Текст книги "Девятый знак"

Автор книги: Юрий Фиалков

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 10 страниц)

Загадкой здесь является другое: каким образом смогли люди много сот лет назад получить такое большое количество сверхчистого железа, добыча грамма которого и сейчас в лабораторияхсчитается делом великой трудности? Имеются все основания считать, что железо делийской колонны метеорного происхождения. По всей видимости, упал на Землю когда-то метеорит, который состоял из абсолютно чистого железа.

Впрочем, здесь нас должна интересовать совсем другая сторона этой проблемы.

Как известно, коррозия является страшным злом. Люди трудятся над добычей руды, выплавкой из нее металла, отливкой его в формы, изготовлением различных деталей. Но как только машина или станок готовы, к ним сразу начинает подбираться коварный и беспощадный враг – коррозия. Стоит только зазеваться – и железное изделие пропало!

Около 30 миллионов тонн железа ежегодно превращается в бурую ржавчину, и это несмотря на то, что с коррозией ведется непрерывная и небезуспешная борьба. Но все же потери пока слишком велики.

Оказывается, что одним из наиболее действенных методов борьбы с коррозией может являться изготовление предметов и деталей из сверхчистых металлов. Уже сейчас изготовляют сосуды из химически чистого железа, чтобы осуществлять там химические реакции, при которых выделяются чрезвычайно едкие вещества. Уже сейчас цинк используется для изготовления автомобильных деталей. Зная темпы развития народного хозяйства нашей страны, читатель может быть уверен, что не за горами то время, когда с явлением коррозии будут знакомиться только по книгам.

Еще одна очень важная область применения сверхчистых металлов: передача электроэнергии на большие расстояния. Как известно, самым важным обстоятельством из числа тех, которые заставляют пока отказываться от проектирования линий дальней электропередачи, является значительная потеря электроэнергии при прохождении по проводам. Причина этой потери – электросопротивление металлов, из которых изготовлены провода.

Удельное сопротивление серебра всего на шесть процентов ниже, чем у меди. И все же правительства ряда стран пошли на то, чтобы линии некоторых, наиболее ответственных электропередач делать из этого драгоценного металла.

Сверхчистые металлы обладают во много раз меньшим электросопротивлением, чем металлы «обычной» степени чистоты. Нередки случаи, когда прибавление одной девятки к числу, выражающему чистоту металла, понижает его электросопротивление в десятки раз. Чистые металлы станут мощным источником увеличения ресурсов электроэнергии.

Бесполезно пытаться предугадать все возможные области применения сверхчистых веществ. Например, совсем недавно было установлено, что лампы накаливания, нити которых сделаны из сверхчистого вольфрама, служат в десятки раз дольше обычных. Такие известия приходят каждый месяц, с каждой новой книгой, с каждым новым номером научного журнала.

…Такова история восхождения на одну из высочайших вершин современной химии – вершину сверхчистых веществ. Правда, в этом «районе» химии есть пока очень много неизведанных областей с еще более высокими и недоступными пока вершинами. Но уже сейчас готовятся штурмовые группы. Уже сейчас создаются теории – научное снаряжение химика. Уже сейчас исследуются подступы к решению всех тех вопросов, которые в таком изобилии встречались в этой главе.

На просторах химической Антарктиды

Карта химии

Поговорим о романтике, о романтике неизвестного, романтике открытия.

Отправляется географическая экспедиция… Воображение сразу рисует себе белые пятна на карте, неведомые горные вершины, таинственные племена туземцев, хищных зверей, опасности и приключения, приключения, приключения…

Собираются в путь ботаники. Придирчиво рассматривают они свое мудреное снаряжение. Каждая травинка, каждый цветок должны быть тщательно рассмотрены под микроскопом, должны быть описаны со скрупулезной дотошностью опытного нотариуса. Ботаникам предстоит открыть новые растения, целебные травы, неизвестные дотоле деревья.

Готовятся к отъезду и непоседы геологи. У этих впереди – не увеселительная прогулка! Днями, а быть может, и месяцами должны будут они пробираться неведомыми дорогами, заросшими тропами, а то и вовсе по бездорожью к месторождениям полезных ископаемых. Трудно не позавидовать геологам. Ведь даже путевой дневник экспедиции, куда вносятся лишь самые скупые сведения о ходе работы в исследовательской партии, читается зачастую увлекательнее, чем приключенческий роман.

Снаряжаются и океанографы. Они имеют все основания быть самыми сосредоточенными и озабоченными. Ведь они исследуют морские глубины. И каждый из них втайне надеется вытащить со дна океанского невероятное чудище. А морские глубины таят в себе много неожиданного…

Есть отрасли науки, работникам которых требуется ежедневно преодолевать большие трудности, требуется умение концентрировать всю свою волю, все свои способности, умение бесстрашно преодолевать любые препятствия, будь это неприступная вершина или заросли тропических джунглей.

Не сомневаюсь, что если бы я причислил сюда химиков, то многих это попросту развеселило.

«Тоже нашел романтиков! – смеясь говорили бы они. – Сидят в лабораториях, переливают из одной склянки в другую, а возвращаясь с работы, кутаются поплотнее в шарф, чтобы ненароком насморк не схватить».

А теперь давайте поговорим серьезно. Поговорим о романтике химических исследований.

Вот я, химик, не завидую географам. Пожалуй, на географической карте уже не осталось белых пятен. Даже горные кряжи далекой от всех Антарктиды нанесли на карту неутомимые исследователи. Да и есть ли теперь недоступные места на нашей планете, если в любой район земного шара можно прилететь за 15–20 часов, ну самое большее за сутки? Имеются, конечно, районы, которые требуют более подробного изучения. Но белых пятен – нет!

Что и говорить, интересна работа ботаников! Но много ли новых открытий ждет их? Сотни тысяч растений известны науке. И в наши дни любое новое растение является событием чрезвычайной важности. Составлены подробнейшие толстые атласы, в которых зарисованы все известные растения и описаны их свойства. На этих картах нет уже белых пятен.

Почти то же самое я мог бы сказать и о геологах и даже об океановедах (да, да: ведь уже найдено самое глубокое место в Мировом океане!). Но к чему нам обижать эти профессии? Напротив, они заслуживают глубокого уважения. Сейчас же надо отметить, что химики «на равной ноге» могут разговаривать с географами, ботаниками, геологами и представителями других профессий, считающихся безусловно «романтическими». На карте химии белых пятен во много раз больше, чем на картах географических, ботанических, океанологических и иных картах «романтических» наук.

«Позвольте, какая же в химии может быть карта?» – спросит читатель. Оказывается, что есть такая карта – карта, без которой невозможно продвижение по извилистым и ухабистым дорогам современной химии. Эта карта – Периодическая система Д. И. Менделеева. А по количеству белых пятен она намного превосходит любую, даже самую подробную карту нашей планеты.

Для географов времена путешествий наобум, по принципу «авось что-нибудь встретится, может быть, на что-либо интересное натолкнемся» – прошли еще лет четыреста назад. Уже тогда люди научились более или менее правильно ориентироваться в своих передвижениях по планете, узнали расположение главнейших материков и морей. Иное положение было в химии. Там ученые «путешествовали» без карт еще какую-нибудь сотню лет назад.

…Только увидев не успевшие еще пожелтеть страницы журнала, где Дмитрием Ивановичем Менделеевым было опубликовано первое сообщение о Периодической системе элементов – одном из величайших открытий в истории человечества, понимаешь, что это открытие произошло, в сущности, не так давно. Действительно, девяносто лет – это совсем небольшой срок, который представляется совсем уж малым, если вспомнить, что принесли эти годы химии.

Однако ощущение «давности» закона Менделеева присуще, наверное, каждому химику. Это понятно, так как почти все крупнейшие научные обобщения в химии возникли лишь после создания Периодического закона. Они просто не могли возникнуть раньше. Потому что именно благодаря этому закону химики, так же как и географы, получили свою карту.

Посудите сами: мог ли даже самый отчаянный капитан проплыть без карты из Мурманска, скажем, в Сан-Франциско? А ведь химики до открытия Менделеева были еще в более трудном положении, чем этот капитан. Они не только не имели карты – они не знали, куда вообще следует «плыть», в каком направлении вести исследования, чтобы достичь необходимых результатов.

Действительно, посмотрим, как развивались представления химиков об их химическом мире.

В древности люди применяли в своей практической деятельности соединения всего девятнадцати элементов. Но это применение было, так сказать, несознательное. Если на минуту предположить, что мы имели бы возможность задать какому-нибудь древнеримскому ученому вопрос, сколько, выражаясь по-нашему, химических элементов ему известно, то он, морща лоб и загибая пальцы, вряд ли смог бы перечислить более шести-семи наименований: золото, медь, серебро, железо, олово, свинец, сера. Вот, пожалуй, и все. Остальные элементы применялись не в явном виде, а в соединениях, и о них, естественно, наш воображаемый древнеримский собеседник ничего знать не мог. Как видим, химический мир для древних был так же ограничен, как и их познания о мире географическом.

К сожалению, расширение человеком химических владений шло гораздо медленнее, чем развитие географии. Двенадцать веков нашей эры прибавили к перечисленным выше пяти элементам только шесть наименований. Итого одиннадцать. Это в XII–XIII веках. А ведь совсем «незадолго» до этого, в VIII–IX веках, была популярной следующая алхимическая песня-заклинание:

 
…Семь металлов создал свет
По числу семи планет…
 

В позднее средневековье темпы открытия новых элементов не стали более быстрыми. К началу XIX века науке был известен 31 химический элемент. В XIX веке дело пошло несколько веселее. К середине прошлого столетия любой достаточно эрудированный ученый мог уже перечислить названия шестидесяти известных к тому времени химических элементов.

Итак, шестьдесят… А сколько их должно быть всего? Сто? Двести? Или, быть может, все открыты? Кто мог это сказать?

Ответил на эти вопросы Дмитрий Иванович Менделеев. Он первый нанес на «карту химии» – Периодическую систему элементов – «белые пятна», те элементы, которые еще не были к тому времени открыты. Мы знаем, как благодаря этой карте химики уверенно заполнили все пустые клетки таблицы Менделеева. Белых пятен как будто бы не осталось…

Где-то я видел географическую карту, на которой отмечалась степень изученности тех или иных областей нашей планеты. Хорошо изученные области, вроде Подмосковья, были окрашены в темно-зеленую краску. Но таких областей было немного. Районы, изученные меньше, были окрашены светло-зеленой краской. Этой краской было покрыто большинство суши земли. Плохо изученные области были окрашены в желтую краску. Желтых пятен было немного: Гималаи, Гренландия, бразильские тропики – вот, пожалуй, и все. И лишь одна Антарктида была обозначена белой краской. Только вдоль берегов этого материка вилась тоненькая полоска желтой краски. Впрочем, это было несколько лет назад. Теперь, после того как ученые многих стран по программе Международного геофизического года занялись изучением этого материка, Антарктида безусловно «заслужила» право по крайней мере на желтую краску.

А что, если попробовать разукрасить подобным образом таблицу Менделеева? Картина получится совсем иная. Густо-зеленой краски на ней не будет вовсе. Немного будет и светло-зеленых клеток: это элементы кислород, сера, хлор, железо, кремний, калий, натрий, плутоний – вот, пожалуй, и все. Зато желтых клеток будет столько, что, если отойти на несколько шагов и взглянуть на таблицу, она будет походить на канареечное оперение. Да, да, большинство элементов Периодической системы изучены довольно плохо. Более того, мы можем заметить немало клеток, которые, подобно Антарктиде на географической карте, контуры которой очерчены желтой краской, – это малоизвестные элементы.

Здесь уместно вспомнить об одном многотомном справочном издании. Это так называемый справочник Гмелина. В справочнике собраны сведения о всех химических элементах и их неорганических соединениях. Это, конечно, не справочник в обычном смысле. Его не положить в карман. Даже в портфель он не вместится. Удивляться этому не приходится: справочник состоит почти из сотни томов. Каждому элементу посвящен отдельный том. Глядя на корешки этих томов, можно точно представить себе, что нам известно о том или ином элементе. В то время как одни тома имеют такую толщину, что их необходимо снимать с полок, краснея от натуги, другие больше походят на тонкую ученическую тетрадку.

Как видим, «Антарктид» на химической карте много больше, чем на карте Земли. Да, есть куда направить свои корабли капитанам химических исследований!

Дом – Периодическая система

Итак, химические элементы, известные нам, изучены далеко не в равной степени. И сразу же после этой фразы всплывает вопрос: почему химические элементы изучены по-разному? Почему некоторым элементам посвящены многотомные издания, а сведения о других могут уместиться на десяти – пятнадцати строках книги среднего формата? По-че-му?

Уверен, что многие читатели уже приготовили свое «потому». Послушаем их:

«Потому, – скажут они, – что химические элементы были открыты в разное время. Конечно же, железо, которое было известно людям с незапамятных времен, должно быть изучено лучше, чем гафний например, который открыт несколько десятилетий назад».

Ответ этот будет правильным лишь до некоторой степени. Если посмотреть на таблицу, в которой приведены годы открытий химических элементов, то несостоятельность этого объяснения станет очевидной. В самом деле, элемент иттрий, например, был известен еще в XVIII веке. А между тем этот элемент изучен гораздо хуже, чем открытые в XIX веке магний или натрий. Тантал был открыт на одиннадцать лет раньше йода – в 1800 году. Степень же изученности этих двух элементов не может быть даже сравнима. В то время как о свойствах йода и его соединений написано множество книг, все сведения о тантале составили в лучшем случае одну тоненькую брошюрку.

В перерыве одного из химических совещаний, происходивших несколько лет назад, мое внимание привлек оживленный разговор. Несколько немолодых и очень уважаемых ученых, перебивая друг друга, обсуждали что-то, ведя торопливый подсчет на оборотных сторонах программок совещания. На этот раз их увлекли не научные проблемы. Оказывается, речь шла о том, соединения скольких химических элементов видел за свою жизнь каждый из них. Первенство в этом необычном соревновании занял один профессор, который в разное время своей деятельности держал в руках соединения шестидесяти элементов. Символами этих элементов была густо исписана программа, а по лицам собеседников можно было заметить, что они считают это число более чем внушительным.

Шестьдесят элементов… Но ведь это немногим больше половины известных нам «кирпичиков» материального мира! Неужели человек, всю свою жизнь посвятивший химии, и тот не видел соединений всех элементов?!

Мы подходим к истинной причине того, почему различные химические элементы изучены в различной степени.

Все дело, оказывается, в том, в каком количественаходятся элементы в земной коре (под корой в данном случае понимают литосферу – материки, гидросферу – океаны, моря и реки и атмосферу – воздушную оболочку нашей планеты).

Вообразим себе многоэтажный дом, населенный химическими элементами. Каждый элемент занимает в нем площадь сообразно содержанию его в земной оболочке.

Какая картина представится нам?

Почти половину этого дома будет занимать кислород. На его долю придется 47,2 % всей жилой площади. Именно такова доля кислорода в весе земной коры. Больше четверти помещений нашего воображаемого здания находится в ведении кремния. 27,6 % веса земной коры приходится на долю этого элемента. Итак, три четверти помещений занято двумя «капиталистами» – кремнием и кислородом. Остальная четверть приходится на 89 естественных химических элементов!

Но и эта четверть распределена «несправедливо». 8,8 % веса земной коры приходится на железо, 3,6 – на кальций. А всего имеется восемь элементов, содержание которых в земной коре выражается в процентах числами, имеющими перед запятой число больше нуля.

81 элемент живет всего на 0,4 % жилой площади этого дома, который как бы воплощает «несправедливость» природы. По сути, большинство элементов Периодической системы ютится в тесном чулане дома, основная площадь которого занята восемью элементами-гигантами.

Итак, причина различной изученности химических элементов ясна: неодинаковое нахождение их в земной коре. Те элементы, содержание которых больше, изучены лучше, те, которых меньше, исследованы хуже. Вот и все. Ответ ясен, и нечего здесь больше об этом говорить.

Что и говорить, вывод, конечно, верный. Верный, но… говорят, что вся наука состоит в основном из «но». Это, разумеется, не более чем шутка. Однако такое «но» имеется и в нашем случае.

Посмотрим на таблицу содержания элементов в земной коре более внимательно. Вот хотя бы элемент скандий – очень редкий элемент. Мало кто из химиков может похвалиться, что видел соединения скандия. Действительно, содержание его в земной коре очень мало: всего шесть десятитысячных долей процента. Соседним по списку в таблице является серебро. Разумеется, это тоже довольно редкий металл, но, конечно, не такой, как скандий. Это очевидно каждому. Ведь все согласятся, что с серебром в быту приходится иметь дело довольно часто. Наверное, не найдется ни одного дома, где не было бы серебряной ложечки или хотя бы самой ничтожной безделушки из серебра. Наконец, уж наверное, у каждого человека имеются фотографии. А ведь поверхность любой фотобумаги покрыта соединениями серебра.

Оказывается, что содержание серебра в земной коре составляет одну стотысячную процента – в шестьдесят раз меньше, чем скандия.

Элемент галлий и сейчас принадлежит к числу самых редких элементов. Только в последние годы некоторые химические лаборатории (число которых пока еще не очень велико) получили в свое распоряжение соединения галлия. Но таблица содержания элементов неопровержимо свидетельствует, что этого элемента в земной коре находится в двести (200!) раз больше, чем обычной и всем хорошо известной ртути.

Полупроводниковый элемент германий сейчас общеизвестная «притча во языцех». О редкости этого элемента говорят и пишут повсеместно. А ведь германия в природе в двадцать раз больше, чем обычного и совсем недорогого йода.

По-видимому, примеров достаточно. И так ясно, что «редкостность» элемента и его содержание в земной коре – понятия далеко не тождественные. Большое значение имеет еще доступность элемента.

Элементы земной коры находятся в концентрированном состоянии – в рудах или в виде постоянной примеси к каким-либо минералам. Другие находятся, образно говоря, в «размазанном» состоянии. Олово и иттрий содержатся в земной коре приблизительно в одинаковом количестве. Но в то время как для олова известны месторождения минерала касситерита, иттрий не имеет своих руд, а встречается в виде крайне незначительных примесей к самым разнообразным минералам. В этом и есть настоящая причина того, что иттрий изучен много хуже, чем олово.

Теперь ясно, что подавляющее большинство химических элементов встречается в земной оболочке в чрезвычайно малых количествах. Чтобы выделить соединения многих из этих элементов, приходится прибегать к манипуляциям, которые очень напоминают описанные в предыдущих главах. Итак, снова цифры после запятой, снова бесконечно малые величины, снова поиски большого в малом…

Срытый двор

Здесь небезынтересно будет рассказать о неприятной истории, которая произошла в одном из исследовательских институтов, истории, закончившейся, к счастью, благополучно.

В каждом научном учреждении есть несколько сейфов, где хранятся приборы из серебра и платины, соли золота и других драгоценных металлов. Были такие сейфы и в том институте, о котором идет речь. На один из сейфов сотрудники неизменно поглядывали с большим уважением. Еще бы! В нем хранилось четверть грамма радия – количество непомерно большое, учитывая редкостность этого металла.

Всем интересующимся охотно рассказывали, что радий находится там не в виде металла, а в виде азотнокислой соли, растворенной в некотором количестве воды. Раствор, разумеется, был помещен в толстый сосуд из свинца, который задерживает испускаемые радием лучи. Радий настолько был необходим для проведения различных научных исследований, что сотрудники института записывались у заведующего лабораторией в очередь, с нетерпением ожидая того дня, когда им можно будет приступить к опытам.

Несчастье произошло тогда, когда институт переезжал в новое, специально выстроенное для него здание. Все сотрудники были охвачены суетой переезда. Они торопливо упаковывали в плохо пригнанную тару научную аппаратуру, сбивая пальцы, выпрямляли искривленные гвозди, не совсем умело помогали бригаде грузчиков. Всем хотелось поскорее развернуть работу в новом здании.

Только этой суматохой можно объяснить (но не оправдать!) то, что заведующий лабораторией вышел из комнаты добывать очередную партию вечно дефицитных гвоздей и оставил сейф открытым. Ведь он шел «всего на одну минутку»! Одна минутка затянулась на десять. А этих десяти минут вполне хватило на то, чтобы произошло…

В комнату вошел один из грузчиков. Почти все ящики были уже вынесены. Лишь в углу стояло два больших тюка, ухватить которые ему одному было не под силу. Чтобы не терять времени зря, грузчик решил снести вниз металлический цилиндр, который он заметил в распахнутом сейфе. Цилиндр оказался довольно тяжелым. В нем что-то переливалось. Грузчик отвинтил крышку и увидел, что в цилиндр налита какая-то жидкость. «Должно быть, спирт», – с уважением подумал он. Но жидкость ничем не пахла, а вернее всего, по наметанному глазу грузчика, который в этих делах разбирался тонко, – была водой.

Когда заведующий лабораторией впоследствии представлял себе, что произошло в последующие полминуты, он жмурился и тряс головой, как будто бы ему лили за шиворот ледяную воду. За эти полминуты грузчик, приняв молниеносное решение, быстро подошел к окну и вылил содержимое цилиндра во двор института. Затем он завинтил крышку и неторопливо понес цилиндр вниз, в машину.

Спустя полчаса грузчик клялся всеми известными ему клятвами, что он отродясь не слыхивал ни про какой радий и вообще он был уверен, что выливает воду.

Через два дня во дворе института появились экскаваторы. Вся земля была погружена на самосвалы и отправлена на завод по переработке радиевых руд. Руководители необычных «спасательных» работ дорожили каждой крупинкой глинистой почвы, которая раньше была двором института. Дело в том, что эта почва была более богата радиевой «рудой», чем любая, которую им когда-либо приходилось видеть.

Радий благополучно был извлечен из почвы и снова возвращен институту. Стоит ли говорить, что отвечать за хранение этого драгоценного металла было поручено уже не рассеянному заведующему лабораторией, а другому сотруднику?!

Быть может, эта история до некоторой степени поможет читателю представить себе, с какими трудностями приходится сталкиваться исследователям и работникам промышленности, работающим в области добычи редких элементов.

Радий – один из самых редких металлов. Настолько редкий, что почва громадного двора, пропитанная раствором всего четверти грамма соли радия, кажется в высшей степени обогащенной им. При получении этого элемента приходится иметь дело с гораздо более бедными рудами.

Но есть элементы, которые ненамного отстали от чемпиона редкостности – радия. Вот хотя бы металл рений. Мы еще будем вести подробный разговор об этом элементе, который с каждым годом все увереннее и увереннее входит в современную технику. Чтобы добыть один килограмм рения из самых богатых этим металлом руд, надо переработать такое количество их, для перевозки которого потребуется шестьсот железнодорожных вагонов!

Галлий в настоящее время добывают – в промышленном масштабе – из золы некоторых сортов каменного угля. Если галлия в этой золе содержится больше чем две тысячных процента – двадцать граммов в одной тонне! – то такая зола уже считается отличным исходным материалом для получения галлия.

Почти то же самое можно сказать о всех остальных элементах, которым природа отвела лишь тесную и неуютную каморку в доме химических элементов – земной коре.

Быть может, прочтя об этом, некоторые скажут так:

«Ну что ж, на природу обижаться не приходится. Если редких элементов так мало, то, как говорится, бог с ними. Мы же можем обойтись теми элементами, которые природа представила в наше распоряжение с избытком».

Заключение это неправильно прежде всего потому, что редкие и поэтому малоизученные химические элементы таят в себе такие неожиданности, которым подивились бы даже богатые воображением авторы научно-фантастических произведений.

В этой главе мы расскажем о том, что дало науке и технике подробное исследование свойств некоторых из малоизученных прежде химических элементов. На примере этих элементов можно будет достаточно четко представить себе, что сулят науке и технике экспедиции в малоисследованные просторы «химической Антарктиды».

Вряд ли стоит в каждом отдельном случае рассказывать, каким образом удается выделять соединения того или иного редкого элемента. Все методы, к которым приходится прибегать, сильно смахивают на те, которые мы описывали в предыдущих главах. Гораздо важнее другое: свойства этих элементов и применение, которое они находят сейчас или получат в ближайшем будущем.

Легчайший

Если бы мне пришлось делать мультипликационный научно-популярный фильм о химических элементах, я бы обязательно сочинил смешную, но поучительную историю о том, как элементы устроили спортивные состязания. Мы бы увидели, как «сражается» с элементами чрезвычайно активный фтор. Немало веселых кадров доставили бы нам неповоротливые лентяи – инертные газы. Вихрем носился бы по полю маленький и юркий водород. Истекала бы тяжелыми слезами плакса ртуть. Увесисто ступая, ходил бы тяжеловес уран.

Почти наверняка по числу рекордов первое место в этом соревновании занял бы элемент литий. Литий обладает самым меньшим атомным весом среди всех известных нам металлов. Да и то сказать: ведь только два элемента Периодической системы – газы водород и гелий – имеют атомные веса меньше, чем у лития. Вторым рекордом лития является его плотность. Она в 15 раз меньше, чем у железа, и вдвое меньше, чем у дерева. Суда, сделанные из лития, обладали бы исключительной грузоподъемностью… если бы только этот металл не соединялся энергично с водой. Автомобиль, сделанный из лития, смогли бы свободно поднять два подростка, если бы только металлический литий не соединялся энергично с кислородом и азотом воздуха.

Третье «достижение» лития – громадное различие между температурами плавления и кипения – почти 1200°. Сравните эту цифру с аналогичной величиной для воды, где она равна всего 100°. В-четвертых, литий обладает феноменальной особенностью соединяться со многими элементами, в том числе даже с таким «гордецом», как азот. В-пятых… Впрочем, перечисленного будет достаточно, чтобы можно было признать за литием право занимать во всех отношениях выдающееся место среди других элементов Периодической системы.

Но тем более скромной представляется та роль, которую до самого недавнего времени играл литий и его соединения в промышленности. Причина этого лежит в том, что свойства редкого металла лития не были изучены в достаточной степени. Впрочем, сейчас литий может считать себя вознагражденным с избытком.

Никто, разумеется, не пытался подсчитать, о каком химическом соединении сейчас больше всего пишут в научных журналах. Да и что полезного может дать этот утомительный и кропотливый подсчет? Но если бы все же такая работа была проделана, то я не сомневаюсь, что первое место занял бы гидрид <sup>[7]7
  Гидридаминазываются соединения элементов с водородом.


[Закрыть]</sup> лития.

Давно было известно, что литий может соединяться с водородом, образуя соединение, называемое гидридом лития. Это соединение интересно тем, что один килограмм его содержит без малого полторы тысячи литров водорода. Водород легко выделяется, если гидрид бросить в воду. Но кто мог еще несколько лет назад предполагать, что гидрид лития станет самым мощным из всех когда-либо известных людям взрывчатых веществ? И, уж наверное, никто не смог бы предсказать, что с помощью этого простого химического соединения ученые смогут воссоздать на Земле процессы, которые до этого времени протекали лишь на Солнце.

Собственно говоря, речь идет не о гидриде, а о дейтериде лития: соединения лития с тяжелым изотопом водорода – дейтерием. Однако с химической точки зрения разницы между этими веществами нет никакой. Дейтерид лития является основой заряда так называемых водородных бомб. При срабатывании уранового или плутониевого запала возникает высокая температура, под действием которой начинается ядерная реакция. Литий и дейтерий, соединяясь друг с другом, превращаются в элемент гелий. При этом высвобождается колоссальное количество энергии.

Подобная реакция – превращение водорода в гелий – является источником энергии Солнца. Ежесекундно на Солнце 570 миллионов тонн водорода превращаются в 566 миллионов тонн гелия. Запасы водорода на Солнце столь громадны, что наше светило, которое является водородной печкой, будет работать на нынешнем «режиме» еще много миллиардов лет.

Однако литий в настоящее время находит и немалое «земное» применение. Здесь надо назвать новую отрасль металлургии – металлургию лития.

Если добавить к магнию десять процентов лития, то получившийся сплав будет прочнее и, главное, легче, чем магний. А ведь магний имеет удельный вес гораздо меньший, чем у большинства металлов. Добавка незначительных количеств лития к различным сплавам зачастую неузнаваемо изменяет их свойства.

Так, известный сплав «склерон», основу которого составляет алюминий, содержит всего 0,1 % лития. Но без этой одной десятой процента он сразу потеряет и свою прочность и свою твердость – те свойства, которыми он заслуженно славится.

Благодаря малому удельному весу и сопротивляемости высоким температурам сплавы лития с алюминием станут основой конструкции самолетов, летающих со скоростями, значительно превышающими скорость звука.