Страница 1 из 21
Дмитрий Николаевич Трифонов
Путешествие в страну РАИ
Маршрут первый
Каждые пять минут мы подбрасываем дрова в маленькую железную печурку. Кажется, она должна раскалиться добела, но резкий ветер нахально проникает во все щели, которых так много в старой охотничьей избушке. Если бы не солидный запас дров под дощатыми нарами, нам пришлось бы плохо.
Непогода — холодный ветер с метелью, застала нас перед самым перевалом. Февральская пурга — дело затяжное, и если она продлится хотя бы еще три дня, придется возвращаться обратно. И наша давнишняя мечта — зимой пройти через суровый Аламинский перевал — отложится на год.
Вторые сутки мы сидим в избушке, наполовину утонувшей в снегу. Олег и Алеша уже дважды отгребали снег от маленького окошка; благодаря этому днем в избушке относительно светло. Но свет какой-то мутный, он навевает грусть. Сперва мы не замечали ее, разгоряченные страстными спорами о «высоких материях», — дело привычное в нашей туристской группе. Потом грусть подползла еще ближе, мы попытались прогнать ее песнями, но они почему-то не пелись в этой заброшенной на край света избушке.
Тогда наступила тишина. Она нарушалась лишь потрескиванием поленьев и яростными порывами ветра за ненадежными стенками нашего случайного убежища. Как только становилось совсем темно, мы зажигали свечку. Ее робкий огонек колебался, и фантастические тени метались по стенам, словно призраки бескрайной тайги.
— Дело ясное, придется идти назад, — проговорил Сергей. — Даже если пурга кончится завтра… Не топать же по грудь в снегу!
Ему никто не ответил. Всем было немножечко не по себе не потому, что мы растерялись, а из-за проклятого вынужденного безделья, хуже которого нет ничего на свете.
— А хорошо бы сейчас… на минутку оказаться в Москве! — мечтательно произнесла Майка. — Только на минутку — и обратно!
— Обратно бы ты не вернулась! — зло сказал Илья.
И разговор оборвался. Снова воцарилось молчание. Для меня — начальника группы — оно было особенно тягостным: распустил народ, не сумел поднять настроение… Но что я мог придумать, когда у самого на душе скребли кошки.
— Эх вы, так и будем молчать? — заворочалась на нарах Наташа. У нее был удивительно мелодичный голос, и сейчас он прозвучал в диссонанс с мрачным полумраком избушки. — Рассказали бы что-нибудь интересное.
«Рассказали бы» относилось прежде всего к нам с Ильей. Это мы с ним — представители точных специальностей — всегда заводили споры на научные темы. А наши спутники, хотя и были филологами и историками, с охотой и интересом прислушивались, каждый из них вдруг вспоминал прочитанное в каком-нибудь популярном журнале, выдвигал «свою» гипотезу, и в итоге спор превращался в невообразимую мешанину из строгих научных доказательств, непостижимых вопросов, популярных объяснений и дилетантских высказываний. Это и увлекало и приносило определенную пользу.
Но Илья посапывал в своем углу или делал вид, что спит, а я не знал, как ответить Наташе. Я встал, чтобы подкинуть в печку дров. Языки пламени вырвались наружу, на мгновение озарив комнату. На пол посыпались угли, я затоптал их и залил водой из кружки, чтобы не оставалось тлеющих.
И вдруг по странной ассоциации мне вспомнился эпизод из школьных времен. Большая река тускло блестит под осенним солнцем, словно старое серебряное зеркало. Наш туристский отряд покидает бивак на берегу, мы весело затаптываем костер, а наш учитель химии (он-то и привил мне страсть к химии и туризму) говорит: «Через много веков люди найдут эти уголья и определят, в каком году мы ставили здесь бивак…» И рассказал нам, как такое определение делается. Наверное, это было первым толчком к выбору специальности…
— Ты о чем задумался? — неожиданно прозвучал голос Наташи.
Вид у меня действительно странный: смотрю куда-то в пространство и верчу в руках обыкновенный уголек.
— Хочешь, я расскажу тебе про этот уголек? — говорю я Наташе. И подсаживаюсь около на нары. В ней порой бывает много детского, и хочется взъерошить ее прическу, взять за руку, как берут маленького ребенка, или, присев рядом, медленно рассказывать старинную сказку…
— С помощью такого уголька можно выяснить много важных для науки вещей. Например, с большой точностью узнать время существования какого-нибудь первобытного поселения, обнаруженного при археологических раскопках. Уголек — это самый обычный углерод. Углерод — химический элемент и состоит в основном из двух изотопов, двух различных сортов атомов, отличающихся атомными весами. Их обычно записывают, как «це двенадцать» и «це тринадцать». Их химические символы C12 и C13, — я написал их угольком на куске фанеры. — Но есть, оказывается, и третий изотоп — C14, который является радиоактивным, то есть неустойчивым. Он непрерывно образуется в атмосфере. Его вызывают к жизни космические лучи, поток атомных ядер и элементарных частиц, постоянно падающих на Землю из глубин мирового пространства. В их состав входят и нейтроны, элементарные частицы, не имеющие заряда. Они-то и вступают в ядерную реакцию с ядрами атомов азота атмосферы.
В результате из атома азота образуется атом радиоактивного углерода C14. Это происходит непрерывно и с постоянной скоростью. Ученые установили, что в течение по крайней мере последних 20 000 лет интенсивность потока космических лучей на Землю оставалась неизменной.
Но что происходит далее с появившимся на свет C14? В момент ядерной реакции образовавшийся радиоуглерод приобретает большую энергию и переходит в особое «возбужденное» состояние. В этот момент он обладает повышенной химической активностью и немедленно соединяется с кислородом. Так возникает углекислый газ, содержащий радиоактивный углерод, — C14O2.
Растения улавливают углекислый газ, в том числе и C14O2, приобретая тем самым радиоактивность. Животные питаются растениями, и радиоуглерод оказывается в их организмах. Нетрудно измерить радиоактивность животных и растений, обусловленную присутствием C14. Нужно также учесть, что C14 имеет период полураспада около 6000 лет, то есть за это время распадается половина всех атомов, содержащихся, например, в 1 грамме его.
Ученые подсчитали, что каждый грамм углерода животных и растительных организмов имеет постоянную радиоактивность, поскольку между распадом содержащихся в организме атомов C14 и поглощением новых существует динамическое равновесие. На 1 грамм углерода организма приходится примерно 15 распадов в минуту. Радиоактивность образца, содержащего C14, и количество распадов в минуту определяется с помощью специального счетчика.
Когда организм погибает, равновесие нарушается: мертвое растение не способно усваивать углекислоту. Следовательно, содержание C14 в нем начинает уменьшаться.
Раз период полураспада радиоактивного углерода составляет около 6000 лет, то по истечении этого срока 1 грамм углерода погибшего растения будет давать лишь 7 распадов в минуту, спустя еще 6000 лет — половину и так далее.
Американский ученый Либби и предложил использовать это явление в качестве своеобразных «радиоактивных часов».
Если определить количество импульсов, которое дает в минуту 1 грамм углерода изучаемого образца древнего растения (угля, куска дерева), можно высчитать возраст этого образца.
Метод определения возраста по C14 весьма прост. Однако у него есть свои ограничения и недостатки. Прежде всего короткий период полураспада C14. Если возраст образца равен нескольким периодам полураспада, радиоактивность его настолько слаба, что не поддается измерению. Значит, мы имеем возможность заглянуть лишь в сравнительно недалекое прошлое (30 000–40 000 лет). Кроме того, метод очень чувствителен. Поэтому при определении активности нужно устранить все мешающие факторы.