"Смена", №14, сентябрь 1924 год, стр. 21-23.
ИЗ ГЛУБОКОЙ ДРЕВНОСТИ к нам пришла заманчивая легенда о "философском камне". Легенда эта рассказывала о том, что существует на земле особый редкий заповедный камень, который может творить чудеса. Он обладает силой превращать металлы, он может из меди делать золото, из свинца — серебро, а глину и песок превращать в драгоценные камни.
Эта легенда переходила из поколения в поколение, из столетия в столетие, от народа к народу, и вот в средние века она нашла верных и рьяных поклонников. Ученые того времени — так называемые "алхимики" — не только искренно поверили в нее, но и стали упрямо искать этот "философский камень". В своих лабораториях они старались найти заманчивый способ "делать золото".
Многих из них пытали, судили, сжигали на кострах, как "еретиков" и "безумцев", "имеющих родство с дьяволом", но на месте сожженных появлялись новые и также настойчиво продолжали дело. В их сознании жила вера, что камень этот существует и что человек может и должен добиться секрета превращать одни вещества в другие.
Позднейшие ученые их осмеяли, считая, что нет более глупой и вздорной мысли, как мечтать о возможности превращения одного вещества в другое. В этом мире все прочно и нерушимо, и медь есть медь и только медь, и ни в коем случае не может быть чем-нибудь другим.
Так думали до самого последнего времени.
НО ВОТ НА РУБЕЖЕ нашего XX столетия из скромного, сбитого из досок, барака в Париже с асфальтовым полом и дырявой стеклянной крышей, по всему миру разнеслась неожиданная весть, которая заставила всех встрепенуться и невольно вспомнить о забытых и осмеянных алхимиках. Незаметная до сих пор ученая Склодовская-Кюри открыла в этом сарае, служащем ей лабораторией, странное, чудодейственное вещество — "радий" 1), который показал, что не так уж несбыточна мысль о превращении одного вещества в другое.
Но попробуем проследить, каким же образом наука опять вернулась к мечте алхимиков, и так ли уж действительно чудодейственен и необычен тот "радий", который многие склонны называть "революционером науки".
ВПЕРВЫЕ ОТКРЫТИЕ странных явлений в природе, которые, в конце концов, привели науку к нашему радию, было сделано известным ученым А. Беккерелем в Париже. Но прежде чем говорить об этом, следует несколько слов сказать о любопытной группе веществ, которые в науке носят название: "флуоресцирующих". Дело в том, что эти вещества, будучи выставлены на солнечный свет, как бы впитывают его лучи и затем некоторое время светятся в темноте, пока не используют полностью накопленный ими солнечный свет.
И вот, производя однажды опыты с одним из таких тел — ураном — Беккерель не мог, благодаря дождливой погоде, зарядить его солнечным светом и положил уран в его обычном состоянии в коробку, на находившуюся там фотографическую пластинку, завернутую, как это обычно бывает, в непроницаемую для света бумагу.
Через некоторое время он решил проявить эту пластинку, и каково же было его удивление, когда он увидел, что кусок урана сфотографировал сам себя, даже несмотря на ту черную непрозрачную обертку, которая лежала между ним и пластинкой. Беккерель еще раз проверил этот опыт, поместив между фотографической пластинкой и ураном аллюминевую пластинку, но результат получился прежний: уран упрямо фотографировал себя, не взирая ни на какие препятствия. Теперь уже ясно стало, что ни солнечный свет, ни флуоресценция здесь не играют никакой роли и что причина этого странного явления заключается в самом уране.
СТАЛИ ПРЕДПОЛАГАТЬ, что уран испускает из себя какие-то невидимые простым глазом лучи, обладающие в то же время невероятной силой, потому что их как-будто бы ничто не в состоянии задержать. Стали догадываться, что в этом уране заключено до сих пор неведомое вещество, которое и творит все эти чудеса.
И вот за это дело энергично берется вместе со своим мужем Склодовская-Кюри. В невероятно тяжелых условиях работают они в своем полуразвалившемся бараке-лаборатории в Париже. После долгих трудов и страданий им, наконец, удается добиться своей цели: они разлагают урановую руду на ее составные части, и в одной из них — "барие" — наталкиваются на совершенно новое вещество — "радий".
Даже первое, самое поверхностное знакомство с этим новорожденным веществом сразу показало, что здесь наука столкнулась лицом к лицу с великой тайной, которая пришла к нам из далеких, неведомых для нас миров. Чудо за чудом показывал радий знакомившимся с ним ученым и, казалось, он перевертывает вверх дном все, что считали раньше таким незыблемым и нерушимым.
И, действительно, стоило чему подивиться.
ПРЕЖДЕ ВСЕГО надо сказать, что получить радий невероятно трудно. Для того, чтобы добыть крошечный кусочек радия весом в 1 золотник, надо самым тщательным образом переработать почти ..... 1.500 пуд. смоляной урановой руды, которая и сама по себе является крайне редким веществом на земном шаре.
Но и такой крошечный, еле видимый кусочек обладает таинственной силой сказочного богатыря.
Прежде всего надо сказать, что он испускает из себя лучи, подобные лучам урана, но они в миллион раз сильнее последних. Так, если писать, как карандашом, стеклянной трубкой, в которой находится почти неощутимое для глаз количество радия, по непроницаемой черной обертке фотографической пластинки и потом проявить ее, — на пластинке появится та надпись, которая была белыми буквами написана стеклянной трубочкой с радием на непроницаемой обертке.
Но это не все. Если бы мы попытались измерить температуру той стеклянной трубочки, в которой находился радий и окружающего его воздуха, то обнаружили бы, что в трубочке температура на один или два градуса выше температуры окружающей среды.
Эти два чуда — далеко еще не весь список тех чудес, которые творит радий. Но пока мы остановимся только на этих двух. Мы поподробнее разберем каждое из них и тогда перед нами длинной непрерывной цепью выдвинется многое из того таинственного и чудесного, что внес радий в науку. Это откроет нам совершенно новые возможности для будущего, и значительно оправдает в наших глазах алхимиков, которые в своей мечте научиться "делать золото", право же, были не так безумны, как это кажется с первого вгляда.
ПОПРОБУЕМ повнимательнее присмотреться к первому чуду. Что же это за странные, таинственные лучи, которые, оставаясь невидимыми, проходят почти через всякую преграду?
Оказывается, что это не больше, не меньше как частички самого радия, которые непрерывным потоком устремляются из него. Для того, чтобы понять, какова скорость и мощность этого потока, достаточно привести некоторые цифры.
Одна сотая часть золотника радия выбрасывает в окружающее его пространство несколько тысяч миллионов частиц в секунду, а скорость полета этих частиц — от 13.000 до 20.000 верст в секунду.
И вот, несмотря на то, что вся эта громадная масса частичек ежесекундно вылетает из радия, — количество самого радия как-будто не уменьшается. Но откуда же в таком случае берет радий эту силу и возможность безостановочно бомбардировать окружающее простанство своими маленькими частицами?
ДЛЯ ТОГО, чтобы как следует разобраться в этом вопросе, давайте устроим небольшую прогулку в несколько другую область и посмотрим, из чего же состоит всякое тело, а значит, и наш радий. Для большей ясности проведем сравнение между большим кирпичным домом и строением любого вещества.
Если бы нас попросили назвать самую маленькую составную часть нашего дома, которая и сама по себе имела бы какое-нибудь назначение, то мы, не задерживаясь, ответили бы, что — это кирпич. Точно так же и всякое вещество построено из своего рода кирпичей — "атомов". Но разница между кирпичом нашего дома и атомом вещества — громадна. Кирпич — это что-то мертвое, а атом живет богатой внутренней жизнью.
В центре его — крошечное ядро, которое составляет всего одну пятитысячную (1/5000) часть атома. А вокруг ядра в строгом порядке вращаются маленькие частицы, так наз. "электроны". Скорость вращения этих электронов громадна: один электрон за секунду может обернуться вокруг ядра столько раз, сколько ударов сделает человеческое сердце в миллиард лет. И естественно, что все эти электроны атома обладают колоссальной энергией. Достаточно сказать, что если бы мы сумели целиком использовать энергию всех движущихся электронов в небольшом кусочке железа, весом в один золотник, то этой энергии хватило бы для того, чтобы поднять под'емник с двумя пассажирами среднего веса на 15-й этаж американского "небоскреба". А если бы нам удалось также полно использовать внутреннюю энергию угля, то 2⅓ фунта его нам было бы достаточно, чтобы поддерживать сообщение в течение 2-х лет 3-х пар поездов между Ленинградом и Москвой.
ТЕПЕРЬ ВЕРНЕМСЯ ОПЯТЬ к нашему радию. Он, как и все остальные вещества, состоит тоже из атомов. Так что же происходит с атомом радия, когда последний обстреливает своими частицами окружающее пространство?
Оказывается, что его атом — своего рода, орудие: он выбрасывает из себя одну частичку (которая в науке носит название "альфа-частицы"), а сам тотчас же после выстрела перестает быть атомом радия и превращается в другое вещество — в так наз. "эмманацию радия".
Во время стрельбы в этом орудии — атоме радия — как и вообще во всяком другом орудии в подобном случае развивается некоторое количество тепла, которое и дает повышение темературы по сравнению с температурой окружающей среды, уже ранее наблюдаемое нами в стеклянной трубочке с радием. Та сила, которая позволяет атому радия с невероятной скоростью выбрасывать свои снаряды — альфа-частицы — и непрерывно при этом повышать температуру, заключается в самом центре атома — в его ядре.
И теперь возникает мысль. Ведь, радий, это своего рода "вечная грелка". Он, правда, медленно, но в то же время удивительно упрямо и непрерывно посылает в окружающую его среду тепло. И эта сила радия уменьшается очень медленно: надо 2.000 лет, чтобы она уменьшилась только наполовину.
Так почему бы не попробывать научиться, почему бы не попытаться завоевать радий и заставить его работать в наших машинах и двигателях?
ПОПЫТАЕМСЯ СЕЙЧАС выработать план нашего нападения на атом радия. С какой же стороны нам надо наброситься на него? Давайте рассуждать.
Почему радий выбрасывает свои частички и дает нам свое тепло? Да потому, что атом его разрушается и при этом разрушении выделяет определенное количество энергии.
Но, к сожалению, воспользоваться этой, уже готовой энергией мы пока не можем. Природа, которая разрушает атом, производит это удивительно лениво и медленно, а для того, чтобы энергия распадающихся атомов радия имела бы для нас практический смысл, нам надо заставить радий распадаться гораздо энергичнее и быстрее.
И вот теперь для нас уже ясен весь ход борьбы с атомом. Нам надо прежде всего научиться по своему желанию разрушать атом, а, во вторых, словить получаемую при этом энергию и заставить ее работать в наших двигателях.
Наука и занялась разрешением первой задачи: она всеми мерами покушается взорвать атом. Долго это не удавалось атом был непобедим. И вот только в 1919 г. английский физик Ретсерфорд добился первой, громадной победы: он взорвал сначала атом азота (азот — газ, вместе с кислородом входящий в состав воздуха), а потом и атом металла алюминия. И добился он этого очень оригинально: он напал на оба эти атома, стреляя в них, как из ружья... альфа-частицами радия.
Покушение это было обставлено так: алюминий и радий были расположены таким образом, что альфа-частицы ударялись в алюминий. И вот когда подобного рода "альфа-пуля", летящая со скоростью нескольких десятков тысяч верст в секунду, попадала в атом алюминия, — ядро его не выдерживало этого страшного натиска и разрывалось. А разрывая, оно выбрасывало из себя частички, энергия которых в 1½ раза больше энергии альфа-частички. Таким образом Ретсерфорд добился того, что до сих пор непобедимый атом взорван силою человека и скрытая в нем внутренняя энергия вырвалась наружу. Теперь остается только поймать ее, и тогда в распоряжении человечества окажутся неограниченные запасы силы и энергии. Они создадут новую счастливую жизнь, в которой жестокая борьба за существование не будет единственным уделом человека.
КАК ТОЛЬКО был открыт радий — работники во всех областях человеческого знания набросились на него, стараясь получить от этого открытия как можно больше практической пользы. Пока счастливее всех в этом отношении оказалась медицина.
Врачи нашли, что лучи радия прекрасно убивают бациллы тифа, сибирской язвы и бешенства. Работы известных ученых Гольдберга (Ленинград) и Экстерна (Вена) дали прекрасные результаты при лечении радием волчанки и рака кожи. Тот же радий явился хорошим средством при лечении невралгии, рака желудка, паралича и подагры.
НО ГЛАВНОЕ, замечательное и неожиданное чудо радия еще впереди, о нем пока мы ничего не говорили.
Мы видели, что атом радия, распадаясь, выбрасывает из себя "альфа-частицу", а сам превращается в новое вещество — "эмманацию радия". Когда стали изучать эти вещества, то нашли, что альфа-частица — не больше, не меньше, как атом газа "гелия", как-будто ничего общего не имеющего с радием.
Удивлению ученых не было границ. Ведь, до сих пор наука безусловно отрицала какую бы то ни было возможность превращения одного вещества в другое. А тут вдруг радий превратился в газ гелий.
Но оказалось, что та самая "эмманация", в которую превращается радий, — очень недолговечна: она живет от 3 до 5 дней, но за этот промежуток времени несравненно более энергично, чем радий, выбрасывает свои альфа-частицы. Но, выбросив их, перестает уже быть сама собой, превращаясь в твердое тело ("осадок"); осадок же этот, выбросив в свою очередь из себя целый ряд частиц 2), через некоторое время превращается в свинец. А свинец, как думают некоторые ученые, рождает серебро.
Но и это еще не все.
Оказалось, что и радий, который, кстати сказать, живет 2½ тыс. лет, имеет своего отца и отец этот — уже знакомый нам "уран", с которым делал опыты Беккерель. Этот отец радия живет 7½ миллиардов лет.
ЭТО ОТКРЫТИЕ удивило всех. Изумление было такое, какое, примерно, охватило бы вас, если бы вам сказали, что те кирпичи, из которых построен ваш дом, могут при некоторых условиях найти себе совершенно иное применение — ну, скажем для примера, они могут быть прекрасным взрывчатым материалом, более сильным, чем начинка современных бомб.
И, действительно, было отчего удивляться. Ведь, до сего времени мы думали, что свинец есть свинец и им останется. А оказалось не так. Оказалось, что свинец, а, быть может, и серебро — только потомки целого ряда веществ, которые ничего общего не имеют с этими металлами.
Ну, а если так: то не появилась ли уже у вас робкая, затаенная мысль:
— Если свинец, а, пожалуй, и серебро превратилось из других веществ, то почему и золото не может превратиться из какой-нибудь меди или олова? После того, как мы узнали родословную радия, в этом нет ничего фантастичного, и, быть может, лет через 10—20 мы будем убеждены, что "благородное" золото происходит от какого-нибудь совсем "не благородного" отца.
Но пойдем дальше. Если серебро, как-будто, произошло от свинца, а золото, быть может, от какого-нибудь другого вещества, то почему, спрашивается, эти превращения может делать лишь природа? Ведь, мы отвоевываем у нее одну позицию за другой. Быть может, и эта позиция будет нами скоро взята и мы научимся делать серебро и золото?
Ведь, было же время, когда люди не знали огня. Для нас это дико — не знать огня. А между тем такое время было. Так почему же, спрашивается, не наступит такая эпоха, когда люди будут подсмеиваться над нами, своими предками, которые не знали и даже не хотели верить, что можно по собственному желанию превращать одно вещество в другое?
И вот самые последние сведения, полученные из-за границы, говорят, что и эта, казалось бы, несбыточная, мечта, получила новое и яркое освещение. Ученый Метье, производя опыты со ртутными лампами, совершенно неожиданно для самого себя сумел превратить ртуть в... золото. При чем превращение это было основано все на том же разрушении атома ртути, в чем заключается и секрет постепенного видоизменения семейства радия. Правда, пока практического значения это "уменье делать золото" не имеет: получить таким образом золото гораздо дороже, чем добыть его обычным способом на золотых россыпях. Но это имеет громадное научное значение: это говорит за то, что человек уже вплотную подошел к великой тайне древних алхимиков, к таинственному превращению веществ, и что, быть может, эта тайна скоро полностью окажется в руках науки и откроет вместе с уменьем использования внутренне-атомной энергии новые неограниченные возможности для человечества.
НО ГДЕ ЖЕ добывается этот чудодейственный радий? Мы уже говорили, что это — крайне редкое вещество, а поэтому и очень дорогое. Достаточно сказать, что золотник его стоит миллион рублей золотом. Добывается он только в немногих местах на земном шаре: в Чехо-Словакии на так называемых Иоахимстальских рудниках, где до сего времени добыто 3 зол. радия, в Америке, в штатах Ута и Колорадо с добычей в 25 золотн. и, наконец, у нас в СССР на Тюя-Муюнских рудниках Ферганской области, где разработка только-что началась.
Но вот сравнительно недавно разнесся слух о разгадке интересной тайны нашего Кавказа. Дело в том, что на протяжении 800 верст от Дагестана до Черного моря, в самых дебрях Кавказа, есть страшные "мертвые" места. Там не может жить ни человек, ни животное. Стоит побывать в этой местности часа два, и вы заболеваете жестоким параличем и ничто уже не может спасти вас. Туземцы прозвали эти места "долинами смерти" и обходят далеко вокруг них, открещиваясь от "дьявольской силы", которая, по их мнению, поселилась в этих жутких и мрачных долинах.
Долго ученые не могли найти разгадки этой "дьявольской силы" и вот только в самое последнее время есть полное основание утверждать, что "дьявол" этот как-будто разгадан. Русские ученые — Керстенс, Баскаков и Пальчинский — утверждают, что этот "Кавказский дьявол" — ни больше, ни меньше, как богатейшие залежи радия. Это чудодейственное вещество, залегающее недалеко от поверхности земли в "долинах смерти", и является причиной смертельного паралича, так пугающего население Кавказа.
И если действительно сбудутся ожидания наших ученых, тогда наука получит достаточное количество радия для своих исследований и опытов и тем самым, конечно, значительно приблизит окончательное и полное торжество человека над этим "великим веществом будущего".
1) Не следует смешивать "радио" и "радий". Первое — беспроволочный телеграф и телефон; второе — вещество, о котором будет речь в этом очерке.
(стр. 21.)
2) "Остаток" выбрасывает так наз. "альфа", "бета" и "гамма" частицы. Разницу между ними мы здесь, за недостатком места, излагать не будем.
(стр. 23.)