Путешествие в страну РАИ

Нужно пояснить, что такое насыщенные и ненасыщенные углеводороды. Углерод в подавляющем большинстве своих соединений четырехвалентен. Так, с водородом он образует газ метан CH₄ — самый легкий из насыщенных углеводородов, к которым принадлежат также этан С₂Н₆, пропан С₃Н₈ и так далее. Углерод с углеродом соединен только одной связью; затрачивая одну валентность, остальные связи идут на соединение с атомами водорода. Но известно соединение С₂Н₄ — этилен, представитель ненасыщенных соединений. В нем каждый атом углерода использует две валентности на соединение с двумя атомами водорода, а две другие — с соседним атомом углерода. Следовательно, у углеродов этилена как бы остаются «резервные», ненасыщенные валентности.

Обычный крекинг проводят при высокой температуре и в присутствии катализатора.

Радиационный крекинг не нуждается в нагреве и применении катализаторов. Сильное гамма-облучение образцов нефти в короткий срок способствует расщеплению тяжелых углеводородов (содержащих длинные цепочки углерода), обогащает бензиновые фракции нефти. Одновременно получается широкий ассортимент ненасыщенных углеводородов.

Однако в других условиях облучение может вызвать и обратный процесс: получение сложных углеводородов из простых — из метана и этана (наиболее легких углеводородов) под действием радиации образуются более сложные вещества. Кроме того, при облучении углеводороды окисляются. В результате образуются столь ценные органические продукты, как альдегиды и кетоны, а в отдельных случаях и органические кислоты.

А радиационное получение фенола из бензола? Или анилина — основы красителей — из смеси жидкого аммиака и бензола? Или радиационная полимеризация этилена, радиационная вулканизация каучука?

Вот что наделало применение гамма-излучения в химии!

Но еще одно соображение: вовсе не обязательно конструировать специальные установки. Вы помните, что ядерный реактор оказался прекрасной «фабрикой» изотопов? Сложнейшие и многообразные ядерные реакции, которые протекают в реакторе в процессе деления урана, сопровождаются и интенсивным гамма-излучением. Технически несложно выделить поток гамма-лучей из комплекса излучений и использовать его для различных целей.

— Можно мне? — поднял руку Олег, когда я кончил. — Мне пришла на память одна история. Тоже связанная с изотопами.

— Скажите, пожалуйста! — перебил Илья. — Однако похоже, зря я считал вас полными профанами!

— Нет, все-таки мы профаны, — признался Олег. — Просто мне кое-что неясно, а я хотел бы понять.

— А что за история?

— Ее я услышал в Баку несколько лет назад. Суть вот в чем.

Некий русский эмигрант, бывший капиталист, совершил поездку в Советский Союз в качестве туриста. Он объездил много городов и в том числе Баку, где до революции владел плохоньким нефтяным промыслом. И каково же было его удивление, когда он увидел, что на участке, который в старые времена считался мало перспективным, вовсю добывается нефть. Несколько скважин, на которых он сорок лет назад сам поставил крест, давали отличную, первосортную нефть.

— Теперь я не сомневаюсь: Советы все могут! — молвил он. В тоне его сквозила откровенная зависть. Но поскольку он был деловым человеком, то спросил:

— Как же вам удалось ввести в строй старые, заброшенные скважины?

— Нам помогли радиоактивные изотопы, — ответили ему.

Изотопы в геологическом походе

— Значит, радиоизотопы помогают и геологам в разведке полезных ископаемых? — Алеша протер очки.

— Конечно! — подтвердил Илья. — Еще как помогают! Например, в поисках нефти.

Можно ли судить о том, есть ли здесь залежи нефти, не углубляясь, так сказать, в землю? Да, можно. Давно известно, что углеводороды, входящие в состав нефтей, а особенно легчайший из них — метан CH₄, могут проникать от залежей нефти сквозь толщу пород к поверхности. Если обнаружен метан, то неподалеку обязательно располагается нефтяное месторождение. Необходимо лишь уточнить, нефтяного ли он происхождения. Ведь этот углеводород может образовываться и в почве в результате многих процессов, например гниения растений.

Как же распознать происхождение метана? Как, по-твоему, Маечка? Теперь ты должна догадаться.

Майка несколько смущена. Неудобно ударить лицом в грязь. Но ее сообразительность на высоте.

— С помощью углерода четырнадцать! — выпаливает она.

— Правильно! А конкретнее?

Майка задумывается.

— Если углерод метана радиоактивен, то газ явно не нефтяного происхождения. Ведь нефть образовалась многие миллионы лет тому назад, и ее углерод давно уже потерял радиоактивность! — вмешиваюсь я. — Ты так предполагала?

— Именно так! — соглашается Майка. — Я только не сумела это высказать.

— Вы делаете определенные успехи, мисс Гуманитарий, — констатирует Илья и продолжает: — На карту нанесены контуры предполагаемого месторождения. Теперь геологи углубляются в земную кору. Наступает время буровых скважин.

Проходя через толщу пород, бур встречает на своем пути различные слои — глину и сланцы, известняки и песок, — прежде чем достигнет горизонтов, насыщенных нефтью. Порой попадаются на пути бура и водоносные слои.