Свет невидимого

— Прошу обратить внимание, — торжественно восклицает он. — Я запускаю в хроматограф образец того гексана, который сейчас облучается на пушке. И мы видим, что это, во-первых, действительно гексан. А во-вторых, мы видим, что это чистый, можно сказать, даже очень чистый гексан: один пик и никаких побочных пичков.

Мы соглашаемся с тем, что это действительно гексан, можно сказать, даже очень чистый гексан.

Вскоре приносят облученный образец. Внешне ничего не изменилось: такая же прозрачная жидкость. Но «факир» запускает ее в хроматограф, и — ого! — из прибора ползет бумага, на которой изображены Кордильеры, никак не меньше: сплошные горы. Явно удовлетворенный «факир» подсчитывает и объясняет:

— Двадцать шесть!

— Ого! — синхронно вырывается у нас. — Двадцать шесть соединений из одного гексана!

— Что же здесь удивительного?! — говорит гид тоном, не оставляющим сомнения в том, что удивительное здесь присутствует, и в большом количестве. — Прошу к доске!

Стерев написанное прежде, гид молча и многозначительно чертит что-то вроде:

— Понятно? — спрашивает он усталым тоном артиста, который, закончив выступление, выходит на аплодисменты.

— Понятно, — отвечаем мы.

Действительно, куда понятнее. При облучении молекула гексана разлетается на осколки самой разной длины. Молекула, в которую попал гамма-квант, может распасться на две половинки: из C₆H₁₄ может получиться два осколка C₃H₇. Но чаще всего осколки бывают неодинаковы, скажем, C₄H₉ и C₂H₅, C₅H₁₁ и CH₃ и даже C₆H₁₃ и H.

Все эти частицы не обычные молекулы, это радикалы, соединения, которые не могут существовать сколь-нибудь долгое время в свободном состоянии. Поэтому они немедленно (за ничтожные доли секунды) соединяются друг с другом. Но кто сказал, что радикал обязательно должен соединяться со «своим» радикалом? Ничто не может помешать соединиться двум радикалам C₆H₁₃, и нетрудно догадаться, что при этом образуется углеводород C₁₂H₂₆ с длиной цепочки, вдвое большей, чем у исходного гексана. Но могут соединиться и два радикала водорода, т. е. H + H, и образуется маленькая молекула водорода. Словом, в причудливой смеси, образовавшейся в результате облучения углеводорода радиоактивным излучением, может раскладываться самый причудливый пасьянс, в результате которого и образуется несколько десятков различных устойчивых химических соединений.

Но самое главное — это то, что длинные цепочки углеводорода при облучении распадаются на короткие. А ведь это и есть процесс крекинга. Тот самый крекинг нефти, ради осуществления которого строятся громадные заводы, потребляющие уйму энергии.

Оказывается, громоздкие аппараты, высокие температуры, громадное давление можно заменить одним-единственным процессом облучения гамма-лучами.

Вот эта одна последняя фраза и десятки фраз, которые несколькими страницами ранее потребовались для описания процесса крекинга нефти в обычном, термическом, варианте, дают представления о соотносительной сложности радиохимического и традиционного крекинга.

Как видим, не всегда развитие заключается в переходе от простого к сложному. Бывает и наоборот…

* * *

Существует проблема, одинаково волнующая представителей всех наук. Вокруг нее концентрируются интересы химиков и физиков, биологов и геологов, астрономов и географов. Называется она «Происхождение жизни на Земле». Полагаю, что нет нужды пояснять важность проблемы.

Подчеркну другое: и здесь естествознание не могло обойтись без учета роли радиоактивности, роли важной и во многом определяющей.

* * *

Любителям развлекательного чтения придется поскучать, потому что вначале пойдут сухие сведения из некоторых точных наук.

Сведения из общей химии:

Первое. При действии водорода на углекислые соли различных металлов (карбонаты) в условиях высокой температуры образуются соединения металлов с углеродом — карбиды.

Второе. При взаимодействии карбидов с водой образуются углеводороды (например, всем хорошо известная реакция взаимодействия с водой карбида кальция; при этом образуется ацетилен).

Третье. Углеводороды при высокой температуре могут взаимодействовать с аммиаком, образуя соединения, содержащие углерод, водород и азот.

Сведения из геологии. 3–3,5 миллиарда лет назад атмосфера Земли состояла из водорода, метана, паров воды и аммиака.

Сведения из биохимии. Молекула белка вируса табачной мозаики содержит около 2 миллионов атомов.

Вот теперь, вооруженные грузом полезных сведений, можем подступиться к тайнам происхождения жизни.