Девятый знак

В настоящее время рентгеновские лучи находят очень широкое применение, причем не только в медицине. О ней и говорить не приходится! Без рентгеноскопического исследования нельзя установить правильный диагноз многих заболеваний. Не меньшее применение находят рентгеновские лучи в технике для просвечивания металлических изделий. Эти лучи безошибочно выделяют бракованные детали — такие, в которые закрались невидимые при наружном осмотре трещины или пустоты.

Однако применение рентгеновских лучей все же сильно ограничено громоздкостью аппаратуры. Врач, идущий на обследование больного, берет с собой набор самых различных медицинских приборов и инструментов: стетоскопы, шприцы, приборы для определения кровяного давления или деятельности сердца, но вот такой важный прибор, как рентгеновский аппарат, с собой не захватишь.

Впрочем, скоро все сказанное выше можно будет с легким сердцем перевести в прошедшее время. «Виновником» этого будет редкоземельный элемент тулий. Рентгеновские аппараты, изготовленные на основе тулия, будут до смешного простыми: ампулка с почти невесомым количеством металлического тулия или какой-либо его соли, небольшой защитный кожух для предохранения от влияния излучения тулия и небольшой экран для проецирования изображения. Не знаю, поместится ли такой рентгеновский (или уже правильнее будет сказать — тулиевый) аппарат в дамскую сумочку, но в мужской портфель он влезет безусловно. Так что в самом ближайшем будущем тулиевые аппараты станут такими же карманными приборами для врачей, как и стетоскопы.

Стоит ли говорить, что приборы, работающие на основе радиоактивного тулия, окажутся незаменимыми и для работников, контролирующих качество изделий из металла!

Не менее блистательное будущее предстоит прометию, тому самому элементу, который все еще не найден в природе, а получается пока искусственным путем. Вот где поистине необъятный простор для писателей-фантастов! Впрочем, возможно, я и ошибаюсь. Потому что ничего фантастического из того, что будет рассказано о прометии, нет: есть сухие и точные протоколы экспериментов, есть уже сконструированные приборы, есть незаурядная фантазия ученых, но фантастики нет.

Радиоактивное излучение прометия (прометий испускает электроны — бета-лучи) оказалось возможным использовать в качестве источника энергии. Достаточно самого ничтожного количества прометия, чтобы сконструировать миниатюрную батарейку с весьма внушительной, сообразно с ее размерами, отдачей энергии. Например, прометиевая батарейка, имеющая размеры и толщину шляпки обычной канцелярской кнопки, может в течение пяти лет двигать механизм ручных часов. Уже сейчас выпускаются слуховые аппараты, где источником энергии является прометиевая батарейка. А ведь большим неудобством для тех, кто был вынужден пользоваться слуховыми аппаратами, является необходимость носить в кармане электрические батареи, которые к тому же необходимо часто менять.

Очевидно, подсчет того, что может дать прометиевая батарея размером хотя бы с куриное яйцо, является только арифметической задачей. Читатель может здесь дать полную волю своему воображению, и вряд ли в чем-нибудь он ошибется.

А если можно фантазировать читателю, то почему бы не заняться этим (в разумных пределах, конечно) и автору? Впрочем, фантазия ли это? Как-то мне пришлось выступать перед молодежной аудиторией с лекцией о некоторых достижениях современной химии. Среди прочих сведений я сообщил и о замечательных свойствах прометия. Передо мной с рассказом о чудесных успехах советской медицины выступал один известный советский медик, специалист в области хирургии сердца. После окончания вечера он пригласил меня к себе и совершенно неожиданно стал подробно расспрашивать о прометии, и особенно о прометиевых батареях. Причина этого пристального внимания к новому источнику энергии скоро стала очевидна. Уже много лет врачи в разных странах мечтают о создании искусственного сердца. Не тех громоздких аппаратов, с помощью которых сейчас производят операции на сердце, а таких сердец, которые больной мог бы всегда носить с собой. Впрочем, такой человек был бы здоровее иного человека с обычным сердцем. Ведь его сердце не знало бы ни усталости, ни болей.

Однако все предложения по «проектам» портативного искусственного сердца пока еще не выходят из стадий полуфантазии. Вся остановка, оказывается, за источником энергии. Наше сердце должно выполнять настолько интенсивную работу, что даже килограммовой электрической батареи хватило бы владельцу искусственного насоса крови всего на час с небольшим. А если не годится электричество, то тем менее пригодными будут и двигатели внутреннего сгорания.

И вот тут-то прометий может оказаться в высшей степени полезным. Правда, сейчас прометия во всех лабораториях мира добыто столько, что его не хватило бы, пожалуй, и на один «сердечный двигатель». Однако истории науки известно немало примеров, когда металл, дефицитный вначале, в течение нескольких лет уменьшал свою стоимость со скоростью пассажирского экспресса. В 1889 году Д. И. Менделееву во время пребывания его в Лондоне в качестве драгоценного подарка преподнесли весы, одна чаша которых была изготовлена из золота, а другая из несравненно более драгоценного в то время металла… алюминия. Однако не прошло и пятидесяти лет, как алюминий стал таким же обыденным материалом, как и дерево.

Боюсь, что после всего рассказанного изложение «прозаического» применения других редкоземельных элементов покажется скучным. Однако прошу поверить, что от этого колоссальное значение, которое с каждым годом приобретают редкоземельные элементы в народном хозяйстве, не станет меньше.

Прибавление лантаноидов к чугуну буквально волшебным образом действует на этот обычно хрупкий сплав. Редкоземельные элементы сильно понижают хрупкость чугуна и в такой же степени увеличивают его прочность. Чугун, который, как известно, с трудом поддается обработке, будучи сплавлен с редкоземельными, может даже обтачиваться на токарных станках. Причем примешивать эти металлы надо в самых мизерных количествах: от трехсот граммов до двух килограммов на тонну чугуна. А самое важное то, что для этого редкоземельные металлы не надо разделять: их действие отлично проявляется, когда их прибавляют «скопом».

Последние годы показали, что редкоземельные элементы могут быть использованы для варки высококачественного стекла, которое находит применение и для линз телескопов, и для иллюминаторов глубоководных батисфер, и для хранения исключительно чистых веществ.

Интерес исследователей к элементам-близнецам настолько велик, что буквально каждый месяц приносит новые фундаментальные открытия в этой области. Не так давно были описаны необычные свойства гадолиния. Оказалось, что он с успехом может быть использован для получения сверхнизких температур. Для этого сернокислую или хлористую соль гадолиния помещают в атмосферу инертного газа и подвергают действию магнитного поля. При этом соль гадолиния нагревается, и тепло передается газу. После этого газ откачивают и прекращают воздействие магнитного поля. При этом гадолиний заметно охлаждается в сравнении с первоначальной температурой.

Многократно повторяя такую операцию, исследователи достигли температуры, которая всего на две десятитысячных доли градуса отличается от абсолютного нуля.

Сто лет назад о существовании многих из лантаноидов знали, вернее, догадывались, но выделить в чистом виде соединения их не могли. Шестьдесят лет назад — на рубеже столетий — на Всемирной выставке в Париже в качестве экспоната, иллюстрирующего громадные достижения химии, демонстрировались чистые препараты нескольких редкоземельных. Десять лет назад разделение редкоземельных элементов почиталось делом великой трудности. Сейчас, в наши дни, в самой обычной лаборатории можно получать чистые препараты лантаноидов. Это сделает вам любой лаборант, пользуясь в качестве инструкции широко известными работами в этой области, вошедшими в вузовские учебники.