купить всего лишь за I доллар 98 центов». Будь этот рассказ написан в наши дни, цифра, стоящая в его заголовке, была бы больше. Как сообщает журнал «Science Digest», стоимость химических соединений, входящих в состав человеческой особи весом 150 фунтов F8 кг), возросла уже до 5 долларов 60 центов. А ведь в довоенные годы тот же набор химикатов можно было купить всего лишь за 98 центов! (Правда, журнал тут же уточняет, что человеческий организм будет стоить значительно дороже, если «распродавать» его по частям, в виде неповрежденных органов. Кровь, глаза, почки для трансплантации - все это котируется на рынке очень высоко.) Публикуя эти подсчеты, журнал замечает: «Наконец-то мы нашли что-то хорошее в инфляции - - цена человека возрастает в буквальном смысле этого слова»... Г. БАЛУЕВА 125
Что хорошо машинисту... Каждый водитель, будь то летчик или мотоциклист, проходит обязательную проверку у окулиста. Ему показывают пестрые запутанные рис\нкн, похожие на мозаик), в которых человек с нормальным цветовым восприятием сразу же отыщет спрятанную п линиях и пятнах цифру, букву, гсометрнче скую фнг\ру. Человек с нормальным цветовым фением садится ча руль, за штурвал, за пульт электровоза Проходит час, др\гой, близится к концу смена, и водитель, само собой разумеется, устает, глаза его все хуже и хуже различают цвета При нынешних скоростях это нежелательно. Во Всесоюзном научно исследователь ском институте железнодорожной гигиены давно уже снимаются предупреждением утомления у машинистов. В том числе н зрительного. И лучшим средством оказался хорошо известный многим элеутерококк, стн мулирующнн н тонизирующий препарат. Специалисты института проверили недавно, как элеутерококк влияет на устойчивость цветоощущения и на цветовую чувствительность. I руине маневровых машинистов из депо имени Ильича Московской железной дороги 1авалн нерет. поездкой два миллилитра экстракта элеутерококка, разведенного в воде. V тех, кто эле\тсрекокк не получал, порог восприятия того нлн иного цвета значительно повышался, особенно после ночной смены. У принявших экстракт он оставался почти без изменений. У машинистов контрольной гришы устойчивость различения цветов уменьшалась днем на 15%, ночью на 25%; у тех, кто принял элеутерококк, устойчивость ночью не менялась, а днем даже возрастала Словом, испытания, как сообщает журнал «Гигиена и санитария» A976, № 6), прошли успешно. Л что хорошо машинисту, то, ве роятно, полезно и всем другим водителям. Такой вывод делают авторы работы. Если он подтвердится, то, может быть, в аптечки, которые, но нынешним правилам, должны быть в каждом автомобиле, станут класть и флакончики с эле\терококком. О. ОЛЬГИН Пишут, что. ...обнаружены жидкокристаллические сегнетоэлек- трнкн («Природа», 1976, № 6, с. 31)... ..морские бактерии, попавшие в воздух, могут служить центрами образования дождевых капель («Chemical and Engineering News», 1976, т. 54, № 16, с 17)... ...в капиллярах головного мозга кровь движется со средней скоростью около 0,8 мм/сек. (Доклады АН СССР, 1976, т. 226, № I, с. 230).. ...зимой худые и молодые коровы должны содержаться на кормах более высокого качества («Feedstnffs», 1976, т. 48, № 7, с. 19)... ...на Землю ежегодно выпадает 16 000 тонн космической пыли («New Scientist», 1976, т. 71, No 1008, с. 64). ...на поверхности Плутона обнаружен лед из замерзшего метана («Science News», 1976, т. 109, № 15. с. 228)... ...при благоприятных условиях нервные ткани способны регенерироваться («.Medical News», 1976, т. 8, № 13, с. 1)...
Дело в крышке Говорят, что в вузы, готовящие специалистов по пищевой технологии, конкурсы сейчас невелики: немагистральное, мол, направление. Жаль, что так сложилось; химические процессы, связанные с приготовлением пищи, столь же сложны, сколь и малонзучены. Подтвердим это частным, но весьма любопытным примером. Все соки, после того как их простернлизо- вали и закупорили, ведут себя прилично- Айвовый сок с мякотью темнеет. Отчего? Очевидное предположение — он окисляется, потому что в банке остается воздух. А в мякоти много полнфенольных соединений, ка- техннов, лейкоантоцнанов, которые в прин ципе могут окисляться. Просто и понятно. Специалисты Одесского технологического института пищевой промышленности им. М. В. Ломоносова это предположение проверили и пришли к выводу, что окисления практически нет. Что тогда? А вдруг крышки? Сомнительно, но надо проверить.. И самые различные крышки — обычные жестяные, и с лаком, и эмалированные, и даже хромированные на полгода погрузили в сок. И содержание в соке всех названных выше веществ уменьшилось, причем значительно, кроме того случая, когда крышка была покрыта эмалью. Значит, виноват металл. А виноват он в том, что образует с полифенолами комплексы, именуемые хела- тами, и окрашены они в темные цвета, от фиолетового до коричневого. Вот и причи на. А сейчас будет следствие. Хелаты алюминия совершенно бесцветны. Значит, если сделать алюминиевую крышку... Опытную партию сока разлили в банки и укупорили алюминиевыми крышками. Через два года - никаких следов потемнения. То, что для «чистого» химика показалось бы второстепенной информацией, для технологов оказалось руководством к действию. Кстати, сок под алюминиевой крышкой получил на дегустации похвальные оценки
Редакционная коллегия ? О. ЛЕОНТЬЕВУ» Московская обл.: Горелок на ацетоне,не делают потому, что это опасно: при концентрации от 2,6 до 12,2% пары ацетона в смеси с воздухом могут взорваться. Ю. А. МАРЧЕНКОВУ, Вольск Саратовской обл.: Иод открыл не Гей-Люссак (он исследовал этот элемент). а Б ер- нар Куртуа, в 1811 г. Л. Ф. ШАМИНОЙ, Псковская обл.: Вы совершенно правы, формула перекиси натрия не Na02 (как — по ошибке — в статье «Углекислый газ»), a Na202. В. Д. ЛИСИЦКОИ, Белгород: КГР — сокращение от слов «кожно-гальваническая реакция». В. ПРОКОПЬЕВУ, Иркутск: Никак не можем сделать по вашему чертежу газоразрядную трубку, нет у нас стеклодувной мастерской. К. Р. ЧИКИНУ, Москва: Как хорошо, что вы не достала бертолетовой соли, — ваша затея скорее всего закончилась бы взрывом. В Н. ЗАЙЦЕВУ, Коканд: При хромировании рекомендуют поддерживать отношение площади анода к площади катода в пределах от 1 : 2 до 2: 3. A. А. СКИДАНОВСКОМУ, Мурманск: В отвержденном виде эпоксидные клеи опасности для здоровья не представляют. Л. Д. ВОЛЬСКОЙ, Одесса: Свежее пятно силикатного клея смывается со стекла теплой водой, старое же не смывается ничем, можно не стараться. КНИЖНИКУ, Киев: Напрасно вы искали в нашем журнале статью про обучение плаванию младенцев — она была напечатана в «Науке и жизни», 1972, № 11. Б. Б. ФАЛИНУ, гор. Горький: В жидкостных компасах обычно используют смесь из 56 частей спирта и 44 частей глицерина. B. М. Б-В У, Киев: Инструкции составляют опытные люди, которым надо доверять, а вы по личной инициативе использовали неразбавленный хлорофос — вот и не выветривается запах уже три года... И. В. Петрянов-Соколов (главный редактор), П. Ф. Баденков, Н. М. Жаворонков, Л. А. Костандов, Н. К. Кочетков, Л. И. Мазур, В. И. Рабинович (ответственный секретарь), М. И. Рохлин (зам. главного редактора), Н. Н. Семенов, Б. И. Степанов, A. С. Хохлов, М. Б. Черненко (зам. главного редактора), B. А. Энгельгардт Редакция: Б. Г. Володин, М. А. Гуревич, В. Е. Жвирблис, М. М. Златковский (худ. редактор), A. Д. Иорданский, О. М. Либкин, B. С. Любаров (главный художник), Э. И. Михлин (зав. производством), Д. Н. Осокина, B. В. Станцо, C. Ф. Старикович, Т. А. Сулаева (зав. редакцией), B. К. Черникова Номер оформили художники: А. В. Астрин, Г. Ш. Басыров, Ю. А. Ващенко, Н. В. Маркова, Е. П. Суматохин, C. П. Тюнин АДРЕС РЕДАКЦИИ: 117333 Москве В-333, Ленинский проспект, 611. Телефоны дпя справок: 135-90-20, 135-52-29 Корректоры Г. Н. Нелидова, Л. С. Зеноеич Сдано в набор I7/VII 1976 г. Т-16619 Подп. в печать 3/lX 1976 г. Бум. л. 4. Усп. печ. л. 10.4. Уч.-изд. п. 12,0. Бумага 70Х IOO'/ib. Тираж 275 000 экз. Цена 40 коп. Заказ 1713. Чеховский полиграфический комбинат Союэполиграфпрома при Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли, г. Чехов Московской области (£ Издательство «Наука», «Химия и жизнь», 1976 г.
Почему шмели лохматые? ' Наверное, элегантных шмелих не стоит называть лохматыми — куда больше подходят ласковые слова: пушистые, бархатные... Красота, да н только! Нет не только. Тепла золотистая шубка, очень тепла. Это она позволяет холоднокровным щеголихам собирать пыльцу и нектар даже а Заполярье, где они летают при слабых заморозках. Еще бы не летать: окутанное шубкой тело при работе мышц нагревается до сорока градусов. Чем севернее живут шмелихи, тем они крупнее и лохматее. Это н понятно: е средних широтах особенно утепляться не надо. А а тропиках они вообще не могут жить — перегреваются. Темные пятна и полосы на золотистой одежде расположены закономерно, прежде всего там, где прикреплены мышцы. Это большое удобство — солнышко может быстрее нагреть мускулатуру прохладным утром. Шмелихи помогают солнцу, вылезают на вершину гнезда и что есть мочи машут крыльями. В тексте настойчиво употребляется слово шмелиха. Это не случайно: шмели-самцы появляются лишь к осени и вскоре погибают. Зимуют одни самки. Некоторые шмелихи, накопив жирок и заполнив зобик медом, впадают в спячку в июле, зато шмелихи других видов летают чуть ли не до снега. Но когда придет срок, они тоже выроют норку и лягут а ней на спину, пригнув голову и поджав лап-ки. Под бархатистой шубкой жизнь будет теплиться до следующей весны. Увы, не все шмелихи перезимуют: жиэнь многих оборвет ненастье. И если цыплят по осени считают, то шмелих куда легче пересчитать весной.
^i Издательство «Наука» Цена 40 коп. Индекс 71050 ^М' и !Ы- '1! Кто не опаздывал на работу? Кто не мчался без завтрака, застегивая на ходу пальто, по улицам, кто не прыгал в уходящий трамвай, не расталкивал прохожих? И все ради того, чтобы проскочить проходную, отбить табель —в 8.00, 9.00, 10.00... Проскочить, отбить, сесть... а там можно и отдышаться, передохнуть, покурить, поболтать с коллегами — десять минут, полчаса, целый день. Но это уже тема газетных фельетонов... Последние годы некоторые фирмы, по предложению психологов, в порядке эксперимента ввели организационное новшество — работу '. по свободному расписанию. Вот что это значит. Работник по своему ^ усмотрению может приступить к работе, скажем, с 7 до 9 часов, но J не позже девяти. Часов с одиннадцати начинается обеденное время, I которое длится часа два-три. Каждый волен выбрать для себя в этом ( интервале любые тридцать минут и перекусить. А после конца рабо- ) ты — с 16 до 18 — люди неспеша расходятся по домам, i На работе можно провести пять часов, а можно и десять — дело ( твое Важно только, чтобы за месяц этих часов набралось не менее { 168. Лишнее время накапливается, переходит на следующий месяц, / прибавляется к отпуску. i Безусловно, такой режим удобен для тех, кто плохо реагирует на } звонок будильника. Но оказалось, что кажущаяся безалаберность в организации труда может принести известную пользу и производству. (Конечно, далеко не всякому. Свободное расписание — не для конвейера, не для химического цеха, травматологического пункта...) { Фирмы, внедряющие новинку, утверждают, что вольное расписание позволяет улучшить психологический климат в коллективе, уменьшить сверхурочную работу. Люди меньше отпрашиваются по своим личным делам, реже пропускают службу даже по уважительным причинам: ведь^ нм теперь и отпрашиваться ие нужно. Ну н наконец, говорят сторонники вольного расписания, когда миогне станут ходить на работу как захочется, в больших городах станет не таким грозным понятие «часы пик». Разумеется, у вольного расписания есть и недостатки. Например, усложнившийся учет рабочего времени. Без контроля нельзя: всегда найдутся любители просидеть на работе не десять часов, а пять. Хотя и не в отработанных часах, в конце концов, дело, а в выполненной работе... и ■7*—- -у**/